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2013 Fiscal Year Research-status Report

環境調和型有機リン系難燃剤の設計と開発

Research Project

Project/Area Number 25410198
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research Institution地方独立行政法人大阪市立工業研究所

Principal Investigator

伊藤 貴敏  地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 有機材料研究部, 室長 (60416295)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩井 利之  地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 有機材料研究部, 研究主任 (20416291)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords有機リン化合物 / 添加剤 / クロスカップリング / 選択的合成 / 難燃剤 / フェノール / 環境調和
Research Abstract

有機リン系難燃剤は、ハロゲン系難燃剤に替わる難燃剤として注目されている。従来低分子系の添加剤が一般に利用されているが、耐加水分解性の低さ・揮発性の高さの問題がある。また、滲みによる環境への放出が懸念される。有機リン酸エステル系において改良がすすめられているが限りがある。特に樹脂用途として利用するためには、高温における耐久性が必要となる。また、その多くの添加剤がリン-酸素結合のみを有する低分子系有機リン酸エステルであるため、同様に加水分解・揮発性・滲みなどの問題が生じている。脱ハロゲン系難燃剤の開発が期待されるが、リン原子の配位子となる有機構造の多様性は、市販の入手性による制約がある。そこで多様な分子骨格を構築するために遷移金属触媒によるクロスカップリング反応を利用した連結構造を配位子として有する有機リン系化合物の合成を計画した。配位子となる部分構造の連結方法としては様々な方法が知られており、求核部位として、様々な有機金属試薬と親電子剤が利用できる。今回ははじめに有機マグネシウム試薬を利用したカップリング反応を利用して、有機ホスフィン酸エステル型の有機リン系難燃剤に向けたリン原子導入の前駆体となる2-フェニルフェノール誘導体の合成について行った。ハロゲン化フェノール類に対する有機マグネシウム試薬の反応において各種2-フェニルフェノール誘導体の合成に繋がった。また、2-フェニル-4-ブロモフェノールを用いたフェニルジボロン酸との反応においてフェニル基で連結した2-フェニルフェノールの合成に展開した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

二量体およびオリゴマー体の有機リン化合物へ繋がる各種フェノール誘導体を得るためにクロスカップリング反応について検討した。有機マグネシウムを用いた反応により各種フェノール誘導体を効率良く合成した。2-フェニル-4-ブロモフェノールを用いたフェニルジボロン酸との反応において一つのフェニル基に二つの2-フェニルフェノールユニットを連結した化合物を得たことより、概ね計画を達成できたと判断できる。得られた知見を基に有機リン化合物を連結する各種フェノール配位子を系統的に合成する方向で進めていく。

Strategy for Future Research Activity

遷移金属触媒によるクロスカップリング反応を利用した連結構造の配位子となるフェノール化合物の合成法としては様々な方法が知られているが、有機マグネシウムを利用したカップリング反応において、有機ホスフィン酸エステル型の有機リン系難燃剤に向けたリン原子導入の前駆体となる2-フェニルフェノール誘導体の合成を行った。今後は官能基許容性や取扱い容易性の高い有機ホウ素や亜鉛との反応に展開し、多量体合成へと展開していく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

試薬やガラス機器などをキャンペーン特価等で計画より安価に購入できたことに加え、購入機器の値引きにより、今年度の使用額に余剰が生じた。
当初の計画通り、有機合成を行う試薬、ガラス器具、分析のための試薬などに研究費を使用する。次年度はその他、論文作成、学会発表など成果発表費用として支出する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Facile Synthesis of [6,6]-Phenyl-C61/71-Butyric Acid Methyl Esters via Sulfur Ylides for Bulk-Heterojunction Solar Cell2013

    • Author(s)
      Takatoshi Ito, Toshiyuki Iwai, Fukashi Matsumoto, Koichi Hida, Kazuyuki Moriwaki, Yuko Takao, Takumi Mizuno, Toshinobu Ohno
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 24 Pages: 1988-1992

    • DOI

      10.1055/s-0033-1339481

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PBO fiber原料 ジアミノレゾルシノールの一酸化炭素・硫黄によるカルボニル化反応2013

    • Author(s)
      水野卓巳、中井猛夫、三原正稔、伊藤貴敏
    • Journal Title

      科学と工業

      Volume: 87 Pages: 147-153

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオウイリドを利用するメタノフラーレン誘導体PCBMの効率的フロー合成法2014

    • Author(s)
      伊藤貴敏、井上裕太、岩澤哲郎、松元深、岩井利之、飛彈浩一、森脇和之、高尾優子、水野卓巳、大野敏信
    • Organizer
      日本化学会第94回春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140329-20140329
  • [Presentation] フローマイクロリアクターを用いた光照射によるメタノフラーレン誘導体PCBMの合成2014

    • Author(s)
      岩井利之、村田隼樹、岩澤哲郎、松元深、飛彈浩一、森脇和之、高尾優子、伊藤貴敏、水野卓巳、大野敏信
    • Organizer
      日本化学会第94回春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140329-20140329
  • [Presentation] Friedel-Crafts型リン原子導入反応を利用した有機リン系難燃剤中間体の効率的合成法2013

    • Author(s)
      伊藤貴敏、岩井利之、中井猛夫、三原正稔、水野卓巳、大野敏信
    • Organizer
      第40回典型元素討論会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      20131206-20131206
  • [Presentation] イオウイリドを利用する有機太陽電池用アクセプター材料の簡便合成法2013

    • Author(s)
      伊藤貴敏、岩井利之、松元深、飛彈浩一、森脇和之、高尾優子、水野卓巳、大野敏信
    • Organizer
      日本プロセス化学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20130719-20130719

URL: 

Published: 2015-05-28  

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