イオン液体を素材とする新しい材料科学の創成①

次世代高速不揮発性メモリIL-CBRAM
イオン液体内包型抵抗可変メモリで革新的な省エネ
高性能コンピュータの実現を目指す②

液式デシカント空調機用イオン液体の開発
イオン液体水溶液の水蒸気吸放出機構を解明

①

次世代高速不揮発性メモリIL-CBRAMの開発
研究テーマ：CBRAMに内包させるイオン液体デザイン
Volume 3 Number 27 21 July 2015 Pages 6935–7230

Journal of

Materials Chemistry C
Materials for optical, magnetic and electronic devices
www.rsc.org/MaterialsC

ISSN 2050-7526

COMMUNICATION
K. Kinoshita, T. Itoh et al.
Enhanced stability of the HfO2 electrolyte and reduced working voltage ofa CB-RAM by an ionic liquid

フラッシュメモリの1/10の低電圧，1万倍の高速で動作し，100万回以上書換可能な不揮発性メモリ
J. Mater. Chem. C 2015, 3, 6966; Chem. Lett. 2015, 44, 1578;
J. Mater. Chem. C 2016, 4, 7215； Chem. Lett. 2017, 46, 1832; Jpn. J. Appl. Phy. 2017, 56, 04CE13．

②

液式デシカント空調機用イオン液体の開発

研究テーマ：優れた調湿機能を持つイオン液体のデザインと⽔蒸気吸放湿機構の解明

Chilly Dry Air
我々が提案する
イオン液体デシ
カント空調機[1]換気しつつ乾燥した冷気を発⽣[1] Green Energy & Environment, 2019, 4, 139-145.

Hot Wet Air
逆転させると冬季には「加湿した温⾵」を室内に導⼊可能

3

イオン液体デシカント空調機
換気しつつ除湿も加湿も可能な省エネ空調機
閉鎖空間での疾病感染を防ぐ

⼀般住宅

学校
学校

⼩型化
病院(特に集中治療室）
⽼⼈介護施設クルマ4独自の分子を創る

酵素反応の化学的制御でキラル合成ブロックを創るSF

伊藤グループのイオン液体研究
第３の液体イオン液体
生体触媒，フッ素化学，

SnSMe OOHSPhHOOH O

Bakers'YeastOEt
OH

SnBu3

CN

SnBu3

OO
HOR1O

HORnHOOMe

R1R2
R3
R3

SnBu3

R

Baker's Yeast mediated Reduction.
Tetrahedron Lett. 1984, 25, 5083-5086; Tetrahedron Lett. 1985, 26, 771-774.; Chem. Lett. 1985, 1751-1754.; Tetrahedron Lett. 1985, 26, 6089-6093.Tetrahedron Lett. 1986, 27, 5405-5408;
Tetrahedron Lett. 1989, 30, 3811-3812.
Geotoricum:
Tetrahedron Lett. 1996, 37, 5727-5730; J. Org. Chem. 2000, 65, 157-163.

Ph イオン液体溶媒による酵素反応
国際学会で基調講演・プ

Lipase:Chem. Lett. 1989, 1505-1506; Bull. Chem. Soc. Jpn. 1989, 62, 3851-3855.; Tetrahedron Lett. 1990, 31, 6387-6390.; Tetrahedron Lett. 1990, 31, 6407-6408; Chem. Lett. 1991, 217-218; Bull.
Chem. Soc. Jpn. 1991, 64, 624-627; J. Org. Chem. 1991, 56, 1521-1524.; Tetrahedron Lett. 1993, 34, 4215-4218; Bull. Chem. Soc. Jpn. 1993, 66, 2949-2953; J. Org, Chem. 1993, 58, 57175723.; Tetrahedron Lett. 1996, 37, 91-92.; J. Org. Chem. 1996, 61, 2332-2336.; Tetrahedron Lett. 1996, 37, 5001-5002; Tetrahedron, 1998, 54, 5225-5232.; Chem. Lett. 1998, 903-904.;
Tetrahedron Lett. 1999, 40, 2801-2802.; J. Biosci. and Bioeng. 1999, 87, 105-107.; Bull. Chem. Soc. Jpn. 1999, 72, 1589-1595.; Tetrahedron Lett. 1999, 40, 5739-5742.; J. Org. Chem. 2008,73, 3875-3884.; Molecules, 2011, 16, 6747-6757.
Lipase+Crown ether:J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 1751-1752;Tetrahedron Lett. 1993, 34, 2617-2620; J. Org. Chem. 1994, 59, 7014-7018.; J. Org. Chem. 1996, 61, 2158-2163.;Tetrahedron Lett. 1996, 37,4991-4992; J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1997, 2275-2278; Chem. Lett. 1997, 1247-1248; J. Org. Chem. 1997, 62, 9165-9172.

