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前周期遷移金属の2核錯体の合成と触媒機能の開発

Research Project

Project/Area Number 14J03566
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

山元 啓司  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsタンタル / ロジウム / 異種金属2核錯体 / 水素化 / 2核 / アルキン / 環化3量化 / 反応機構 / [4+2]環化付加
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、前年度で得た結果を踏まえて、タンタラシクロペンタジエン錯体を、ジエン部位を有する含金属配位子として扱うことにより、タンタラシクロペンタジエン骨格を有する異種金属2核錯体の合成を行い、触媒機能に関して研究を行った。
アルキンが配位したタンタル単核錯体に対して、塩化アルミニウム存在化において 3,3-ジメチル-1-プロピンを反応させることにより、単核のタンタラシクロペンタジエン錯体 1 を合成した (Scheme 1)。次に、錯体 1 に対して、[RhCl(cod)]2, [IrCl(cod)]2 をそれぞれ反応させると、ジエン部位がロジウムやイリジウムに配位することにより、異種金属2核錯体 2 ならびに 3 を高収率で合成することに成功した。これらの錯体の配位子置換反応を行うことにより、様々な錯体を合成することに成功した。例えば、タンタル-ロジウム錯体 2 に対して、当研究室で開発した有機ケイ素還元剤を作用させることにより錯体 2 の2電子還元反応が進行し低原子価錯体 4 が得られた。また錯体 4 の塩素配位子はソルトメタセシス反応により配位子置換することによって様々な錯体へと誘導することに成功した。以上に記した新規錯体の分子構造は X 線結晶構造解析ならびに各種NMR測定により同定した。
合成した錯体の触媒機能を調査した結果、タンタル-ロジウム錯体が芳香属化合物の水素化反応に対して触媒活性を示すことが明らかとなった。さらに、カルボニル基やアミド基といった官能基が存在する条件下においても選択的に芳香環が水素化されることが明らかとなった。これらの結果から、芳香環選択的な水素化反応の開発に向けて、現在基質一般性の拡大を行っている段階である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Direct Evidence for [4+2] Cycloaddition Mechanism of Alkynes to Tantallacyclopentadiene on Dinuclear Tantalum Complexes as a Model of Alkyne Cyclotrimerization2015

    • Author(s)
      Keishi Yamamoto, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 21 Issue: 32 Pages: 11369-11377

    • DOI

      10.1002/chem.201501164

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] タンタラシクロペンタジエンを含金属ジエン配位子とするロジウム・イリジウム錯体の合成2016

    • Author(s)
      Keishi Yamamoto, , Hayato Tsurugi, and Kazushi Mashima
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学, 京田辺市
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct evidence for [4+2] cycloaddition mechanism of alkynes to tantallacyclopentadiene as a model of alkyne cyclotrimerization2015

    • Author(s)
      Keishi Yamamoto, , Hayato Tsurugi, and Kazushi Mashima
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, America
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Reactivity of Hetero-dinuclear Complexes Bearing a Tantallacyclopentadiene Fragment2015

    • Author(s)
      Keishi Yamamoto, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • Organizer
      第65回錯体科学討論会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学, 奈良市
    • Year and Date
      2015-09-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Evidence for [4+2] cycloaddition mechanism of alkynes to tantallacyclopentadiene as a model of alkyne cyclotrimerization2015

    • Author(s)
      Keishi Yamamoto, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • Organizer
      nternational Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysts (ISHHC 17)
    • Place of Presentation
      Utrecht University Netherlands
    • Year and Date
      2015-07-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2核タンタル中心におけるアルキンの環化3量化反応の反応機構2015

    • Author(s)
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] C-H Bond Functionalization at the α-Position of the Alkyl Group Bound to Tantallacyclopentadiene2014

    • Author(s)
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Organometallics and Catalysts
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2014-10-26 – 2014-10-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Alkyne Trimerization Reaction by Dinuclear Tantalum Complexes2014

    • Author(s)
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] C-H Bond Activation and Functionalization at the α-Position of the Alkyl Group Bound to Tantallacyclopentadiene2014

    • Author(s)
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • Organizer
      2nd International Symposium on C-H bond Activation
    • Place of Presentation
      レンヌ フランス
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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