温室効果ガスから医薬品の合成へ~フルオロホルムの光触媒的活性化~

2026-09-07 北海道大学,名古屋大学

テフロン製造時の副生物であり、二酸化炭素の約1万5,000倍という高い地球温暖化係数を持つフルオロホルム(CHF₃)を、有用な有機合成資源として活用する光触媒技術が開発された。北海道大学・名古屋大学の研究グループは、光エネルギーとカルボニル化合物を利用し、従来は高価で爆発性・腐食性のある試薬を必要としたフルオロホルムから、トリフルオロメチル(CF₃)ラジカルを直接調製する新手法を実現した。反応機構は計算化学のAFIR法によって設計され、実験的検証を通じて確立された。本手法により、さまざまな有機分子のラジカルCF₃化に加え、医薬品合成中間体の合成にも成功。温室効果ガスの有効利用と医薬品・化学品の持続可能な合成を両立する新たな光化学反応として期待される。

温室効果ガスから医薬品の合成へ~フルオロホルムの光触媒的活性化~
本研究の概要図。

<関連情報>

フルオロホルムの光触媒的活性化によるラジカルトリフルオロメチル化反応 Photocatalytic Activation of Fluoroform for Radical Trifluoromethylation

Shun Zhou;Yan Song;Yu Harabuchi;Wataru Kanna;Hitomi Katsuyama;Simon J. Cooper;Kosaku Tanaka;Tsuyoshi Mita;Satoshi Maeda;Hiroki Hayashi
Journal of the American Chemical Society  Published:August 04, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/jacs.6c10939

Abstract

Fluoroform is an ideal trifluoromethyl source in synthetic chemistry due to its low cost, low toxicity, and high potential for greenhouse-gas valorization. However, the use of fluoroform has been largely limited to the generation of trifluoromethyl anions or metal-bound species; direct access to the trifluoromethyl radical remains elusive, despite the broad applicability of radical trifluoromethylation for preparing medicinally important compounds. Here, we report a method for radical trifluoromethylation using fluoroform by leveraging the reactivity of ketones in combination with a Brønsted base under photoirradiation. The ketone-mediated photochemical activation provides access to the trifluoromethyl radical from fluoroform via a photoexcited alkoxide intermediate without exogenous redox reagents, enabling radical trifluoromethylation of alkenes and arenes under mild conditions. The developed system is amenable to a photocatalytic protocol, late-stage trifluoromethylation of complex molecules, and upgrading bulk chemicals into high-value trifluoromethylated compounds.

0502有機化学製品
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