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光触媒反応

光レドックス触媒反応用の有機合成研究室におけるフォトリアクター

光レドックス触媒反応、いわゆる可視光レドックス触媒反応は、ラジカル化学や光化学分野のパイオニアたちが開拓した基盤を基に、有機合成の強力なツールとして登場しました。光レドックス化学は、反応性の高い開殻種を介して新たな結合を形成することで、複雑な化合物の迅速な合成を可能にし、新たなケミカルスペースを広げる役割を果たします。1-7可視光下で、光触媒は、クロスカップリング、C-H官能基化、アルケンおよびアレーン官能基化、トリフルオロメチル化などの幅広い合成変換を通じて、これまでアクセスできなかった全く新しい結合形成を可能にします。

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光レドックス触媒反応用の有機合成研究室におけるフォトリアクター。
光レドックス触媒

光触媒は、可視光を利用して化学反応を活性化します。触媒とフォトリアクターの豊富なポートフォリオにより、光レドックス触媒反応で一貫した反応が可能です。

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光触媒反応の強力な性質は、一電子移動を介して容易に手に入る出発物質を活性化し、穏やかな反応条件で反応性の高い開殻種にアクセスできることに起因しています。形成されたこれらの異なる開殻種は、多様なラジカルトラップ／クエンチングステップに関与し、最終的に価値の高い化合物を供給することができます。 

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      関連アプリケーション
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      クロスカップリングは、金属触媒を用いてC-C、C-N、C-O結合を生成するための有機化学における一般的な反応です。

      参考文献

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      Prier CK, Rankic DA, MacMillan DWC. 2013. Visible Light Photoredox Catalysis with Transition Metal Complexes: Applications in Organic Synthesis. Chem. Rev.. 113(7):5322-5363. https://doi.org/10.1021/cr300503r
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      Shaw MH, Twilton J, MacMillan DWC. 2016. Photoredox Catalysis in Organic Chemistry. J. Org. Chem.. 81(16):6898-6926. https://doi.org/10.1021/acs.joc.6b01449
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      Poplata S, Tröster A, Zou Y, Bach T. 2016. Recent Advances in the Synthesis of Cyclobutanes by Olefin [2+2] Photocycloaddition Reactions. Chem. Rev.. 116(17):9748-9815. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00723
      7.
      Kärkäs MD, Porco JA, Stephenson CRJ. 2016. Photochemical Approaches to Complex Chemotypes: Applications in Natural Product Synthesis. Chem. Rev.. 116(17):9683-9747. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00760