2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Molecular Transformation Mediated by Multinuclear Complexes of Low-Valent First-Row Transition Metals
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20K05527
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
畑中 翼 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (80595330)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 窒素分子活性化 / 酸素分子活性化 / 触媒的小分子変換反応 / 第一遷移系列元素 / 多核錯体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、窒素分子などの不活性な小分子の修飾反応を、第一遷移系列元素を中心金属として有する多核錯体を用いて行うことを目的に研究を展開している。最終年度となる本年度では、これまでに合成した錯体を用いて両論的および触媒的な小分子変換反応の達成を目指した。
バナドセンやクロモセンのビスアミド配位子を有する鉄およびコバルト錯体に関しては、バナジウム鉄錯体を還元することで窒素錯体が得られることを報告していたが、それを足掛かりとして触媒的な窒素分子変換反応を検討した。結果として、いずれの金属の組み合わせでも窒素分子からトリス(トリメチルシリル)アミンへの触媒的な変換が可能であることが明らかとなった。また触媒回転数に関して金属の種類で傾向が見られ、配位子骨格としてはバナドセンよりもクロモセンの方が、反応点となる金属中心としては鉄よりもコバルトの方が良好な収率でアミンを与えることが明らかとなった。触媒的な窒素分子活性化は盛んに研究されている分野であるが、触媒としてどのような金属中心や錯体分子を用いることができるかといった知見は限られており、今回新たな錯体系で達成したこと、また中心金属の種類と収率の関係を系統的に明らかにできたことは、基礎的な知見として非常に有益である。
大環状配位子を用いた研究では、前年度までに二核鉄錯体および二核銅錯体を合成および酸素分子活性化を報告していたが、得られた酸素錯体を用いて有機基質の酸化を検討した。結果として、二核鉄錯体ではアルコールからアルデヒドへの酸化を、二核銅錯体ではアルカンの水素引き抜きや酸素化を達成した。比較的温和な酸化剤である酸素分子を用いて有機基質を酸化する反応は、副生生物として水しか出さない環境調和性の高いクリーンな反応であるが、難易度が高く、まだまだ報告例が限られているため、本成果は貴重な結果であると言える。
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Research Products
(26 results)
