2019 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of bifunctional complexes consisting of alkali and transition metals
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18H01992
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
川口 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (20262850)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遷移金属 / アルカリ金属 / フェノキシド配位子 / 錯体化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルカリ金属と遷移金属を併せもつ多核金属錯体の合成および機能化に関して研究を行い、以下の成果を得た。
三脚型フェノキシド配位子をもつアニオン性のニオブヒドリド錯体を用いて、その反応性におけるアルカリ金属イオンの影響について精査した。
最初に、リチウム、ナトリウム、カリウムをもつ錯体の合成を検討した。出発のニオブ錯体にヒドリド試薬のカリウム金属塩を作用させることで、カリウム錯体を得た。一方、対応するリチウムおよびナトリウム錯体は、カリウム錯体の対カチオン交換によりそれぞれ得た。いずれの錯体も共通のアニオン部位をもつ。アニオン部位は、４つのヒドリド配位子が２つのニオブ金属間を架橋した二核錯体である。これらの錯体の各種NMR測定より、非極性溶媒中では、接触型イオン対構造を保持していることが明らかになった。
つぎに、反応における対イオン効果を調査するために、窒素分子との反応を行った。リチウム錯体ではend-on型で窒素分子が架橋した錯体が得ら、ナトリウム錯体ではend-on side-on型で窒素分子が架橋した錯体が得られた。一方、カリウム錯体では、窒素分子の切断反応が進行し、ニオブ金属間を２つのニトリド配位子が架橋した錯体を生成した。これら錯体の生成反応を各種NMRにより観測することで、いずれの場合でも、end-on side-on型窒素錯体が反応過程で生成することを明らかにした。また、アルカリ金属とフェノキシド配位子および窒素分子の相互作用が、これらの反応において重要であることを見いだした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
遷移金属とアルカリ金属を併せもつ金属錯体を合成し、性質の異なる金属が協奏的に作用することで特異な反応性を示すことを見いだした。これらの成果を基に、遷移金属/アルカリ金属多核錯体の機能を明らかにし、発展できる状況にある。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究成果を進展させる。アルカリ金属と遷移金属を併せ持つ多核金属錯体の合成を進める。これらの金属錯体のアルカリ金属を系統的に変換し、そのアルカリ金属がおよぼす効果を結晶構造や各種スペクトルにより調査する。また、反応性の立体・電子的制御を目的に、補助配位子の置換基を変更し、構造や電子状態に及ぼす効果を検討する。
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