Development of Diphosphene Ligands that Achieve Highly Active and Selective Transition-Metal Catalyzed Reactions

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05071
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University (2022-2023); Osaka Prefecture University (2021)
• Principal Investigator: Tsurusaki Akihiro 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40623848)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ジホスフェン / 遷移金属錯体 / 触媒反応 / 二座配位子 / ホスフィンボラン / ビナフチル / リン

Outline of Final Research Achievements

We succeeded in the synthesis of two types of bidentate ligands, ethylene-tethered bis(binaphthyldiphosphene) and diphosphene-phosphineborane, to achieve highly active and selective transition-metal catalyzed reactions. Palladium(II)- and rhodium(I)-diphosphene complexes were isolated by using these ligands. Especially, a chlorine migration from a palladium atom to a phosphorus atom of diphosphene was observed during the course of the formation of the palladium(II) complex due to the high electron-accepting character of the P=P moiety.

Free Research Field

有機金属化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高活性・高選択的な遷移金属触媒反応の実現には、遷移金属元素上の配位子の選択が極めて重要である。これまでに電子的・立体的に多様なホスフィンが開発されてきたが、リン－リン二重結合を有するジホスフェンについては未開拓の領域である。本研究では、新たに二種類のジホスフェン二座配位子を開発し、その遷移金属錯体を単離することに成功した。配位子自体の供給の困難さや触媒活性の低さなどから、本課題に掲げた「高活性」の触媒反応の実現には至らなかったが、本知見は今後の配位子開発に活かされるものと考えている。