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リン単体を直接用いる含リン複素環化合物の遷移金属触媒合成

研究課題

研究課題/領域番号 17K19112
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 有機化学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

有澤 美枝子  東北大学, 薬学研究科, 准教授 (50302162)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード含リン複素環化合物 / 遷移金属触媒 / 炭素-リン結合生成 / ポリホスフィン / リン単体 / シクロペンタホスフィン / P-P 結合切断 / ロジウム触媒 / 交換反応 / 付加反応 / ポリリン化合物 / P-P結合切断 / リン-リン結合切断
研究成果の概要

有機リン化合物のC-P結合を効率的に生成する新しい方法論として、リン単体を直接利用できれば、安価な原料を用いて触媒的に反応を行い、廃棄物が生じない理想的な化学プロセスになると考えた。リン単体を直接用いるために、P-P結合の反応性を理解する必要がある。先に当研究室で見出したP-P結合を一つ有するジホスフィンの反応開発を基に、P-P結合を複数有するポリリン化合物の反応を検討した後、P-P結合のみからなるリン単体を直接利用する触媒法を開発する段階的な計画を立てた。本研究では、ポリリン化合物としてシクロペンタホスフィン (PhP)5 に着目した研究を行い、新しい含リン環状化合物の合成法を複数開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機リン化合物は、医農薬品・機能性材料等多様な用途がある。日本は、原料のリン鉱石を100%輸入しているが、産出国偏在と枯渇の問題があるため、リン資源の有効利用技術の開発は急務である。従来、有機リン化合物は、リン単体から多段階で調製されたリン反応剤と有機ハロゲン化物の置換反応で合成されるが、脱離基に由来する廃棄物が必ず副生する。従って、有機リン化合物を効率的に合成する新方法論が必要である。リン単体の直接利用は、安価な原料から短工程で触媒的に反応を行い、廃棄物がない理想的な化学プロセスになる。本研究では、リン単体利用の前段階として、ポリホスフィンを用いる含リン複素環化合物の触媒的合成法を開発した。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Synthesis of Unsymmetric Di(heteroaryl) Compounds via Heteroaryl Exchange Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa*
    • 雑誌名

      Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements

      巻: - 号: 7 ページ: 643-648

    • DOI

      10.1080/10426507.2019.1602621

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Isomerization and Alkyne Exchange Reactions of 1,4-Dithiins via the 1,2-Ethenedithiolato Rhodium Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa*, Kyosuke Sawahata, Takuya Ichikawa, and Masahiko Yamaguchi*
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 37 号: 18 ページ: 3174-3180

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.8b00498

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Synthesis of Dialkyl(Heteroaryl)Phosphine Sulfides by Phosphinylation of Heteroaryl Sulfides2018

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa*, Takeru Tazawa, Wataru Ichinose, Haruki Kobayashi, and Masahiko Yamaguchi*
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 360 号: 18 ページ: 3488-3491

    • DOI

      10.1002/adsc.201800630

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Method for the Synthesis of C-N-Linked Bi(heteroaryl)s Using Heteroaryl Ethers and N‐Benzoyl Heteroarenes2018

    • 著者名/発表者名
      Saori Tanii, Mieko Arisawa*, Takaya Tougo, Masahiko Yamaguchi*
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 7 ページ: 1756-1759

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b00245

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Insertion Reaction of PhP Group of Pentaphenylcyclopentaphosphine with Acyclic and Cyclic Disulfides2018

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa*, Kyosuke Sawahata, Tomoki Yamada, Debayan Sarkar, Masahiko Yamaguchi*
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 4 ページ: 938-941

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b03825

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of unsymmetric HetAr-X-HetAr’ compounds by rhodium-catalyzed heteroaryl exchange reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa*, Saori Tanii, Takeru Tazawa, Masahiko Yamaguchi*
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 94 号: 12 ページ: 2179-2207

    • DOI

      10.3987/rev-17-869

    • NAID

      40021421509

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Synthesis of Unsymmetric Di(heteroaryl) Ethers Using Heteroaryl Exchange Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Saori Tanii, Mieko Arisawa*, Takaya Tougo, Kiyofumi Horiuchi, Masahiko Yamaguchi*
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 号: 13 ページ: 1601-1607

