Synthesis of Transition-Metal Complexes Ligated by Cationic Low-Coordinated Species and their Application for Activation of Small Molecules

• Project/Area Number: 17K05798
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Watanabe Takahito 東北大学, 理学研究科, 助教 (90425413)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 遷移金属錯体 / カチオン性錯体 / ゲルマニウム / ホウ素 / 小分子活性化 / 二水素活性化 / C―H結合活性化 / ゲルミレン / タングステン / 水素化 / 合成化学 / 触媒・化学プロセス / 水素 / 有機金属化学

Outline of Final Research Achievements

Highly reactive, catinoic metallogermylenes and germylyne complexes were synthesized and characterized by X-ray crystal structure analysis and spectroscopy. Activation of small molecules by them have been elucidated by the experimental and computational studies. A novel cationic borylene complex was synthesized by hydride abstraction. Its unique reactivity toward diphenylacetylene has been investigated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ゲルマニウムやホウ素などの主要族元素―遷移金属間に多重結合を持つ新たな錯体の合成法を開発したことで、まだ発展途上なこれらの錯体の化学を推進することができる。このような新規な錯体による小分子活性化の独自性・多様性を明らかにすることにより、独創的な分子変換反応や有用な化合物を生み出す錯体触媒への展開が期待できる。

Research Products

• [Journal Article] A Nickel Complex Containing a Pyramidalized, Ambiphilic Pincer Germylene Ligand (2019)
  • Author(s): T. Watanabe, Y. Kasai, and H. Tobita
  • Journal Title: Chemistry A European Journal Volume: 25 Issue: 59 Pages: 13491-13495
  • DOI: 10.1002/chem.201903069
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bifunctional Iron-Amino Complexes: Highly Efficient Catalysts for Dehydrogenation of Ammonia-Borane (2018)
  • Author(s): Hirotsugu Takahashi, Takahito Watanabe, Hiromi Tobita
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 47 Issue: 3 Pages: 296-299
  • DOI: 10.1246/cl.171052
  • NAID: 130006434030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Base-Stabilized Hydrido(hydroborylene)Tungsten Complexes and Their Reactions with Terminal Alkynes To Give η3-Boraallyl Complexes (2017)
  • Author(s): Zeping Hui, Takahito Watanabe, Hiromi Tobita
  • Journal Title: Organometallics Volume: 36 Issue: 24 Pages: 4816-4824
  • DOI: 10.1021/acs.organomet.7b00723
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ビス（トリメチルシリル）シクロペンタジエニル配位子を有するカチオン性ゲルミリン錯体およびメタロゲルミレンの合成と反応性 (2019)
  • Author(s): 松本力也、渡邉孝仁、飛田博実
  • Organizer: 第23回ケイ素化学協会シンポジウム
• [Presentation] N-ヘテロ環式カルベン-ホスフィンキレート配位子を用いた環状メタロゲルミレンおよびメタロスタンニレンの合成 (2019)
  • Author(s): 町田良祐 渡邉孝仁 飛田博実
  • Organizer: 日本化学会 第99春季年会
• [Presentation] カチオン性ゲルミリン錯体と末端アルケンおよびアルキンとの反応 (2018)
  • Author(s): 渡邉孝仁 宮崎義知 飛田博実
  • Organizer: 第65回有機金属化学討論会
• [Presentation] PGeP型三座ゲルミレン配位子を有する白金錯体の合成と構造 (2018)
  • Author(s): 佐藤愛美 渡邉孝仁 飛田博実
  • Organizer: 第22回ケイ素化学協会シンポジウム
• [Presentation] カチオン性ゲルミリン錯体と末端アルキンとの反応による特異なカチオン性ゲルミレンの生成 (2018)
  • Author(s): 宮崎義知 渡邉孝仁 飛田博実
  • Organizer: 日本化学会 第98春季年会
• [Presentation] カチオン性ゲルミリン錯体によるピリジンおよびアルデヒドのC―H結合活性化反応 (2017)
  • Author(s): 宮崎義知 渡邉孝仁 飛田博実
  • Organizer: 錯体化学会 第67回討論会