2006 Fiscal Year Annual Research Report
複核金属錯体の金属複合効果による酸素分子活性化と高難度酸化反応の開発
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18750086
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小宮 成義 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助手 (00301276)
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| Keywords | ルテニウム / 酸化 / 水溶媒 / 酸素 / アルコール |
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| Research Abstract |
本研究では、多核金属錯体による分子状酸素の活性化と、それに基づく、有機分子の酸化反応の開発に関する研究を行った。その結果、均一系ルテニウム触媒を用いる水中でのアルコールの酸素酸化反応の開発に初めて成功した。アセテート4重架橋構造を有するカチオン性2核ルテニウム錯体[Ru_2(OAc)_4]X(X=Cl,PF_6)と、1-3当量の炭酸カリウムを水中で反応させることにより、架橋配位子の一部分がカーボネート架橋に置換された構造を有する種々の水溶性錯体[Ru_2(OAc)_<4-n>(CO_3)_n]^<(1-n)+>の合成を行った。特に、カーボネート架橋が一つ導入された中性錯体[Ru_2(OAc)_3(CO_3)]をイオン交換樹脂を用いて単離を行い、常磁性NMR、IR、元素分析により構造決定を行った。また、UV-vis吸収スペクトルの結果から、本錯体は、Ru_2^<5+>のコアを有することを確認した。これらの錯体について、酸化触媒能についての検討を行った結果、[Ru_2(OAc)_3(CO_3)]が、水溶媒中でのアルコールの酸素酸化に対し、極めて高活性であることが明らかとなった。本反応では、部分的にカーボネート置換された錯体の活性がもっとも高く、4つともカーボネートに置換するとほとんど触媒活性を示さない。単核錯体や3核錯体よりも、2核錯体で効率よく進行する。また、触媒の溶解している水層と、基質の存在する有機層の2層系の反応となるため、反応終了後に生成物から触媒の分離が極めて容易に行える。回収した触媒は、活性を損なわずに再利用できることが明らかと成った。
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