Activation of unreactive molecules through the metal-group 14 element bonds of the base metal complexes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02751
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Sunada Yusuke 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70403988)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 鉄 / ケイ素 / 金属ーケイ素反応場 / 触媒 / 結合活性化 / 脱水素カップリング / 骨格変換

Outline of Final Research Achievements

Synthesis of transition metal catalysts composed of common metals such as iron is expected to contribute the development of an alternative to the catalysis mediated by precious metal catalysts used in conventional methods. In general, iron complexes are known to be less active compared with the precious metal complex catalysts in activating the various kinds of chemical bonds of reaction substrates. However, we have developed the iron complex catalysts that can activate molecular hydrogen as well as hydrosilanes with high efficiency by utilizing the “metal-silicon bond” constructed by the introduction of organosilicon-based ligands into the metal center as a reaction site for substrate activation.

Free Research Field

有機金属化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

触媒的な物質合成は現在の物質社会を担う鍵技術の一つである。従来法においては、パラジウムや白金などの貴金属触媒が用いられている。一方、鉄に代表される3d金属は豊富に存在するため安価で入手容易な金属であるため、貴金属代替として有望であるが、貴金属類と類似の触媒機能の発現は困難であった。本研究では、鉄中心に対し有機ケイ素部位を配位として導入し「鉄―ケイ素結合反応場」を構築・活用することで、従来貴金属触媒により実現されてきた結合活性化が鉄触媒においても可能となることを見出した。すなわち貴金属代替となる普遍金属触媒の開発に向けた新概念を確立し、次世代型の省資源な物質変換法の開発に向けた基盤を構築した。