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2018 年度 実施状況報告書

高反応性化学種の新規発生法を基盤とする有機リン化合物の迅速合成

研究課題

研究課題/領域番号 18K19078
研究機関大阪大学

研究代表者

平野 康次  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70532696)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワードリン / リンラジカル / リンカチオン / ベンゾホスホール / ジベンゾホスホール
研究実績の概要

研究一年目に記載した計画に基づき、まずリンラジカルの新規発生法の開発と、それを利用した不飽和結合のジホスフィン化反応を検討した。その結果、可視光駆動触媒としてIr(ppy)3 存在下、ジホスファンに対しNBSを触媒量添加し、青色LEDを照射することで、対応する高反応性リンラジカルが室温、可視光照射という極めて温和な条件下で発生するこを見出した。これを利用することで、スチレンの1,2-ジホスフィン化反応の開発に成功した。これにより、対応するビスジフェニルホスフィノエタン(dppe)が簡便に得られる。さらに、同手法は1,3-ジエンの1,4-ジホスフィン化反応にも有効であることがわかった。この場合はビスジフェニルホスフィノブタン(dppb)誘導体が得られる。dppe, dppbともに遷移金属触媒の配位子として繁用されており、極めて価値の高い分子群を、単純な炭化水素類から簡便に合成する新たな有機合成手法を開発したといえる。
上述したように一年目の研究計画を円滑に実施できたため、二年目に計画していたリンカチオンに関する研究にも一部着手した。その結果、リンカチオンを経由するアルキンとの新規形式的[3+2]環化付加反応が進行し、対応するベンゾホスホールが得られることを見出した。本手法は、従来化学量論量の金属塩を必要とした分子変換を金属フリーで達成できる点、出発物質に置換基が存在しても単一の生成物を完全な位置選択性で与える点が大きな特徴である。さらに、この手法を分子内反応へ展開することで、よりパイ共役系が拡張されたジベンゾホスホールが得られることも明らかとした。この場合も金属フリーで反応が実施できるほか、金属触媒を利用する場合と相補的な位置選択性が発現する等、リンカチオンの特異な反応活性を見出すことにも成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究実績の概要に示した通り、一年目に計画していたリンラジカルの新規発生法の開発とその利用に関する研究が順調に進展し、さらに当初は研究二年目に計画していたリンカチオンに関する研究についてもすでに大きな成果が得られている。以上の事実より、本研究は当初の計画以上に進展したと判断した。

今後の研究の推進方策

リンラジカルに関する研究、リンカチオンに関する研究、ともに順調な進展が見られている。今後はこれらを利用した炭化水素類のホスフィン化反応のさらなる適用範囲の拡大を目指す。合わせて得られた分子の光学特性等についても調査する予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初二年目に予定していた研究計画にも進展が見られたため、そちらも合わせて検討した。その結果、当初一年目に使用予定であった応用展開に関する研究経費が残ることとなった。従ってこれを次年度に持ち越し、当初一年目に計画していた応用展開研究に使用する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Dibenzophospholes by Tf2O-Mediated Intramolecular Phospha-Friedel-Crafts-Type Reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Nishimura, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 ページ: 1467-1470

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Seven‐Membered Benzolactones by Nickel‐Catalyzed C-H Coupling of Benzamides with Oxetanes2019

    • 著者名/発表者名
      Shibo Xu, Kazutaka Takamatsu, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/chem.201900543

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvent‐Controlled Rh‐Catalyzed C6‐Selective C‐H Alkenylation and Alkylation of 2‐ Pyridones with Acrylates2019

    • 著者名/発表者名
      Sunit Hazra, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900190

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Benzylic Phosphorylation of Diarylmethyl Carbonates2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Matsude, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 ページ: 3553-3556

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01323

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diphosphination of Arynes with Diphosphines2018

    • 著者名/発表者名
      Yuto Okugawa, Yoshihiro Hayashi, Susumu Kawauchi, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 ページ: 3670-3673

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01470

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of α‐Aminophosphines by Copper‐Catalyzed Regioselective Hydroamination of Vinylphosphines2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuaki Takata, Daiki Nishikawa, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 24 ページ: 10975-10978

    • DOI

      10.1002/chem.201802491

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel‐Catalyzed Stereospecific C‐H Coupling of Benzamides with Epoxides2018

    • 著者名/発表者名
      Shibo Xu, Kazutaka Takamatsu, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 ページ: 11797-11801

    • DOI

      10.1002/anie.201807664

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphenium Cation Mediated Formal Cycloaddition Approach to Benzophospholes2018

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Nishimura, Yuto Unoh, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 24 ページ: 13089-13092

    • DOI

      10.1002/chem.201803225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of New C-N and C-P Bond Formations with Alkenes and Alkynes Based on Electrophilic Amination and Phosphination2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 76 ページ: 1206-1214

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.1206

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diphosphination of 1,3-Dienes with Diphosphines under Visible-Light-Promoted Photoredox Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Otomura, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 ページ: 7965-7968

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03534

    • 査読あり
  • [学会発表] 極性転換が拓く新規炭素ーヘテロ元素結合形成2019

    • 著者名/発表者名
      平野 康次
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会シンポジウム「有機合成化学の若い力:今、ICHIBANアツい化学者たち」
    • 招待講演
  • [学会発表] Phosphination of Alkenes and Alkynes with Phosphinyl Radicals and Phosphenium Cations of Unique Reactivity2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Hirano
    • 学会等名
      International Symposium on Main Group Chemistry Directed towards Organic Synthesis (MACOS)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Palladium-Catalyzed Asymmetric Benzylic Substitution of Secondary Benzyl Carbonates2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Hirano
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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