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synthesis of org-inorg hybrid materials containing cyclotriphosphazene core

Research Project

Project/Area Number 20K05665
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

KUROBOSHI Manabu  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (30242316)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsシクロトリホスファゼン / 置換反応 / 導入する置換基の数の制御 / フェノール / アニリン / アンモニア / チオフェノール / 求核置換反応 / 選択的置換反応 / 選択的官能基化 / 多機能性分子の合成 / 有機・無機ハイブリッド化合物 / 含リン化合物
Outline of Research at the Start

様々な機能を有するパーツを組み込んだ化合物を,ヘキサクロロシクロトリホスファゼンを基軸化合物とし,その P-Cl 結を利用した求核置換反応を利用して,位置,立体化学選択的に合成する。求核剤としては,O, S, N など様々な元素を反応点に有する官能基を用いて,その置換様式を系統的に調べる。特に,複数の種類の置換基を有する化合物の選択的な合成を検討する。その際,一種類目に導入された置換基を利用して,二種類目以降の置換基の導入場所を制限する。

Outline of Final Research Achievements

(1) We established a selective method for synthesizing mono-phenoxy and -anilino-substituted hexachlorocyclotriphosphazene (HCCP) by substitution of one P-Cl bond within six equivalent P-Cl bonds with only one phenol or aniline.(2) When 2,2-diamino-4,4,6,6-tetrachlorocyclotriphosphazene, obtained from HCCP and ammonia, was allowed to react with an excess amount (6 equivalents) of phenol and sodium hydride, all the remaining four P-Cl replaced with P-OAr.
(3) 2,2-Arylthio-4,4,6,6-tetrachlorocyclotriphosphazene, obtained from HCCP and lithium thiophenoxide, was treated with ammonia or phenoxide to give 2,2-Arylthio-4,4-diamino (or diaryloxy)-6,6-dichlorocyclotriphosphazene and/or 2,2-Arylthio-4,4,6,6-tetraamino (or tetraaryloxy)cyclotriphosphazene derivatives.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一つの分子に A, B, C など複数種類の機能性置換基を導入してそれらを総合的に機能させることは,今後のものつくりの上で基盤技術となる。本研究ではシクロトリホスファゼンに6つの異なる置換基を導入する技術を開拓しようとするものである。ヘキサ枢シクロトリホスファゼン (HCCP) は6つの P-Cl 結合を有するがそれらは等価なため置換基の導入数や位置を制御することは困難であった。HCCP に一つだけにフェノールやアニリンを導入することができ,それを発展させていくと,6種類の異なる置換基を有するシクロトリホスファゼンが構築できるようになる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Short Paper Synthesis of 2-Anilino-2,4,4,6,6-pentachlorocyclotriphosphazenes (N3P3Cl5(NAr(R)))2023

    • Author(s)
      Manabu Kuroboshi,* Ryota Takahashi, and Hideo Tanaka
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 106 Issue: 6 Pages: 1039-1046

    • DOI

      10.3987/com-23-14849

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manabu Kuroboshi,* Ryota Takahashi, and Hideo Tanaka2023

    • Author(s)
      Manabu Kuroboshi,* Ryota Takahashi, and Hideo Tanaka
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 106 Issue: 4 Pages: 695-706

    • DOI

      10.3987/com-23-14810

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Synthesis of 2,2-Diamino-4,4,6,6-tetrakis(aryloxy)cyclotriphosphazenes N3P3-2,2-(NH2)2-4,4,6,6-(ArO)42023

    • Author(s)
      Kuroboshi Manabu、Nakamura Fumiya、Tanaka Hideo
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 106 Issue: 3 Pages: 479-479

    • DOI

      10.3987/com-22-14794

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleophilic Substitution of 2,2-Bis(arylthio)-4,4,6,6-tetrachlorocyclotriphosphazene with Ammonia, Phenoxide, and Thiophenoxide2022

    • Author(s)
      Kuroboshi Manabu、Ueno Ayako、Kawano Ayane、Tanaka Hideo
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 104 Issue: 1 Pages: 69-69

    • DOI

      10.3987/com-21-14510

    • NAID

      40022781362

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New and practical applications of functionalized cyclotriphosphazene core-based materials2020

    • Author(s)
      Kuroboshi, Manabu; Tanaka, Hideo
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 100 Pages: 1513-1578

    • NAID

      40022393175

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 複数種類の置換基を有するシクロトリホスファゼンの選択的な合成2023

    • Author(s)
      黒星 学・田中 秀雄・上野 綾子・河野 文音
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] モノアリールオキシペンタクロロシクロトリホスファゼンの選択的合成2022

    • Author(s)
      黒星 学・高橋 諒多,田中 秀雄
    • Organizer
      第41回無機高分子研究討論会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数種類の置換基を有するシクロトリホスファゼンの選択的な合成2022

    • Author(s)
      黒星 学1、田中 秀雄1、上野 綾子1、河野 文音1
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会 K4-3pm-04
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヘキサクロロシクロトリホスファゼン(HCCP)のフェノキシドによる選択的置換反応2022

    • Author(s)
      髙橋 諒多1、黒星 学1、田中 秀雄1
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会 K4-3am-08
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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