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Activation of inert multiple bonds by low-valent multinuclear iron complexes

Research Project

Project/Area Number 16K05720
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Inorganic chemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Hatanaka Tsubasa  大阪大学, 理学研究科, 助教 (80595330)

Research Collaborator NAGATA Kojiro  
KUSUMOTO Masaaki  
WADA Musashi  
KAJITA Motoki  
KAWAHARA Kazuya  
MASUDA Hiroyuki  
YAMADA Yuka  
ASANO Kyohei  
ADACHI Miwako  
KUROKI Taito  
SHIMIZU Naoya  
WADA Chihiro  
ARAI Takuya  
KUSUNOSE Hinano  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords鉄 / 基質活性化 / 多核錯体 / 結合切断反応 / 低原子価 / 多核鉄錯体 / 窒素分子活性化 / C-H結合活性化 / 小分子活性化 / 還元反応 / 合成化学 / 有機金属化学 / 窒素固定
Outline of Final Research Achievements

In order to achieve cleavage of inert multiple bonds by iron complexes, we examined synthesis of low-valent multinuclear iron complexes with highly electron-donating ligands, and performed multi-electron reduction of substrates with the complexes. When we used bidentate and tridentate amido ligands containing multiple aromatic rings, we were able to synthesize mono- to tetranuclear complexes of low-valent iron, selectively, depending on the bulkiness of the ligands. In addition, the dinuclear complex was found to cleave the N = N double bond in azobenzene. When we used bisamido ligands with vanadocene moieties in the ligand skeleton, activation of the dinitrogen molecule was achieved with an iron complex having the ligand, and the complex containing two-electron-reduced dinitrogen was isolated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果として低原子価多核錯体を用いた基質活性化を達成している。またその各段階の化学種を、種々の分光学的手法や単結晶X線構造解析によって同定しているため、多核金属クラスター上で小分子がどのように活性化されるかを詳細に考察することが可能である。これらの知見は、同様の反応を行ってはいるものの通常観測が非常に困難な、化学工業での固体触媒を用いた反応や生体内酵素活性中心の金属クラスターが行う反応の機構について理解するのに役立つ。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (52 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (4 results)

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    • Author(s)
      Nakamura Shuichi、Hayama Daiki、Miura Masataka、Hatanaka Tsubasa、Funahashi Yasuhiro
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 20 Issue: 3 Pages: 856-859

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b04022

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    • Author(s)
      Nakamura Shuichi; Furukawa Takashi; Hatanaka Tsubasa; Funahashi Yasuhiro
    • Journal Title

      Chemical communications

      Volume: 54 Issue: 31 Pages: 3811-3814

    • DOI

      10.1039/c8cc00594j

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    • Author(s)
      Masaru Kondo, Masashi Omori, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 56 Issue: 30 Pages: 8677-8680

    • DOI

      10.1002/anie.201702429

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    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 74-77

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b03346

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    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 45 Issue: 5 Pages: 541-543

    • DOI

      10.1246/cl.160105

    • NAID

      130005150491

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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