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高原子価鉄錯体の構築を基軸とする不活性結合活性化

Publicly Offered Research

Project AreaMolecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
Project/Area Number 25105743
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

砂田 祐輔  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (70403988)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords鉄 / 高原子価 / 不活性結合 / 活性化 / 分子変換 / 配位不飽和 / 不活性結合活性化
Outline of Annual Research Achievements

遷移金属錯体を用いた不活性な分子や結合の直接的官能基化の開発は、究極的な直截的物質変換を可能とするため現在最も注目され、その開発・確立が望まれている課題の一つである。本研究課題では、地殻中に豊富に存在するため安価かつ入手容易であり、人体をはじめとする生体などの環境への付加の少ない鉄に注目し、高い反応性を示す鉄錯体を精緻に設計・合成することで、不活性な結合の活性化・変換を達成することを目的としている。一連の研究において特に、鉄中心に強く電子供与するため高反応性錯体を与え、かつ結合活性化における鍵中間体として機能しうる高原子価中間体を安定化しうるキレート型ケイ素配位子に着目し、これを有する高反応性鉄錯体の構築と不活性結合活性化への展開を行ってきた。
本年度は、最近開発した1,2-bis(dimethylsilyl)benzeneをジアニオン性キレート型ケイ素配位子として持つ高反応性鉄(II)錯体(1)が、ヒドロシランを還元剤とする種々のカルボニル化合物の還元反応に対し高い触媒活性を示す点に注目し、錯体1を触媒として用い、ヒドロシランをケイ素源とする、indoleのC-H結合シリル化へと展開した。その結果、錯体(1)はindoleのC-3位のC-H結合の選択的なシリル化が可能であることを見出した。この反応において、C-2位シリル化等の他の副反応は全く進行しない。また、indoleの5位にOMeやCl基を持つ基質を用いても反応は効率的に進行し、対応するC-3位シリル化体を選択的に高収率で与えることを見出し、基質適用範囲の広い反応であることも明らかにした。同様の反応を一般的な鉄(0)カルボニル錯体であるFe(CO)5やFe3(CO)12を触媒として用いてもほとんど進行しないことから、錯体(1)が配位不飽和活性種を効果的に発生しうることが、反応を高効率的に進行する鍵であることが分かった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Disilaferracycle Dicarbonyl Complex Containing Weakly Coordinated η2-(H-Si) Ligands: Application to C-H Functionalization of Indoles and Arenes2014

    • Author(s)
      Yusuke Sunada, Hiroe Soejima, Hideo Nagashima
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 33 Issue: 21 Pages: 5936-5939

    • DOI

      10.1021/om500794f

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Catalyst design for iron-promoted reductions: an iron disilyl-dicarbonyl complex bearing weakly coordinating η2-(H-Si) moieties2013

    • Author(s)
      Yusuke Sunada, Hironori Tsutsumi, Keisuke Shigeta, Ryota Yoshida, Toru Hashimoto, Hideo Nagashima
    • Journal Title

      Dalton. Trans.

      Volume: 42 Issue: 48 Pages: 16687-16692

    • DOI

      10.1039/c3dt52598h

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Construction of a Disilaferracycle Containing Weakly Coordinating eta2-(H-Si) Moieties2014

    • Author(s)
      Yusuke Sunada, Hironori Tsutsumi, Hiroe Soejima, Hideo Nagashima
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Organometallics and Catalysis (OM&Cat- 2014)
    • Place of Presentation
      Nara
    • Year and Date
      2014-10-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 解離容易なη2-(H-Si)部位を有する鉄ジカルボニル触媒の開発2014

    • Author(s)
      砂田祐輔・堤大典・重田啓介・吉田亮太・橋本徹・宮本香花・田原淳士・永島 英夫
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ジシラメタラサイクル骨格を持つルテニウム錯体の開発と触媒機能2014

    • Author(s)
      砂田祐輔・井上 諒子・大串 元・永島 英夫
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Design and Synthesis of Iron Dicarbonyl Complex Having Weakly Coordinated eta2-(H-Si) Moieties2014

    • Author(s)
      Sunada, Y.; Tsutsumi, H.; Shigeta, K.; Yoshida, R.; Soejima, H.; Hashimoto, T.; Nagashima, H
    • Organizer
      XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ジシラメタラサイクル骨格を持つ新規ルテニウム錯体の開発と触媒作用2014

    • Author(s)
      大串元・山本泰士・砂田祐輔・永島英夫
    • Organizer
      第18回ケイ素化学協会シンポジウム
    • Place of Presentation
      栃木
    • Year and Date
      2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボニル化合物の還元反応をプローブとする高反応性鉄錯体の設計2014

    • Author(s)
      砂田祐輔
    • Organizer
      新学術領域研究「分子活性化」第7回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-06-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ジシラメタラサイクル骨格の構築を鍵とする特異な触媒機能・構造を有する錯体の開発2014

    • Author(s)
      砂田祐輔
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ジシラメタラサイクル骨格を有する新規ルテニウム錯体の開発と触媒作用2014

    • Author(s)
      大串 元・砂田 祐輔・永島 英夫
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Active Iron Carbonyl Complexes and Their Applications to Catalysis2013

    • Author(s)
      Yusuke Sunada
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Molecular Activation
    • Place of Presentation
      Steamboat Springs, Colorado, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高活性鉄カルボニル触媒による還元反応の開発2013

    • Author(s)
      砂田祐輔,堤大典,橋本徹,副島廣恵,永島英夫
    • Organizer
      第39回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] "Iron-promoted Reduction Reactions" In The Chemistry of Organoiron Compounds,2013

    • Author(s)
      Hideo, Nagashima; Yusuke, Sunada; Takashi, Nishikata; Arada, Chaiyanurakkul
    • Total Pages
      53
    • Publisher
      John Wiley & Sons, Ltd
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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