2022 Fiscal Year Annual Research Report
活性種構造を指向した配位子設計に基づく多座錯体の合成および不活性結合の分子変換
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19K05504
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田原 淳士 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50713145)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機金属化学 / 錯体化学 / C-H結合活性化 / 金属-配位子協同作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
配向基を持たない単純アルカンやアレーンのC-H結合活性化および触媒的官能基化は次世代の触媒反応として精力的に研究されているが、達成のための明確な触媒設計指針は限られる。その一方で、一部のIr触媒系を用いて、温和な条件でのアルカン・アレーンの脱水素ホウ素化が報告されている。これは系内で発生する金属-ホウ素結合の働きによってC-H結合活性化の素反応における活性化障壁が軽減されるためと考えられている。本研究ではこの知見に基づき、活性種の構造を指向した配位子設計を着想し、基質としてではなく配位子としてホウ素骨格が導入された多座配位子を有する新規錯体を合成し、単純アルカンやアレーンの活性化および分子変換反応の達成を目的とする。
2020年度に新型コロナウイルスの影響で実験が実施できなかった分を補填すべく、補助事業期間として2022年度を申請した。昨年度までに、ビピリジン骨格の2,2'-位に種々のアミノアルコールをメチレン鎖で連結させた配位子前駆体を合成させ、反応系内での配位子上へのホウ素導入、およびベンゼンのC-H結合活性化を伴う脱水素ホウ素化を達成したが、配位子前駆体の溶解性が低い点が課題となっていた。2022年度はビピリジン骨格の4,4'-位にter-ブチル基を導入し、電子供与能および溶解性の両観点について触媒の改良を図った。またアミノアルコールに代わりホウ素との親和性の高いジアミンをホウ素捕捉部位に持つ配位子前駆体の合成にも着手した。上記から得られた成果は基盤研究(B)(22H02089)において重要な知見となり、次年度以降、更なる研究の発展が期待される。これらの成果は学会にて発表し、ポスター賞を受賞した。
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