2022 Fiscal Year Annual Research Report
触媒的C(sp3)-H結合活性化を志向した新規LLX型ピンサー配位子の開発
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21K14628
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鳥越 尊 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 助教 (80823129)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機合成化学 / 遷移金属触媒 / 配位子設計 / 炭素-水素結合活性化 / アルカン / 有機ホウ素化合物 / 位置選択性 / シリル配位子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、アルカンをはじめとする単純分子の炭素-水素結合の変換に有効な遷移金属触媒の開発に取り組んだ。研究実施計画に記載した内容から一部変更し、「モデル反応１：NNSiピンサーイリジウム錯体を用いたC(sp3)-Hボリル化」と「モデル反応２：PNSiピンサーイリジウム錯体を用いたアルカンの脱水素化」を融合し、リン、窒素、ケイ素をもつPNSiピンサー配位子を用い、イリジウム触媒によるC(sp3)-Hボリル化の検討を行った。前年度までに得ていた知見を基に、リン上の置換基の電子的・立体的影響を精査し、電子供与能が強く、立体障害が大きくないリン配位子がより良く機能することを明らかとした。最適化した配位子を用い、複数の反応点を有するアミン類やエーテル類、ケイ素化合物などの反応における位置選択性を評価した。その結果、従来の二座窒素配位子とは異なる選択性で反応が進行することを見出し、特にケイ素化合物の場合では選択性が逆転し、ほぼ完全な選択性で生成物を与えることを見出した。
本研究では、イリジウム触媒を用いたC(sp3)-Hボリル化で実績のあった二座窒素配位子をベースに開発した、NNSiピンサー配位子が従来の配位子を凌駕するものであることを示した。また、PNSi配位子へと研究を展開し、LLX型ピンサー配位子の配位子設計指針としての一般性を示した。本研究成果は、炭化水素資源の有効利用に資する、アルカン等の変換を実現するC(sp3)-H結合の触媒的変換の新たな基盤的知見であると考えられる。
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