分子内に2個のアミン配位子を持つ有機ホウ素錯体の合成・構造および動的挙動

• Project/Area Number: 06740497
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Organic chemistry
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: 豊田 真司 岡山理科大学, 理学部, 講師 (80207646)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1994: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 有機ホウ素錯体 / 分子内アミン配位子 / NMR / X線構造解析 / 動的NMR法 / 分子軌道計算

Research Abstract

分子内に2個のアミン配位子を持つ有機ホウ素錯体として、2,6-ビス(ジメチルアミノメチル)フェニルボロン酸エステエルを合成し、分子の構造と動的挙動を調べた。この化合物は立体障害が大きいため合成が困難であることが予想されたが、ベンゼン誘導体にアミン-ホウ素の順番に置換基を導入する方法で効率よく目的化合物を得ることができた。
錯体の温度可変NMRの測定から、溶液中ではホウ素原子に対して2個のアミン配位子が相互に配位-解離を繰り返すような過程、「配位子のスイッチング」が非常に速く起こっていることが判明した。この実験事実は、ホウ素上の置換がS_N2的機構で進行していることを意味しており、ホウ素の反応機構に新しい概念を導入するものである。この種の機構の正当性は、モデル反応の分子軌道計算によっても確かめられた。
エステル部の置換基の異なる2種類の錯体のX線構造解析を行い、結晶中では1個のアミン配位子のみがホウ素原子に配位した構造をとっていることがわかった。配位結合の結合距離などのその他の分子構造の特徴を明らかにすることができた。
以上、本課題において当初の研究計画をおおむね達成することができた。今後、窒素にメチル基以外の置換基をもつもの、あるいは分子内に3個以上のアミン配位子を持つ化合物へと研究を展開していく上での基本的なデータが得られた。