遷移金属触媒によるｓｐ３炭素ーフッ素結合の選択的活性化と官能基化

使用过渡金属催化剂选择性活化和功能化 sp3 碳氟键

• 批准号: 14J02480
• 负责人: 市塚 知宏
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J02480/
• 关键词: 有機合成化学; 有機フッ素化合物; 遷移金属触媒

有機フッ素化合物は近年、医農薬や材料科学などの応用分野で大きな注目を集めているが、その合成法は十分には整備されていなかった。そこで申請者は、複数個のフッ素置換基を有する出発物質に対し、その炭素－フッ素結合の切断と官能基化を一挙に行うこと（炭素－フッ素結合の活性化）により、有用な有機フッ素化合物を合成する手法の開発を行った。ここで問題となるのは、炭素－フッ素結合が極めて高い結合エネルギーを持つ非常に安定な化学結合であり、その活性化が困難である点であった。この問題に対して申請者は、炭素－フッ素結合の活性化手法として、穏和な条件下でも効率的に進行するフッ素脱離に注目し、それを活用した有機フッ素化合物の合成反応を開発した。（１）ニッケル触媒によるフルオロアルケン類とアルキンの脱フッ素カップリング：フルオロアルケン類とニッケル錯体の化学的相性が良いことを利用し、ニッケル錯体上でアルキンとフルオロアルケン類を効率的に反応させる手法を開発した。本手法は、様々なフルオロアルケン類に適用することが可能であり、医農薬の分野で注目を集めるフルオロアレーンやモノフルオロアルケン、ジフルオロアルケンの迅速合成を可能にした。（２）ニッケル触媒によるジフルオロプロペン類とハロアレーンの脱フッ素カップリング：申請者は、ニッケル触媒を用いた3,3-ジフルオロプロペン誘導体に対する脱フッ素アリール化によるモノフルオロアルケン合成法を見出した。本反応は、極めて穏和な条件下で進行し、従来法では得難い高い官能基許容性を示した。（３）0価マンガンによるジフルオロジエノールシリルエーテル合成：β-トリフルオロメチルエノン類を0価マンガンとクロロシランで処理することで、ジフルオロジエノールシリルエーテルを高収率で合成できることを見出した。この化合物は、様々な求電子剤との反応が可能であるため、極めて有用な合成中間体である。

