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ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 指導教員 市川 淳士 Development of Methods for Regioselective Introduction of Difluoromethylene Unit Using Difluorocarbene

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Page 1: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

ジフルオロカルベンを用いる

位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発

発表者 高山 亮

指導教員 市川 淳士

Development of Methods for Regioselective

Introduction of Difluoromethylene Unit Using

Difluorocarbene

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Bioactive Compounds Bearing the CF Unit2

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Fluorine Atom

Introduction

Electrophilic

Introduction

Nucleophilic

Introduction

Synthesis of CF Compounds2

Building Block

Introduction

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Fluorine Atom

Introduction

Electrophilic

Introduction

Nucleophilic

Introduction

Synthesis of CF Compounds2

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Building Block

Introduction

Synthesis of CF Compounds2

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Fluorinated One-Carbon Unit: Difluorocarbene

Difluorocarbene

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Severe Conditions

Problems in Generation of Difluorocarbene (1)

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Recent Difluorocarbene Source: TFDA

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Overreaction

Problems in Generation of Difluorocarbene (2)

Dimerization

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Controlled Generation of :CF by Organocatalysts2

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Table of Contents

Chapter 1. General Introduction

Chapter 2. Introduction of Difluoromethylene Unit into

Thiocarbonyl Compounds

Chapter 3. Introduction of Difluoromethylene Unit into

Dienol Silyl Ethers

Chapter 4. Conclusions

Page 12: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 2

2-1. S-Selective Difluoromethylation of Thiocarbonyl Compounds

2-2. Difluoromethylidenation of Dithioesters

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S-Selective Difluoromethylation of Thioamides

Bioactive Compounds

2-1. S-Selective Difluoromethylation of Thiocarbonyl Compounds

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S-Selective Difluoromethylation of Thioamides

O-Selective Difluoromethylation of Amides

2-1. S-Selective Difluoromethylation of Thiocarbonyl Compounds

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Optimization of TFDA Activator

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Role of Proton Sponge: Nucleophile

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Role of Proton Sponge: Base

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Role of Proton Sponge: Base

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Proposed Reaction Mechanism

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S-Selective Difluoromethylation of Thioamides

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S,N-Selectivity

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Chapter 2

2-1. S-Selective Difluoromethylation of Thiocarbonyl Compounds

2-2. Difluoromethylidenation of Dithioesters

Page 23: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Difluoromethylidenation of Dithioesters

2-2. Difluoromethylidenation of Dithioesters

Bioactive Compounds

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Difluoromethylidenation of Dithioesters

Nucleophilic (Wittig-type) Difluoromethylidenation

Electrophilic (Barton–Kellogg-type) Difluoromethylidenation

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Difluoromethylidenation of Dithioesters

Page 26: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Table of Contents

Chapter 1. General Introduction

Chapter 2. Introduction of Difluoromethylene Unit into

Thiocarbonyl Compounds

Chapter 3. Introduction of Difluoromethylene Unit into

Dienol Silyl Ethers

Chapter 4. Conclusions

Page 27: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3

3-1. Regioselective Difluorocyclopropanation of Dienol Silyl Ethers

Page 28: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Difluorocyclopropanation of Dienol Silyl Ethers

Page 29: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Regioselective Difluorocyclopropanation

Page 30: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3

Applications of Difluoro(vinyl)cyclopropanes3-2.

3-3.

Page 31: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Metal-Free Synthesis of Cyclic Enol Silyl Ethers

Page 32: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Metal-Free Synthesis of Cyclic Enol Silyl Ethers

Page 33: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Advantage of the Metal-Free Synthesis

Page 34: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3

Applications of Difluoro(vinyl)cyclopropanes3-2.

3-3.

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Regioselective Synthesis of Fluorinated Cyclopentenones

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Regioselective Synthesis of Fluorinated Cyclopentenones

Nazarov Cyclization

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Regioselective Synthesis of Fluorinated Cyclopentenones

Fluorine-Directed and -Activated Nazarov Cyclization

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Preparation of Nazarov Precursors

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Regioselective Nazarov Cyclization

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Effect of Fluorine Substituent: Activation

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Effect of Fluorine Substituent: Direction

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Effect of Fluorine Substituent: Direction

Page 43: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Non-fluorinated Cyclopentenones

Page 44: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Conclusion

Page 45: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Conclusion

Page 46: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮
Page 47: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮
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Chapter 1. General Introduction

TFDA の合成法

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1.窒素求核剤

Chapter 2. Difluoromethylation of Thioamides

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2.炭素求核剤

Chapter 2. Difluoromethylation of Thioamides

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→ 1,8-ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンが塩基として働いた可能性を示唆

Chapter 2. Difluoromethylation of Thioamides3.塩基

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Chapter 2. Difluoromethylation of Thioamides

異性化の確認

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Chapter 2. Difluoromethylation of Thioamides

他のカルベン源との比較

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Chapter 2. Difluoromethylidenation of Dithioesters

脱硫過程の推定機構

1. ジフルオロカルベンによる脱硫

2. チイランからの自発的な脱硫

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Chapter 3. Regioselective Difluorocyclopropanation

Page 56: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3. Regioselective Difluorocyclopropanation

Page 57: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3. Regioselective Difluorocyclopropanation

Page 58: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3. Regioselective Difluorocyclopropanation

Page 59: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3. Regioselective Difluorocyclopropanation

Page 60: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3. Regioselective Nazarov Cyclization

Page 61: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

ルイス酸の最適化

Chapter 3. Regioselective Nazarov Cyclization

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フッ素による位置選択性の発現

Chapter 3. Regioselective Nazarov Cyclization

Page 63: Development of Methods for Regioselective …...ジフルオロカルベンを用いる 位置選択的ジフルオロメチレンユニット導入法の開発 発表者 高山 亮

Chapter 3. Regioselective Nazarov Cyclization

フッ素無置換の基質

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Chapter 3. Regioselective Nazarov Cyclization

フッ素が置換した基質