2016 Fiscal Year Research-status Report
遷移状態制御を基盤とする多金属協同作用系触媒の理論設計
| Project/Area Number |
15KT0059
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
鷹谷 絢 東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-07-10 – 2018-03-31
|
| Keywords | 合成化学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに，6,6"-bis(phosphino)terpyridineをN,P-多座配位子とすることで，様々な組み合わせを持つ異種二核金属錯体が効率的に合成できることを明らかにした。そこで本年は，計算化学的手法も用いながら，これらの錯体の反応性について調査し，特に触媒反応への利用を検討した。その結果，１３族金属-パラジウム二核錯体の中でも，ガリウム，インジウムと比較してとりわけアルミニウム-パラジウム錯体の構造が特徴的であること，ならびにこれがシランの活性化反応に極めて高い触媒活性を示すことを見出した。すなわち，アルミニウム配位子の場合だけ，そのトランス位置換基が大きく不安定化されていることが構造解析や計算化学的検討から明らかになった。また、これに起因して様々なカルボニル化合物のヒドロシリル化反応や，アルコールの脱水素シリル化反応が円滑に進行することがわかった。一部の反応基質については，通常のパラジウム錯体を用いるよりも触媒活性や選択性，副反応の有無などにおいて，優れた結果を与えることも分かった。現在，これらの反応の一般性の拡大，触媒活性の向上について検討しており，今後合成反応としての有用性を確立することを目指す。また，遷移状態探索支援ソフトウェアを使用し，これらの反応の遷移状態の探索や反応機構の検討も行っており，アルミニウム配位子の特異な反応性の起源を探っている。これらの知見は，本二核金属錯体の有用性を実証するものとして重要である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１３族金属-パラジウム二核錯体の触媒活性を明らかとし，アルミニウム配位子の特異な反応性を見出すことができたから。
|
| Strategy for Future Research Activity |
触媒反応の一般性の拡大，触媒活性の向上について検討し，合成反応としての有用性を確立することを目指す。また，理論計算による反応機構の解析，アルミニウム配位子の特異な反応性の起源の解明を目指す。また，他の金属の組み合わせにもついて，錯体合成，触媒反応開発，理論計算よる遷移状態探索を行い，本研究の骨子である二核金属錯体の触媒機能について理解を深める。
|
| Causes of Carryover |
今年度は，既存の薬品類，金属反応剤，無機試薬，ガラス器具を用いることで研究を推敲することができ，消耗品の購入額が予想より少なかった。また，備品類として更新の可能性を考えていたグローブボックスなども，既設の物がまだ使用出来たため，購入しなかった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は，本年度見出した触媒反応について徹底的に検討を行うため，薬品類などの消耗品費がかさむことが予想されるため，それらに充てる。また，反応条件検討を円滑に進めるための備品類についても購入を考える。
|
