• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2022 Fiscal Year Annual Research Report

遷移金属協働作用系触媒の機能開拓

Research Project

Project/Area Number 20H02732
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鷹谷 絢  東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords有機合成化学
Outline of Annual Research Achievements

遷移金属協同作用触媒として,Ru-Pd二核錯体の合成と機能開拓に取り組んだ。その結果,ルテニウム上の2つの塩素配位子を置換し,ルテニウム上にホスフィン配位子とMeCN配位子を持つジカチオン性Ru-Pd錯体を得ることに成功した。
合成したジカチオン性Ru-Pd二核錯体が光増感機能と二酸化炭素還元能を併せ持つ単一錯体触媒として機能することを期待し,これらを触媒とする二酸化炭素の光化学的還元反応を検討した。その結果,1気圧の二酸化炭素雰囲気下, DMA溶媒中で触媒としてPPh3配位錯体,犠牲還元剤として約1300倍モル量の1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole(BIH)を用い405-590 nmの光を室温で4時間照射すると,二酸化炭素の2電子還元生成物である一酸化炭素が触媒回転数(TON)= 295,触媒回転頻度(TOF) = 74で生成することを見出した。またこの時,二酸化炭素のもう1つの2電子還元生成物であるギ酸の生成は少量にとどまり,高い一酸化炭素選択性で反応が進行することが明かとなった。これらの触媒活性は,単一錯体触媒を用いた二酸化炭素から一酸化炭素への選択的光還元反応において,これまでに報告されたなかでも最高レベルである。以上の結果は,ジカチオン性Ru-Pd二核錯体が光増感機能と二酸化炭素還元能を併せ持った複合機能触媒として非常に有望であることを示しており,人工光合成反応開発における新たな触媒分子設計を提示するものとして大きな意義を持つ。

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

    (9 results)

All 2024 2023

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Tuning Photoredox Catalysis of Ruthenium with Palladium: Synthesis of Heterobimetallic Ru-Pd Complexes That Enable Efficient Photochemical Reduction of CO<sub>2</sub>2024

    • Author(s)
      Yang Siteng、Morita Yuto、Nakamura Yuta、Iwasawa Nobuharu、Takaya Jun
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1021/jacs.3c14338

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methylene Insertion into Nitrogen‐Heteroatom Single Bonds of 1,2‐Azoles via a Zinc Carbenoid: An Alternative Tool for Skeletal Editing2023

    • Author(s)
      Tsuda Masato、Morita Taiki、Morita Yuto、Takaya Jun、Nakamura Hiroyuki
    • Journal Title

      Advanced Science

      Volume: 11 Pages: 2307563

    • DOI

      10.1002/advs.202307563

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reversible Boron‐Insertion into Aromatic C-C Bonds2023

    • Author(s)
      Kuroki Kaito、Ito Tatsuyoshi、Takaya Jun
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 62 Pages: e202312980

    • DOI

      10.1002/anie.202312980

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Origin of Reactivity Difference between Phosphines and Phosphinites in Ru-Catalyzed Phosphorus-Directed sp2C-H Borylation: Mechanistic Study and Improvement of Reaction Conditions2023

    • Author(s)
      Homma Yuki、Fukuda Kazuishi、Ueno Ryoga、Iwasawa Nobuharu、Takaya Jun
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 96 Pages: 842~848

    • DOI

      10.1246/bcsj.20230111

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Merging the Norrish type I reaction and transition metal catalysis: photo- and Rh-promoted borylation of C-C σ-bonds of aryl ketones2023

    • Author(s)
      Fujimaki Yuki、Iwasawa Nobuharu、Takaya Jun
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 14 Pages: 1960~1965

    • DOI

      10.1039/d2sc06801j

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 新しい分子触媒作用と反応性の開拓2024

    • Author(s)
      鷹谷 絢
    • Organizer
      日本化学会 第104春季年会(2024)
    • Invited
  • [Presentation] 協働触媒による不活性結合・不活性分子変換反応の開発2023

    • Author(s)
      鷹谷 絢
    • Organizer
      さきがけ「革新的触媒の科学と創製」第1回領域研究会
  • [Presentation] ハイブリッド化を鍵とする新触媒・新反応の開発2023

    • Author(s)
      鷹谷 絢
    • Organizer
      第55回有機金属若手の会夏の学校
    • Invited
  • [Presentation] Merging Two Transition Metals/Two Reactions for Transformation of Unreactive Bonds and Molecules2023

    • Author(s)
      Jun Takaya
    • Organizer
      7th UK-Japan Catalysis Meeting ~Contemporary Catalysis for a Sustainable World~
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi