有機相-フルオラス相の二相系を反応場とした光触媒によるフルオロアルキル化反応

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酸化チタンを光触媒とする各種有機化合物の酸素酸化反応は既に幾つかの報告があるが、光触媒による一電子酸化と還元を組み合わせた炭素-炭素結合生成を基本とした合成反応の報告例はほとんどない。本研究ではヨウ化フルオロアルキルが強い一電子受容能を持つことに着目し、ヨウ化フルオロアルキルの一電子還元とオレフィン類の一電子酸化を組み合わせたオレフィン類へのフルオロアルキル基の導入を試みた。α-メチルスチレンとヨウ化フルオロアルキルのアセトニトリル溶液に酸化チタンを加え種々の条件下で光照射したところ、α-メチルスチレンにフルオロアルキル基とヒドロキシル基が同時に導入されたアルコールやフルオロアルキル化されたオレフィンが得られた。酸化チタンは回収して、何度でも再利用することができ、特に回収した酸化チタンをメタノール存在下で使用すると、その触媒活性が著しく増すことが分かった。更に、新しい反応系として有機相-フルオラス相の二層系を反応場とし、α-メチルスチレンとヨウ化フルオロアルキルとの反応を二酸化チタンを光触媒として行った。α-メチルスチレンをアセトニトリルに、α-メチルスチレンに対して5当量のヨウ化フルオロアルキルをペルフルオロヘキサンにそれぞれ溶かし、この二相系を酸化チタン存在下で激しく攪拌しながら光照射をおこなった。反応後アセトニトリル相からは反応生成物が得られ、過剰に用いたヨウ化フルオロアルキルはフルオラス相に回収された。回収した二酸化チタンとフルオラス相は再び反応に用いることができた。