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

2018 年度 研究成果報告書

• 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
• 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

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。

自由記述の分野

有機化学

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。