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Development of Diphosphene Ligands that Achieve Highly Active and Selective Transition-Metal Catalyzed Reactions

Research Project

Project/Area Number 21K05071
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionOsaka Metropolitan University (2022-2023)
Osaka Prefecture University (2021)

Principal Investigator

Tsurusaki Akihiro  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40623848)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsジホスフェン / 遷移金属錯体 / 触媒反応 / 二座配位子 / ホスフィンボラン / ビナフチル / リン / ロジウム / 配位子交換 / 1,1’-ビナフチル / テルアリール / 金 / 軸不斉 / パラジウム / 配位子 / 遷移金属
Outline of Research at the Start

低配位リン化合物の一つであるジホスフェンは、特徴的な低いLUMOを反映した電子受容性配位子として働くことが期待されるが、その特性を十分に発揮させるには至っていない。本研究では、研究代表者が開発したビナフチル置換ジホスフェンを用いた遷移金属触媒反応に関する知見をもとに、異なる配位空間を持つ新規配位子の開発と、その後周期遷移金属錯体を用いた高効率な触媒的有機合成反応を達成する。

Outline of Final Research Achievements

We succeeded in the synthesis of two types of bidentate ligands, ethylene-tethered bis(binaphthyldiphosphene) and diphosphene-phosphineborane, to achieve highly active and selective transition-metal catalyzed reactions. Palladium(II)- and rhodium(I)-diphosphene complexes were isolated by using these ligands. Especially, a chlorine migration from a palladium atom to a phosphorus atom of diphosphene was observed during the course of the formation of the palladium(II) complex due to the high electron-accepting character of the P=P moiety.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高活性・高選択的な遷移金属触媒反応の実現には、遷移金属元素上の配位子の選択が極めて重要である。これまでに電子的・立体的に多様なホスフィンが開発されてきたが、リン-リン二重結合を有するジホスフェンについては未開拓の領域である。本研究では、新たに二種類のジホスフェン二座配位子を開発し、その遷移金属錯体を単離することに成功した。配位子自体の供給の困難さや触媒活性の低さなどから、本課題に掲げた「高活性」の触媒反応の実現には至らなかったが、本知見は今後の配位子開発に活かされるものと考えている。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Diphosphene with a Phosphineborane Tether and Its Rhodium Complex2023

    • Author(s)
      A. Tsurusaki, S. Takechi, K. Kamikawa
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 53 Issue: 7 Pages: 2929-2936

    • DOI

      10.1039/d3dt03509c

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Optically Active [7]Helicene-Fused Oxanorbornene Polymers by Ring- Opening Metathesis2023

    • Author(s)
      K. Fujikata, M. Gon, K. Tanaka, Y. Chujo, A. Tsurusaki, K. Kamikawa
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 56 Issue: 12 Pages: 4550-4555

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.3c00588

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis, Structures, and Properties of pi-Extended Phosphindolizine Derivatives2023

    • Author(s)
      Akihiro Tsurusaki, Sana Tahara, Makoto Nakamura, Hiroyo Matsumoto, Ken Kamikawa
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 29 Issue: 8 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1002/chem.202203321

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rh(I)-Catalyzed Enantioselective Arylation of Cyclic N-Sulfonyl Diketimines Using Planar-Chiral Phosphine-Olefin Ligands Based on a (Cyclopentadienyl)manganese(I) Scaffold with a Highly Fluorinated Aryl Phosphino Group2023

    • Author(s)
      Ryosuke Shimamoto, Akihiro Tsurusaki, Ken Kamikawa
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 88 Issue: 12 Pages: 7882-7887

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02930

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palladium(II) Complexes of Bis(diphosphene) with Different Coordination Behaviors2022

    • Author(s)
      Rikako Ura, Akihiro Tsurusaki, Ken Kamikawa
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 51 Issue: 7 Pages: 2943-2952

    • DOI

      10.1039/d1dt03806k

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transformation from triple helicene to double helicene embedding adjacent stereogenic carbon atoms and axial stereogenicity2021

    • Author(s)
      Ayaka Yubuta, Akihiro Tsurusaki, Ken Kamikawa
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 57 Issue: 54 Pages: 6600-6603

    • DOI

      10.1039/d1cc02393d

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金(I)触媒を用いたビアリールビス(フェニルエチニル)ホスフィン誘導体の分子内ヒドロアリール化反応2024

    • Author(s)
      小村 明寛・岸本 真理衣・津留崎 陽大・神川 憲
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会(2024)
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    • Author(s)
      津留崎 陽大・武智 紳吾・神川 憲
    • Organizer
      第50回有機典型元素化学討論会
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  • [Presentation] 特異な有機リン化合物の開発2023

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      津留崎陽大
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      第12回化学フロンティア研究会
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    • Invited
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    • Author(s)
      津留崎陽大
    • Organizer
      第27回ケイ素化学協会シンポジウム
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    • Invited
  • [Presentation] 異なる配位様式をとるビス(ジホスフェン)パラジウム(II)錯体2022

    • Author(s)
      津留崎 陽大・浦 里華子・神川 憲
    • Organizer
      第67回有機金属化学討論会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 金(I)触媒を用いた分子内ヒドロアリール化反応によるホスフェピン誘導体の合成2022

    • Author(s)
      岸本 真理衣, 津留崎 陽大, 神川 憲
    • Organizer
      第49回有機典型元素化学討論会
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  • [Presentation] 金(I)触媒を用いた分子内ヒドロアリール化反応による環状リン化合物の合成2022

    • Author(s)
      岸本 真理衣、浦 里華子、津留崎 陽大、神川 憲
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会(2022)
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  • [Presentation] ジホスフェン含有二座配位子の合成と錯形成2022

    • Author(s)
      井戸 愛美香、武智 紳吾、津留崎 陽大、神川 憲
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会(2022)
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 1,1’-ビナフチル基およびテルアリール基を有するジホスフェン-金(I)錯体の合成2022

    • Author(s)
      細見 陸広、浦 里華子、津留崎 陽大、神川 憲
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会(2022)
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ジホスフェン-ホスフィンボラン二座配位子を有するロジウム錯体の合成とその触媒反応2021

    • Author(s)
      津留崎 陽大、武智 紳吾、神川 憲
    • Organizer
      第67回有機金属化学討論会
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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪公立大学大学院理学研究科神川研究室のホームページ

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/sci/kamikawa/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪公立大学大学院理学研究科神川研究室ホームページ

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/sci/kamikawa/

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      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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