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2015 Fiscal Year Annual Research Report

窒素分子及び水素分子の新しい変換反応の開発

Planned Research

Project AreaPrecise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
Project/Area Number 15H05798
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西林 仁昭  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40282579)

Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords含窒素有機化合物 / 窒素分子 / 水素分子 / モリブデン / ルテニウム
Outline of Annual Research Achievements

XXXXXXXXXX 窒素分子からの直接的な含窒素有機化合物の触媒的合成反応の開発を目標として、プロトン源の代わりに炭素求電子試薬を利用することで、アルキルアミンに代表される含窒素有機化合物を直接触媒的に合成する世界で初めての反応開発に取り組んだ。新しいモリブデン窒素錯体の設計・合成と触媒的アンモニア生成能の検証を目標として、より強い電子供与能を有するPPP型及びPCP型ピンサー型配位子を有する窒素架橋2核モリブデン窒素錯体について生態系を参考にした設計・合成を行い、一連の新規モリブデン窒素錯体の触媒能の検証を行った。更に、水素分子のプロトンと電子への触媒的変換反応の開発に関して、ペンダントエーテル部分を有する硫黄架橋二核ルテニウム錯体の設計・合成を行い、特異な触媒能の検証を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

提案した研究目標達成に向けて、興味深い研究成果が得られている。特に、触媒的アンモニア生成反応ついても、触媒的水素酸化反応についても、飛躍的に触媒活性を向上させることに成功した。

Strategy for Future Research Activity

これまでに達成した知見を踏まえて、以下の研究計画に基づいて研究を推進させる。
・モリブデンニトリド錯体の化学量論反応の検討による新規触媒反応の開発の試み:触媒的アンモニア生成反応において特異な触媒能の示すことを見出しているPNP型ピンサー配位子を持つモリブデンニトリド錯体について、一酸化炭素やアルキン等に代表される不飽和化合物に対する化学量論的な反応性について詳細な検討を行う。
・窒素分子と水素分子及び水分子とからの触媒的アンモニア合成反応の開発:窒素分子と水素分子とからの触媒的アンモニア合成反応の開発に取り組む。
・硫黄架橋2核鉄錯体を用いた水素分子の触媒的酸化反応の開発:より効率的な硫黄架橋2核ルテニウム錯体の開発に取り組む。

  • Research Products

    (31 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Recent Progress in Transition Metal-Catalyzed Reduction of Molecular Dinitrogen under Ambient Reaction Conditions2015

    • Author(s)
      Y. Nishibayashi
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 54 Pages: 9234-9247

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b00881

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 白金触媒に匹敵するアノード分子触媒の開発2015

    • Author(s)
      結城雅弘、西林仁昭
    • Journal Title

      エネルギーデバイス

      Volume: 2 Pages: 92-96

    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 遷移金属-光酸化還元協同触媒系を利用するハロゲン化アリールと4-アルキル-1,4-ジヒドロピリジン誘導体を用いたクロスカップリング反応の開発2016

    • Author(s)
      野島順、中島一成、西林仁昭
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Synthesis of 2-Phosphaphenol Derivatives Based on Iron-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition Reactions2016

    • Author(s)
      Wenbin Liang, Kazunari Nakajima, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 窒素分子の切断によるモリブデン-ニトリド錯体の合成2016

    • Author(s)
      荒芝和也、永澤彩、中島一成、西林仁昭
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 窒素架橋二核モリブデンPCP錯体の修飾と合成および触媒活性2016

    • Author(s)
      永澤彩、荒芝和也、栗山翔吾、中島一成、西林仁昭
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Synthesis and Catalytic Activity of Cobalt Complexes Bearing PSiP Ligands for Nitrogen Fixation2016

    • Author(s)
      Ryuji Imayoshi, Kazunari, Nakajima, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] チオラート架橋二核ルテニウム錯体による水中での水素分子の触媒的酸化反応2016

    • Author(s)
      結城雅弘、中島一成、西林仁昭
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] PCP型ピンサー配位子を有するルテニウム錯体の合成と触媒活性2016

    • Author(s)
      西村俊亮、永澤彩、荒芝和也、中島一成、西林仁昭
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 鉄錯体による触媒的な窒素分子のアンモニアおよびヒドラジンへの変換機構に関する理論的研究2016

    • Author(s)
      松尾裕樹、田中宏昌、栗山翔吾、荒芝和也、中島一成、西林仁昭、吉澤一成
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] カルバゾール骨格を持つアニオン性ピンサー配位子を有する鉄窒素錯体の合成と反応性2016

    • Author(s)
      樋口淳一、栗山翔吾、荒芝和也、中島一成、西林仁昭
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] PCP配位子を有する二核モリブデン錯体による窒素固定反応に関する理論的研究2016

    • Author(s)
      田中宏昌、松尾裕樹、永澤彩、荒芝和也、栗山翔吾、中島一成、西林仁昭、吉澤一成
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成法への挑戦2016