O

レナリー講演を⾏った・燃えあがらない液体
テーマ 


・揮発しない液体・性質をデザインできる液体・特異な化学反応がおきる・触媒リサイクルができる
ILs
・リサイクルできる液体
O

O

O

ルイス酸触媒
遷移金属触媒用の反応溶媒

Synthesis of Point-fluorinated Insect Pheromone

イオン液体による酵素反応活性化

R2

R2

O
R1 O CF2Br

R3
R2R2

CF2Br
R1 O OSiMe3R3H

F
C F
R1 O OH
R3Path A

R3F

R2R1R3R2F

R1 O O

Enzymatic Reaction
2,3-Wittig reaction
Radical cyclizationF
CFO OSiMe3F

F

NF

Eldana saccharina

F

グリコシル化用
イオン液体TAG
O O

F F

O O

OH

OH

F

OH

F F
OH
F
F F

F

O O

F

F

O O

F

F

F F

O O

F F

F

O O

Account: Future Med. Chem. 2009, 1, 835.

リチウム電池用
イオン液体

Gem-ジフルオロシクロプロパンの合成と応用: “Fluorine in Medicinal Chemistry and Chemical Biology”, Wiley-Blackwell, London, UK Chapter 12pp. 313-355. (2009);
J. Synthetic Org. Chem. Japan,2000, 58, 316.

n-C9H19O

Chem. Lett. 2003, 32, 494.
Chem. Lett. 1998, 903.
Tetrahedron Lett.1999, 40, 5739.

O n-C H

OMe

OBuNO

N
H

(2,3-type)

Redox
Flow電池用イオン液体

H(3,4-type)ON= n-C16H33 O

Me NTf

Et N
Et

Bu NTf2

Bu P
BuOOMe10 OSO32O

PF6BF4

H3C

Antimalarial medicine
Bioorag.Med.Chem.Lett. 2000, 10, 1592.
Chem. Lett., 1998, 979

ON
OMe[P1ME][OAc]

NH2

NH2OMe[N221ME][Ala] &7
6>D$*.  & #3%

H

Me

Me

Heterocycles, 2000, 52, 505.

R2

R1

Chem.Lett. 2001, 624.

O

R3N
H

R2O

Chem.Lett. 2007, 36, 50:
Tetrahedron, 2010, 66, 3917.

O

Fe2+

O

Fe3+O

O

ORR

R

OH

Tetrahedron Lett. 2002, 43, 3041;
Tetrahedron Lett. 2003, 44, 4081.

R

MeN
H

O

O

O

O

O

O

O

O

OR

OR

O

R

Electrochemistry, 2006, 74, 635.

Solvent design

Chem.Lett. 2008, 37, 794.

S
O

R1

Synlett.2008, 1009.

R1O

OR

N
H

H
NO

ON

S

R

Me

Tetarhedron Lett. 2007, 48, 6480;
Tetrahedron, 2008, 64, 3488.

OOR1

R1

Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 123;
Sci. China Chem. 2012, 55, 1627;
Heteroatom Chem. 2014, 25, 482.

OR

R2

O

R3

HN

R

Tetrahedron Lett. 2007, 48, 7774;
Heteroatom Chem. 2011, 22, 397.

