2022 Fiscal Year Research-status Report
水中で機能する新奇なルテニウム錯体の合成と触媒反応への応用
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21K05081
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
大江 洋平 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (20512734)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ルテニウム / 金属錯体界面活性剤 / 触媒反応 / 遷移金属錯体 / 錯体界面活性剤 / ミセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
親水的な金属イオンと疎水的な配位子で構成され，両親媒性を示す金属錯体界面活性剤は，水中での触媒作用をはじめとする多様な用途が期待される．そのため，さまざまな金属錯体界面活性剤の合成，水中での機能などが研究されてきている．一方，ルテニウム錯体は多様な構造の錯体が知られ，また，幅広い利用の可能性があるにもかかわらず，これまでルテニウム錯体界面活性剤の研究はビピリジン（またはフェナントロリン）配位子を主たる配位子としたものに限定され，その用途も汎用性に欠けている．そこで，本研究では，高い汎用性が期待される長鎖アルキル基をもつ炭素環を配位子とするルテニウム錯体の合成とその利用に取り組んでいる．
初年度はC12の直鎖アルキル基をもつベンゼン誘導体を芳香族配位子とする[(C12H25-arene)RuCl2]2錯体を合成し，それらと様々な配位子との反応から対応するピアノ椅子型錯体を得た．２年目となる今年度は錯体の水中での挙動と種々の触媒反応への応用を検討した．その結果，合成した錯体の中で，[(C12H25-C6H5)Ru(PTA)(CH3CN)2](OTf)2錯体は水中でミセルを形成し，その臨界ミセル濃度は0.91 mMであることがわかった．触媒反応への応用としては，(C12H25-C6H5)RuCl2{P(OPh)3}存在下，1-octen-3-olの異性化反応を検討したところ，水中で，収率92%で3-octanoneが得られた．同条件下，(p-cymene)RuCl2{P(OPh)3}を触媒としたときは収率31%にとどまり，長鎖アルキル基が反応の効率に影響していることが示唆された．同様の効果は，2'-acetonaphthoneの水素移動型還元反応においても確認された．以上のように，合成した錯体のうちのいくつかが，水中での有機合成触媒として有望であることがわかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度までの基礎的な部分の論文１報が掲載され，その他の研究成果についてもいくつか投稿準備段階にある．上述の反応の他にも種々の触媒反応を検討し，次年度以降に注力すべき部分が見えてきている．次年度は，それらの反応を集中的に検討し，本研究課題を完成させる準備を整えることができたと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度では，過去二年間の研究成果に立脚し，開発したルテニウム錯体群が真に役立つ触媒反応や新たな利用方法の開発について取り組む．
具体的には，下記の課題に重点的に取り組み，本研究を完成させたい．
１）水素移動が還元反応の検討
２）C-H活性化を利用する反応の検討
３）ルテニウム錯体界面活性剤の水中機能の検討
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