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ピンサー型ホスファアルケン配位子を有する9族遷移金属錯体の合成と触媒機能

Research Project

Project/Area Number 12J03950
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

張 永宏  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords低配位リン配位子 / ノンイノセント配位子 / イリジウム錯体 / N-H結合活性化 / C-H結合活性化 / N-アルキル化反応
Research Abstract

(1)脱芳香族化ピリジン骨格を有するホスフィン-ホスファエテン型の非対称PNPピンサー錯体[K(18-crown-6)][lrCl(PPEP*)](1)は、アミン類のN-H結合切断に高い反応性を示した。一連のパラ置換アニリンを反応基質として錯体1によるN-H結合切断機構について反応速度論とDFT計算を用いて解析し、電子求引性基を有する比較的酸性度の高いパラ置換アニリンの反応では、Brensted塩基であるPPEP*配位子による脱プロトン化機構によりN-H結合の活性化が起こることを明らかにした。一方、酸性度の低い基質の反応では、ホスファエテニル基の強いπ受容性によってLewis酸性の向上したイリジウム中心への配位がN-H結合の切断反応に必要であることを示した。
(2)アミド錯体[Ir(NH2)(PPEP)](2)は電子豊富な錯体であるが、塩基の作用によって容易に脱プロトン化され、K[Ir(NH2)(PPEP*)](3)に誘導化された。錯体3は室温で二分子のアセトニトリルと速やかに反応し、ビス(シアノメチル)錯体K[lr(CH2CN)2(PPEP)](4)を与えた。錯体4の結晶構造にはイリジウムからPPEP配位子への強いπ逆供与に伴うP=C結合の顕著な伸長が認められ、ホスファアルケンの強いπ受容性によって、電子密度の高いアニオン性錯体4が効果的に安定化されている様子が明らかとなった。
(3)PPEP*配位子を有する一連の錯体[lr(L)(PPEP*)](L=C1-(1), CO(5), tBuNC(6), PMe3(7))を用いて、アルコールによる一級アミンの触媒的N-アルキル化反応が、中性条件下で、効率的に進行することを見出した。また、配位子Lと反応条件の選択により、対応する二級アミンとイミンをそれぞれ高選択的に合成できることを示した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Mechanism of N-H Bond Cleavage of Aniline by a Dearomatized PNP-Pincer Type Phosphaalkene Complex of Iridium (I)2014

    • Author(s)
      Yung-Hung Chang, Yumiko Nakajima, Hiromasa Tanaka, Kazunari Yoshizawa, and Fumiyuki Ozawa
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 33 Issue: 3 Pages: 715-721

    • DOI

      10.1021/om401053j

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis, Structures, and Reactivity of Ruthenium Complexes with PNP-pincer Type Phosphaalkene Ligands2013

    • Author(s)
      Yumiko Nakajima, Yuki Okamoto, Yung-Hung Chang, and Fumiyuki Ozawa
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 32 Issue: 10 Pages: 2918-2925

    • DOI

      10.1021/om400126v

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Facile N-H Bond Cleavage of Ammonia by an Iridium Complex Bearing a Noninnocent PNP-Pincer Type Phosphaalkene Ligand2013

    • Author(s)
      Yung-Hung Chang, Yumiko Nakajima, Hiromasa Tanaka, Kazunari Yoshizawa, and Fumiyuki Ozawa
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 135 Issue: 32 Pages: 11791-11794

    • DOI

      10.1021/ja407163z

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ABis (phosphaethenyl) pyridine Complex of Iridium (I) : Synthesis and Cmahtic Application to N-Alkylation of Amines with Alcohols2013

    • Author(s)
      Yung-Hung Chang, Yumiko Nakajima, Fumiyuki Ozawa
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 32 Issue: 7 Pages: 2210-2215

    • DOI

      10.1021/om4000743

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PNPピンサー型ホスファアルケンイリジウム(I)錯体によるC-H結合切断反応2014

    • Author(s)
      張 永宏
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Facile N-H Bond Cleavage of Ammonia by a Dearomatized PNP-Pincer Type Phosphaalkene Complex of Ir (I)2014

    • Author(s)
      張 永宏
    • Organizer
      Institute for Chemical Research International Syrnposium 2014 (ICRIS'14)
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ノンイノセントPNPピンサー型ホスファアルケン配位子を有するイリジウム(I)錯体によるアンモニアのN-H結合切断反応2013

    • Author(s)
      張 永宏
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学(東京都)
    • Year and Date
      2013-09-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] N-H Bond Cleavage of Amines by Iridium (I) Complexes with Non-Innocent PNP-Pincer Type Phosphaalkene Ligands2013

    • Author(s)
      張 永宏
    • Organizer
      第16回均一不均一触媒会議(ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2013-08-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ノンイノセントPNPビンサー型ホスファアルケン配位子を有するイリジウム(I)錯体の合成と反応2013

    • Author(s)
      張永宏
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ピス(ホスファエテニル)ピリジン配位子を有するイリジウム(I)触媒を用いたアルコールによるアミン類のN-アルキル化2012

    • Author(s)
      張永宏
    • Organizer
      第110回触媒討論会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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