2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Organic Main-group Metal Catalysts by Expansion of Vacant Orbitals
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16K05719
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西本 能弘 大阪大学, 工学研究科, 助教 (30550115)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ルイス酸触媒 / 有機金属化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属と炭素配位子間の空軌道の相互作用により触媒機能を精密かつ自在に制御可能な有機典型金属触媒の合成を目標にPheo-およびPhebox配位子を有するアルミニウムおよびガリウム、インジウム錯体の合成を行った。金属と炭素配位子間の空軌道の相互作用により触媒機能を精密かつ自在に制御可能な有機典型金属触媒の合成を行う。炭素配位子として芳香環骨格を採用することで、効果的に金属上の空軌道が拡張される。この拡張した空軌道によって、ソフトなルイス酸性およびπ酸性が向上する。さらに、空軌道が相互作用しているために、炭素配位子上の置換基効果が鋭敏にルイス酸性に反映されるために、触媒能の精密自在制御が可能となる。元素戦略の観点から、希少な遷移金属に代わり、豊富な典型金属の活用は急務の課題であり、典型金属触媒の新奇触媒機能開発の意義は大きい。アルミニウム錯体に関しては、アルミニウム上のカウンターアニオンを変化させることでルイス酸性を変化させることが可能であった。このルイス酸性を制御できる有機アルミニウム錯体を触媒として用いることで、向山アルドール反応、アルデヒドのヒドロホウ素化反応を達成した。また、競争的ヘテロディールズアルダー反応において、通常の塩化アルミニウムとは異なる基質選択性をPheboxアルミニウム触が示すことを見出した。また、ガリウム錯体やインジウム錯体もルイス酸性を示し、いくつかの反応に触媒活性を示すことも判明した。
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