SiMe3

NHKサイエンスゼロで紹介
Org. Lett. 2015, 17, 3182

イオン液体内包高性能抵抗可変型メモリ素子

CO2吸収用イオン液体

消費電力1/10の超省エネコンピュータができるかも

Volume 3 Number 27 21 July 2015 Pages 6935–7230

ISSN 2050-7526

ChemSusChem. 2012, 5, 388.
Chem. Lett. 2012, 41, 987.
Aust. J. Chem. 2012, 65, 1491.
Green Chem. 2013, 15, 1863.
Bull. Chem. Soc. Jpn. 2016, 89,879．
Bull. Chem. Soc. Jpn. 2018, 91,398．
Australian J. Chem. 2019, 72,61.

O

R1OMeO

宇宙船用潤滑油O[P1ME][Lys]S

www.rsc.org/MaterialsC

OO

N

S

Materials for optical, magnetic and electronic devices

OO

OH

Journal of

H2N

OMe

[N221ME][Ala]OROHMaterials Chemistry C
[P1ME][Lys]

MeEt N
EtOH
HO

セルロース溶解性
アミノ酸イオン液体OMe

O N イオン液体によるバイオマス変換
OO
SS
RFO
O
S O
省エネリグニン抽出
OFC
CF3 3OO
n-C16H33 OOS +0O
 10 (=DB0OOOOHOOMeO

H

Fe・イオン液体で反応加速・不可能を可能にする溶媒・溶媒固定触媒
リサイクル

Bu NTf2[P444MP][NTf2]

OO OChem. Record, 2016, 16, 1676-1689; Heterocycles, 2016, 92, 1373-1395.

OMe

Bu P
BuOOO
HO

イオン液体と環境調和型有機合成で攻める！

[N221MEM][NTf2][P444MEM][NTf2]

FeFe

抵抗可変型メモリ
反応溶媒に着目した鉄触媒反応の開発の機能向上

AN &5  6%
 & 3%

9 19

液晶FF
BnO
H F FO
HO
H
FF F
HOBn
H F
HOFF
F F
H
HOH
Org. Lett. 2000, 2, 1431.
HHOH
HOH
F F
F F OHBnOF FH
H O OF FHH FFFHHDNAOH F FF FFHOHHO
HJ. Fluorine Chem. 2006, 127, 651.
H
F F HO H
OH
J. Fluorine Chem. 2004, 125, 775. H H
OBn
光でＤＮＡ切断OBnＤＮＡマーカーF FFO
FF OOHXFOF FO H
HOH O 液晶
OOO
液晶
O
O
H
n-C8H17O
n-C8H17O
J. Fluorine Chem. 2009, 130, 1157
J. Fluorine Chem. 2007, 129,1112.
OF F CH3 O
O
HOn-C8H17O
液晶F
O H H3CF F
n-C8H17F FF
OH BnOF F
F FOH
BnOBnOF FF FhνOHF FNH2O
cut H

PBuA1) Chem. Lett. 2001, 262-263. 2Chem. Lett. 2002, 31, 154-155. 3) Chem. Lett. 2003, 32, 654-655. 4) J. Mol. Catalysis B:Enzy. 2003, 26, 41-45. 5Green Chem. 2003, 5, 494-496. 6) Green Chem. 2004, 6, 437-439. 7) Tetrahedron Lett. 2006,47, 1801-1804. 8) Chem. Eur. J. 2006, 129228-9237. 9Tetrahedron:Asymm. 2007, 18, 2484-2490. 10J. Mol. Catalysis
B: Enzymatic 2008, 51, 81-85. 11) J. Org. Chem. 2008, 73, 3875-3884. 12Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 1954-1958. 13)Green Chem. 2010, 12, 1976-1980. 14) Indust. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 9952-9958. 15) Chem. Lett. 2013, 42,663-665.
16) Catalysis Today, 2015, 255, 41-48. 17) Biotechnol. J. 2015, 10, 1944-1951. 18) ACS Sustainable Chem Eng. 2017, 5,8541-8545. 19) Green Chem. 2017, 19, 5250-5256. 20) Tetrahedron 2019, 75, 441-447.