Organic フ は ッ element compounds in recent years, medical agriculture 薬 や materials science な ど の 応 use eset で big き な attention を set め て い る が, そ の synthesis は very に は servicing さ れ て い な か っ た. そ こ で applicants は, plural の フ ッ hormone replacement を has an す る に 発 substance し, seaborne そ の carbon - フ ッ element combination の cut と functionality, change a 挙 を に line う こ と (carbon - フ ッ element combination の activeness) に よ り, useful organic フ な を ッ element compounds synthesized す る gimmick の open 発 を line っ た. こ こ で problem と な る の は, carbon - フ ッ element combination が め extremely high て い combining エ ネ ル ギ ー を hold つ very に settle な chemical combination で あ り, そ の activeness が difficult で あ る point で あ っ た. こ の problem に し seaborne て applicants は, carbon - フ ッ element with の activeness technique と し て, one of, and under the condition of な で も に sharper rates for す る フ ッ element from に attention し, そ れ を use し た organic フ の ッ element compounds synthesized the 応 を open 発 し た. (1) ニ ッ ケ ル catalyst に よ る フ ル オ ロ ア ル ケ ン class と ア ル キ ン の フ off ッ element カ ッ プ リ ン グ : フ ル オ ロ ア ル ケ ン class と ニ ッ ケ ル misprinted の chemical phase が good い こ と を using し, ニ ッ ケ ル misprinted on で ア ル キ ン と フ ル オ ロ ア ル ケ ン class を sharper rate に anti 応 さ せ る gimmick を open 発 し た. This gimmick は, others 々 な フ ル オ ロ ア ル ケ ン class に applicable す る こ と が may で あ り, medical agriculture 薬 の eset で attention を set め る フ ル オ ロ ア レ ー ン や モ ノ フ ル オ ロ ア ル ケ ン, ジ フ ル オ ロ ア ル ケ ン rapid の synthetic を may に し た. (2) ニ ッ ケ ル catalyst に よ る ジ フ ル オ ロ プ ロ ペ ン class と ハ ロ ア レ ー ン の フ off ッ element カ ッ プ リ ン グ : applicants は, ニ ッ ケ ル catalyst を with い た 3, 3 - ジ フ ル オ ロ プ ロ ペ ン inductor に す seaborne る フ off ッ element ア リ ー ル change に よ る モ ノ フ ル オ ロ ア ル ケ ン synthesis を shows し た. Under the conditions of 応 た, extreme めて stability and な, で and 従 are carried out to obtain で た, which is difficult to achieve a high <s:1> functional basis. The compatipability of を shows た. (3) 0 価 マ ン ガ ン に よ る ジ フ ル オ ロ ジ エ ノ ー ル シ リ ル エ ー テ ル synthesis: beta ト リ フ ル オ ロ メ チ ル エ ノ ン class を 0 価 マ ン ガ ン と ク ロ ロ シ ラ ン で 処 Richard す る こ と で, ジ フ ル オ ロ ジ エ ノ ー ル シ リ ル エ ー テ ル を high 収 rate で synthetic で き る こ と を shows し た. The <s:1> <s:1> compound 々な, the 々な electron-looking agent と, the <s:1> anti応 が may であるため and be extremely めて useful for the な synthesis of intermediates である.

项目成果

A versatile difluorovinylation method: Cross-coupling reactions of the 2,2-difluorovinylzinc–TMEDA complex with alkenyl, alkynyl, allyl, and benzyl halides

• DOI: 10.1016/j.jfluchem.2014.12.003
• 发表时间: 2015-02
• 期刊: Journal of Fluorine Chemistry
• 影响因子: 1.9
• 作者: T. Ichitsuka;Tsuyoshi Takanohashi;T. Fujita;J. Ichikawa

Nickel-Catalyzed Allylic C(sp3)-F Bond Activation of Trifluoromethyl Groups via β-Fluorine Elimination: Synthesis of Difluoro-1,4-dienes

• DOI: 10.1021/acscatal.5b01463
• 发表时间: 2015-10-01
• 期刊: ACS CATALYSIS
• 影响因子: 12.9
• 作者: Ichitsuka, Tomohiro;Fujita, Takeshi;Ichikawa, Junji
• 通讯作者: Ichikawa, Junji

Vinylic and Allylic C-F Bond Activation via Nickel-Catalyzed Fluorine Elimination

通过镍催化氟消除激活乙烯基和烯丙基 C-F 键

• 发表时间: 2015
• 作者: Fujita;T.; Ichitsuka;T.; Watabe;Y.; Arita;T.; Ichikawa;J.
• 通讯作者: J.

ニッケル触媒によるアリル位炭素-フッ素結合活性化：ジフルオロプロペン誘導体とヨードア レーンの還元的カップリング

镍催化烯丙基碳氟键活化：二氟丙烯衍生物与碘芳烃的还原偶联

• 发表时间: 2016
• 作者: 小林優太郎;市塚 知宏;藤田 健志;市川 淳士
• 通讯作者: 市川 淳士

Platform for Ring-Fluorinated Benzoheterole Derivatives: Palladium-Catalyzed Regioselective 1,1-Difluoroallylation and Heck Cyclization

• DOI: 10.1021/acs.orglett.5b03390
• 发表时间: 2016-01-15
• 期刊: ORGANIC LETTERS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Fujita, Takeshi;Sugiyama, Kazuki;Ichikawa, Junji
• 通讯作者: Ichikawa, Junji