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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Synthesis of oxygen-substituted Al anion bearing reaction space and its application

Research Project

Project/Area Number 20F20337
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山下 誠  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10376486)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) FENG GENFENG  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2020-11-13 – 2023-03-31
Keywordsアルミニウム / アニオン / 求核性 / 低酸化数 / 前周期金属
Outline of Annual Research Achievements

本研究では窒素原子が置換したアルミニウムアニオンを新しく合成することに成功し、これを塩化ジアミノスカンジウム前駆体に対してトランスメタル化することで、今までに存在しなかったAl-Sc結合を有する金属錯体を作り出した。Al-Sc[N(SiMe3)2]錯体は分子内C-H開裂を受け、μ-ヒドリドおよびμ-メチレン配位子が架橋したAl-Sc二核錯体を形成することを見いだした。一方でAl-Sc(NiPr2)2錯体は、ハロゲン化アルキルの存在下でベンゼンと直接反応してアルミニウムが2個付加したシクロヘキサジエン誘導体を与えることも明らかとしている。後者の生成物はラジカル機構によって生成するように見えるが、DFT計算により、臭化アルキルおよびベンゼンと順次反応していくというイオン機構が明らかになった。ここでベンゼンとの反応段階ではベンゼンがScに配位しながらAl求核剤がベンゼンを求核攻撃するというbimetallic機構を含むこともわかった。
また、このアルミニウムアニオンを用いると、今までに合成されたことのないアシルアルミニウムをハロゲン化アルカリ金属付加体の4配位構造として与えた。このアシルアルミニウムはアシルアニオンとしてC=OおよびC=N二重結合を持つ化合物と反応することも見いだしている(論文投稿中)。このアルミニウムアニオンはまた、トランスメタル化により磁性を有するAl-Sm錯体を与えることも見いだしているため、その性質の解明を行ってから論文を投稿する予定である。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Al-Sc Bonded Complexes: Synthesis, Structure, and Reaction with Benzene in the Presence of Alkyl Halide2022

    • Author(s)
      Feng Genfeng、Chan Ka Lok、Lin Zhenyang、Yamashita Makoto
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 144 Pages: 22662~22668

    • DOI

      10.1021/jacs.2c09746

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis of an aluminum-scandium bonded compound from a newly-designed aluminum anion2022

    • Author(s)
      Genfeng Feng, Makoto Yamashita
    • Organizer
      The 102nd CSJ Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 名古屋大学大学院工学研究科 有機・高分子化学専攻 有機元素化学研究室ウェブサイト

    • URL

      http://oec.chembio.nagoya-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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