| 研究課題/領域番号 |
23K19253
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
服部 寛之 東京理科大学, 創域理工学部先端化学科, 助教 (40979324)
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| 研究期間 (年度) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 含リン複素環化合物 / 炭素-水素結合官能基化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
リン原子を含む環状有機化合物は、近年、機能性材料の分子骨格としての利用が期待されている。したがって、これら化合物を簡単に合成する方法の開発は、高機能性材料の探索やその実用化の促進へ貢献できると考えられる。本研究では、単純な有機リン化合物の炭素-水素結合の触媒的な官能基化を利用することで、入手容易な出発原料を利用した効率的かつ自在な含リン環状有機化合物の合成法の開発を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、π共役系含リン複素環化合物を簡便に合成する新たな手法として、ジフェニルホスフィン類の二つのオルト位炭素-水素結合官能基化による環化反応の開発を目的としている。
申請時の研究計画に従い、初年度は主にジフェニルホスフィン類の分子内環化によるジベンゾホスホール合成法の開発に取り組んだ。モデル基質としてトリフェニルホスフィンオキシドを用い、金属触媒や溶媒、添加剤などの各種反応条件を探索した。その結果、特定の条件下反応をおこなうことで中程度の収率で目的のジベンゾホスホールが生成することを見出した。また、より効率的な炭素-水素結合切断を期待し、リン上に別の配向基としてアミノ基を導入した原料である (ジエチルアミノ)ジフェニルホスフィンオキシドを合成した。トリフェニルホスフィンオキシドと同様の条件下反応させたものの、反応は進行しなかった。
一方、二つのオルト位炭素-水素結合官能基化の含ヘテロ原子化合物との分子間環化反応への拡張も検討した。遷移金属触媒による二つのオルト位炭素-水素結合の官能基化が報告されているジフェニルエーテルあるいはジフェニルスルホンを原料として用い、窒素源と金属触媒、添加剤を検討した。しかしながら、目的の反応は進行せず、原料の分子内環化がわずかに進行する、あるいは原料が回収された。
また、別のジベンゾホスホール合成方法論として、2-ヨードビフェニルの炭素-水素結合官能基化を利用した分子間環化反応についても検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
初年度中に反応条件の最適化（定量的な目的物の合成）を完了させ、2024年度は基質一般性の拡張を検討する計画であったが、先述の通り目的の反応は中程度の収率に留まっているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
分子内環化によるジベンゾホスホール合成に関して、これまでの研究で、収率向上に寄与すると予想される要素はいくつか洗い出すことができた。今後は、それら要素の系統的な調査と、網羅的な条件検討をおこなうことで反応条件の最適化をおこなう。当初の研究計画を見直し、上半期までに最適化を完了させ、下半期には基質一般性の拡張へ展開することを目標とする。
また、分子間環化反応への拡張は、上記と並行して引き続き検討を続ける。
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