2009 Fiscal Year Annual Research Report
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18064014
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
永島 英夫 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (50159076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本山 幸弘 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (20283492)
砂田 祐輔 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (70403988)
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| Keywords | 分子触媒 / クラスター / 還元反応 / 脱水反応 / シリコーンゲル / 固定化触媒 / 鉄触媒反応 / 反応機構 |
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| Research Abstract |
本研究は複数の元素が相乗的に相互作用をおこす元素相乗系化合物を設計し、その分子触媒としての機能と反応機構の解明を目指している。とくに、クラスターを含む遷移金属錯体が複数のSi-H基を含むヒドロシランを特異的に活性化する機能を持ち、カルボニル化合物のヒドロシラン還元に大きな加速効果をもたらすこと、多数のSi-H基を含むポリヒドロシロキサンを用いると加速効果だけでなく、反応後に生じる不溶性のシロキサンゲルに用いた触媒がカプセル化して自動除去することを見出している。本年度は、まず、ヒドロシランによるアミドの還元反応を、環境負荷のない鉄カルボニル触媒で実現した。反応性はルテニウム、白金等他の触媒と比較して低いが、ニトロ基の選択的還元を達成するという特異的な選択性を見出した。反応機構研究を、中間体と考えられる白金や鉄のジシラメタラサイクルの単離、反応性の検討によりおこない、反応活性種の提案と、活性種構造の考察に基づくよる高活性触媒の開発に成功した。ポリヒドロシロキサンを用いると触媒の自動分離が達成できるが、得られる金属内包ゲルは触媒活性を示す。この発見をさらに進めて、金属触媒を用いてポリヒドロシロキサンを架橋する反応を開発した。架橋と同時に、用いた金属触媒は活性を保ったまま内包される。架橋反応としては、触媒的脱水素シリル化、触媒的ヒドロシリル化を用いることができ、ルテニウム、白金、銅種が内包されたゲル触媒を得ることができる。これらは、アルケンの異性化、ニトロ基の還元、原子移動型ラジカル環化反応、不斉シクロプロパン化の繰り返し再使用可能な触媒となる。また、京大化研の中村グループと共同で鉄触媒の反応機構研究、北大佃グループと金クラスター内包触媒の基礎研究に成果を得た。
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