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588801

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical braking exhibited by ethynylhelicene (M)-nonamer in solution: Competitive reaction system of self-catalysis to form double- helix and approach towards equilibrium to form random-coil2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Sawato; Atsushi Yagi; Mieko Arisawa; Masahiko Yamaguchi
    • 雑誌名

      Tetradron

      巻: 73 号: 19 ページ: 2801-2805

    • DOI

      10.1016/j.tet.2017.03.083

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Rhodium-catalyzed Synthesis of Unsymmetric Di(heteroaryl) Compounds Using Heteroaryl Exchange Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa
    • 学会等名
      Asian International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ジホスフィンおよびペンタフェニルシクロペンタホスフィンを用いる非対称ビス複素環ホスフィン化合物のロジウム触媒合成2019

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、澤畑恭佑、大橋慶一朗、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドジスルフィドのロジウム触媒的チオリン酸エステル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、福本昂平、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ロジウム触媒的複素環交換反応を利用する非対称ビス複素環ウレアの合成2019

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、水野太郎、熊田佳菜子、一刀かおり、谷井沙織、古田未有、齋藤望
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非対称ビス複素環セレニドのロジウム触媒合成2019

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、鈴木蓮、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酸触媒を用いるナフトール誘導体からジナフチルエーテルの合成反応2019

    • 著者名/発表者名
      谷井沙織、有澤美枝子、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非対称トリス複素環化合物のロジウム触媒合成2019

    • 著者名/発表者名
      谷井沙織、佐藤楓、有澤美枝子、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジスルフィドのロジウム触媒的チオリン酸エステル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      有澤 美枝子、福本 昂平、山口 雅彦
    • 学会等名
      第57回 日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rhodium-catalyzed Synthesis of Novel Organosulfur Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa
    • 学会等名
      28th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur (ISOCS-28)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rhodium-catalyed Insertion Reaction of PhP Group of Pentaphenylcyclopentaphosphine and disulfides2018

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa, Kyosuke Sawahata, Masahiko Yamaguchi
    • 学会等名
      28th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur (ISOCS-28)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rhodium-catalyzed Insertion Reaction of PhP Group of Pentaphenylcyclopentaphosphine and Disulfides2018

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa, Kyosuke Sawahata, Masahiko Yamaguchi
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ペンタシクロペンタホスフィンを用いる含リン複素環化合物のロジウム触媒合成2018

    • 著者名/発表者名
      澤畑 恭佑、有澤美枝子、山口雅彦
    • 学会等名
      第29回 万有シンポジウム 三地区交流ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペンタフェニルシクロペンタホスフィンPhP基のジスルフィドへのロジウム触媒挿入反応2018

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、澤畑 恭佑、山口雅彦
    • 学会等名
      第29回 万有仙台シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新規な有機へテロ元素化合物の遷移金属触媒合成と機能2018

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子
    • 学会等名
      第1回 女性研究者シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロジウム触媒的複素環交換反応による多様な複素環化合物の合成2018

    • 著者名/発表者名
      谷井沙織、有澤美枝子、田沢健、山口雅彦
    • 学会等名
      第16回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 複素環スルフィドのホスフィニル化による複素環ジアルキルホスフィン誘導体のロジウム触媒合成2018

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、田沢 健、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ジスルフィドのロジウム触媒的チオリン酸エステル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、福本昂平、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペンタフェニルシクロペンタホスフィンPhP基のジスルフィドへのロジウム触媒挿入反応2018

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子、澤畑恭佑、山田朋貴、山口雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 複素環エーテルとN-ベンゾイル複素環化合物のC-N結合生成によるビス複素環化合物の触媒的合成法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      谷井 沙織・有澤 美枝子・山口 雅彦
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Rhodium-catalyzed Synthesis of Di(heteroaryl) HetAr-X-HetAr’ Compounds Using Heteroaryl Exchange Reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Mieko Arisawa
    • 学会等名
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PURE & APPLIED CHEMISTRY (ISPAC) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1,4-ジチインのロジウム触媒的異性化反応とアルキン交換反応2017

    • 著者名/発表者名
      有澤美枝子・澤畑恭佑・市川拓哉・山口雅彦
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 複素環チオ基交換を伴うロジウム触媒的非対称ビス複素環スルフィドの合成反応2017

    • 著者名/発表者名
      田沢健、有澤美枝子、山口雅彦
    • 学会等名
      第28回万有仙台シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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