Tetrahedron Lett. 2000, 41, 4591; Tetrahedron Lett. 2001, 42, 1317:
Eur. J. Org. Chem. 2004, 406; Eur. J. Org. Chem. 2005, 2722

OF F F FHHOOH HOANNABuF

FF FN

NH

R1 O OSiMe3

FFO O

NNA

Tetarhedron Lett. 1995, 36, 3531; J. Org. Chem. 1999, 64, 252.

O O
EldanolideXX
R N N MeTAC-1
Bu N IL1 N Me Me X
MeX
BuD-ProMe
Et N O
Tz1
OMe
N
Et MeP
X
OMe
MeBu
R
PL1
BuN
EtChem.Rev. 2017, 117,OMe
10567-10607.
Bu X
Et
安定性アップ，
反応加速
Bu X
エナンチオ選択性アップ！！
Bu P
OMe
OP
Bu
Bu
OMe
BuA

N + N

 

R3

Tetrahedron: Asym. 2000, 11, 2823.
Tetrahedron: Asym. 2000, 11, 3311.

OMeO

CO2HMeMeCO2H

FeR

フェロセン誘導体が抗マラリヤ薬になる

O OMe

MeO

OR

R1MeO

CO2H
CO2H(S)

Pseudo enantiomer
O OMe

MeO

OMeOMeJ. Org. Chem., 1996, 61, 3700.

R2MeO
OHOHO
MeO OMeOOOHOHO OMe

MeO
OMe
MeO

R3
R3OH-OOOO O OOMeOMeOO O OMeR1R2OMeMeO

Heterocycles, 2001, 55, 37.

ラジカル反応でポイントフッ素化フェロモンを創る

F

R1(R)

O
OOMe
O
MeO

Account: J. Synthetic Org. Chem. Japan, 1986, 44, 519-531; J. Synthetic Org. Chem. Japan1994, 52, 59-71;
J. Molecular Catalysis B: Enzymatic, 1997, 3, 259-270; J. Synthetic Org. Chem. Japan200058, 316-323; J. Synthetic Org. Chem. Japan 201169, 214-228.

F

R2 R 3 R3 R2Ph OO
HO1CO2H
CO2H

R2PhO
アメリカ化学会 R
OMeO
DMAP/ toluene
C&ENews
OMe
MeO
OMe(Sept. 4, 1995) J. Org. Chem., 1995, 60, 4968. MeO OMe
で紹介

Br

R3
R3R1OO
HOMeO
MeO
MeO

R1R2OH-de >1500:1

COClCOCl

R2COOHCOOH

OO

CNOOOOO OMeO 1998

OHRBrOAc

R F C
3PhR

O

NaH/ toluene

鉄触媒反応，イオン液体， 100℃ 電子デバイス
化学と珍奇で攻める！

FOH

S

R

FR

SOH

PhSMe

Lipasecatalyzedreaction

OH FSPhR

CO2MeRnSPhOH

SPhRCNROH SR

糖を鋳型にする反応で軸不斉，面不斉分子を分ける

OH

OH

COMMUNICATION
K. Kinoshita, T. Itoh et al.
Enhanced stability of the HfO2 electrolyte and reduced working voltage ofa CB-RAM by an ionic liquid

液式デシカント用イオン液体

USBメモリの1/10の低電圧で動作し100万回の書換可能な大容量の高速不揮発性メモリ
電磁パルスの影響なし！

当研究所で研究を推進
18
イオン液体の種類：可能性だけであれば＞10
78OBnHOJ. Org. Chem. 2019, 84, 5440.

HOBnO

OH

Organic & Biomol. Chem. 2018, 16, 6106.

Org. Lett., 2014, 16, 2638.

セルロース可溶性イオン液体（特許第57946094号 ） 



省エネバイオエタノール生産

      ;24@< A: 9'8)E ,/?-" !1C

J. Mater. Chem. C 2015, 3, 6966; Chem. Lett. 2015, 44, 1578;
J. Mater. Chem. C 2016, 4, 7215 Chem. Lett. 2017, 46, 1832; Jpn. J. Appl. Phy. 2017, 56, 04CE13

5