フッ化物イオン共役電子移動を利用した可視光駆動型炭素－フッ素結合の還元反応の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、リチウムイオンとフッ素の親和性を利用し、可視光を照射することによって電子移動と脱フッ素化を協奏的に起こすことによる炭素-フッ素結合の官能基化反応を目的としている。なお、電子移動はElectron-Donor-Acceptor(EDA)錯体を経由した光一電子移動を利用する。リチウム塩および塩基の存在下、トリフルオロメチルアレーンと電子豊富アルケンに対し可視光を照射することによって、ジフルオロメチレン化合物が得られることを見出した。すなわち、リチウムイオンとフッ素の相互作用により還元されやすくなったトリフルオロメチル基を有する化合物が、電子供与体とEDA錯体を形成し、そこに可視光を照射することによって、一電子移動、脱フッ素化が協奏的に進行し、ジフルオロメチルラジカルを生じる。このラジカル種をアルケンなどのラジカル受容体で捕捉することによって、ジフルオロメチレン化合物を生成する。反応機構解析によって、本反応はジフルオロメチルラジカルを経由して進行することが確認された。また、理論化学的手法を用いることによって、一電子移動と脱フッ素化過程は協奏的に進行していることが示唆された。さらに、アルケンの代わりに水素供与体を用いて同様の条件下反応を行うことによって、ジフルオロメチル基を有する生成物が得られることを見出した。ジフルオロメチル基は、ヒドロキシ基やスルファニル基の生物学的等価体として知られており、医薬品への利用が期待されている。このように、光一電子移動と脱フッ素化を協奏的に起こすことによるトリフルオロメチル基の炭素-フッ素結合の還元反応を見出すことに成功した。