    • Author(s)
      西林仁昭
    • Organizer
      水素エネルギー協会(HESS) 第149回定例研究会
    • Place of Presentation
      日本大学(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-02-29 – 2016-02-29
    • Invited
  • [Presentation] PCP 型ピンサー配位子を持つモリブデン窒素錯体を用いた触媒的窒素固定法の開発2016

    • Author(s)
      西林 仁昭
    • Organizer
      新学術領域研究「精密制御反応場」 第1回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-01-30 – 2016-01-30
  • [Presentation] アンモニア合成の新展開2016

    • Author(s)
      西林仁昭
    • Organizer
      アンモニアシンポジウム(日本エネルギー学会水素部会「エネルギー学」部会主催
    • Place of Presentation
      全国家電会館(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-01-14 – 2016-01-14
    • Invited
  • [Presentation] Molybdenum-Catalyzed Reduction of Molecular Dinitrogen into Ammonia under Ambient Conditions2015

    • Author(s)
      Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      ハワイ、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis of phosphabenzenes by iron-catalyzed [2+2+2] cycloaddition of diynes with phosphaalkyne2015

    • Author(s)
      Kazunari Nakajima, Shohei Takata, Ken Sakata, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      ハワイ、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Visible light-mediated aromatic substitution reactions of cyanoarenes with dihydropyridines via dual carbon-carbon bond cleavage2015

    • Author(s)
      Sunao Nojima, Kazunari Nakajima, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      ハワイ、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and catalytic activity of dimolybdenum-dinitrogen complex bearing PCP-type pincer ligands2015

    • Author(s)
      Aya Eizawa, Kazuya Arashiba, Shogo Kuriyama, Kazunari Nakajima, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      ハワイ、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Theoretical Study on Cobalt-Catalyzed Transformation of Molecular Dinitrogen into Silylamine2015

    • Author(s)
      Hiromasa Tanaka, Ryuji Imayoshi, Yuki Matsuo, Masahiro Yuki, Kazunari Nakajima, Kazunari Yoshizawa, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      ハワイ、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成法への挑戦2015

    • Author(s)
      西林仁昭
    • Organizer
      大阪府立大学 大学院理学研究科 分子科学セミナー
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2015-12-11 – 2015-12-11
    • Invited
  • [Presentation] ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成法への挑戦2015

    • Author(s)
      西林仁昭
    • Organizer
      JACI先端化学・材料技術部会 高選択性反応分科会 講演会
    • Place of Presentation
      新化学技術推進協会(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-01
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属触媒を用いた新しい触媒的有機合成反応の開発2015

    • Author(s)
      西林仁昭
    • Organizer
      平成27年度後期有機合成化学講習会
    • Place of Presentation
      日本薬学会長井記念館長井記念ホール(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-17
    • Invited
  • [Presentation] ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成法への挑戦2015

    • Author(s)
      西林仁昭
    • Organizer
      東京工業大学 大学院理工学研究科 化学専攻講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-11-10 – 2015-11-10
    • Invited
  • [Presentation] Molybdenum-Catalyzed Reduction of Molecular Dinitrogen into Ammonia under Ambient Conditions2015

    • Author(s)
      Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      第10回日中クラスタ-会議
    • Place of Presentation
      福州、中国
    • Year and Date
      2015-10-23 – 2015-10-27
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis and Reactivity of Iron Dinitrogen Complex Bearing Pincer Ligand2015

    • Author(s)
      Shogo Kuriyama, Kazuya Arashiba, Kazunari Nakajima, Hiromasa Tanaka, Yuki Matsuo, Kazunari Yoshizawa, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      錯体化学第65回討論会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [Presentation] プロパルギルエステルとインドールを用いたプロパルギル位置換反応に基づく不斉4級炭素構築反応の開発2015

    • Author(s)
      土田耕平、千田泰史、中島一成、西林仁昭
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-09
  • [Presentation] ピンサー配位子を有する鉄窒素錯体の合成と触媒的アンモニア生成反応2015

    • Author(s)
      栗山翔吾、荒芝和也、中島一成、田中宏昌、松尾裕樹、吉澤一成、西林仁昭
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-09
  • [Presentation] ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成は誕生するのか?―化石燃料に代わる次世代エネルギー源としての期待2015

    • Author(s)
      西林仁昭
    • Organizer
      平成27年度東京大学―熊本県高校生交流会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-07-21 – 2015-07-21
    • Invited
  • [Presentation] Enantioselective Propargylic Alkylation of Propargylic Alcohols with Enecarbamates Using Ruthenium and Phosphoramide Hybrid Catalysts2015

    • Author(s)
      Kazunari Nakajima, Yasushi Senda, Yoshiaki Nishibayashi
    • Organizer
      The 39th Naito Conference on the Chemistry of Organocatalysts
    • Place of Presentation
      シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-06 – 2015-07-09
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東京大学大学院工学系研究科システム創成学専攻西林研究室

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nishiba/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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