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2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of Metal-Polypyridylamine Complexes for Base-Driven Valence Tautomerism

Research Project

Project/Area Number 17K14456
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

小谷 弘明  筑波大学, 数理物質系, 助教 (10610743)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords酸化還元活性 / 分子内電子移動 / 脱プロトン化 / 配位子ラジカル / 速度論解析
Outline of Annual Research Achievements

酸化還元活性(redox non-innocent)な配位子を有する遷移金属錯体は、金属イオンと配位子間での分子内電子移動により金属の酸化数の変化や配位子ラジカルの生成など、多彩な金属錯体の機能発現が期待できる。近年、高いルイス酸性を示すRh(III)イオンを中心金属に用いたRh(III)-TPA錯体(TPA: tris(2-pyridylmethyl)amine)に塩基を作用させると、酸化還元活性な脱プロトン化TPA配位子が生成する事が報告された。本研究では、酸化還元活性と高いルイス酸性を示すCo(III)イオンと脱プロトン化TPA配位子との分子内電子移動を利用したCoIIITPA錯体の電子構造の改変を目的として、TPA誘導体を支持配位子とするCo(III)-LH6錯体(LH6: tris(5-methoxycarbonyl-2-pyridylmethyl)amine)の合成と脱プロトン化錯体の同定を行った
昨年度は、分子内電子移動によるCo(II)配位子ラジカル錯体の生成を確かめるため、Nオキシルラジカル化合物であるTEMPOやAZADOを用いたラジカルトラップによる反応速度追跡を行った。そのCo(II)配位子ラジカル錯体とNオキシルラジカルとの反応性を評価するために、Nオキシルラジカルに異なる置換基を導入し、その酸素原子上のスピン密度や酸素原子周りの立体障害を変えて実験を行った。現在、その速度論的結果を基に、Co(II)配位子ラジカル錯体の生成評価を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

スピンアダクトの結晶化や詳細な速度論解析などラジカルカップリングのキャラクタリゼーションに時間がかかっており、今後、これらのデータが出揃い次第、論文投稿などを行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

今後は論文発表も含め、この脱プロトン化に伴う分子内電子移動によるラジカル種の生成を優先的に行う錯体の合成やその反応機構を以下の方針に従って遂行する。

1)スピンアダクトの結晶化などにより、構造解析を行う。
2)Co(III)イオンだけでなく、他の遷移金属イオンを用いて塩基の添加により原子価互変異性(分子内電子移動)が観測出来るかについて検討を行う。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Dioxygen/Hydrogen Peroxide Interconversion Using Redox Couples of Saddle-Distorted Porphyrins and Isophlorins2019

    • Author(s)
      Suzuki Wataru、Kotani Hiroaki、Ishizuka Tomoya、Kojima Takahiko
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 141 Pages: 5987~5994

    • DOI

      10.1021/jacs.9b01038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanistic Insight into Dioxygen Evolution from Diastereomeric μ-Peroxo Dinuclear Co(III) Complexes Based on Stoichiometric Electron-Transfer Oxidation2019

    • Author(s)
      Kotani Hiroaki、Hong Dachao、Satonaka Kenta、Ishizuka Tomoya、Kojima Takahiko
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 58 Pages: 3676~3682

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b03245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Oxidative Cracking of Benzene Rings in Water2018

    • Author(s)
      Shimoyama Yoshihiro、Ishizuka Tomoya、Kotani Hiroaki、Kojima Takahiko
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 9 Pages: 671~678

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b04004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Importance of the Reactant-State Potentials of Chromium(V)?Oxo Complexes to Determine the Reactivity in Hydrogen-Atom Transfer Reactions2018

    • Author(s)
      Kotani Hiroaki、Kaida Suzue、Ishizuka Tomoya、Mieda Kaoru、Sakaguchi Miyuki、Ogura Takashi、Shiota Yoshihito、Yoshizawa Kazunari、Kojima Takahiko
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 57 Pages: 13929~13936

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b02453

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Redox Noninnocent Behavior of Tris(2-pyridylmethyl)amine Bound to Lewis Acidic Metal Ions Induced by C-H Deprotonation2018

    • Author(s)
      Hiroaki Kotani
    • Organizer
      生物無機化学国際シンポジウム2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] サドル型ポルフィリンを触媒とした触媒的酸素還元反応2018

    • Author(s)
      ○鈴木航・小谷弘明・石塚智也・小島隆彦
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] ルテニウム(IV)オキソ錯体の電子移動特性に基づく反応性評価2018

    • Author(s)
      ○下村 日夏, 小谷 弘明, 石塚 智也, 小島 隆彦
    • Organizer
      第51回酸化反応討論会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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