2011 Fiscal Year Annual Research Report
ケイ素配位子を持つ鉄錯体による窒素分子の捕捉とヒドラジンへの変換反応の開発
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22750055
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
砂田 祐輔 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (70403988)
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| Keywords | 鉄 / 窒素固定 / ケイ素配位子 / ヒドラジン / 窒素分子捕捉 / キレート型配位子 |
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| Research Abstract |
温和な条件での窒素分子の捕捉と活性化による化学変換反応の開発は、現代化学において最も重要な課題り一つである。本研究課題では、キレート型ケイ素配位子が鉄中心に強く電子供与し、かつ強固な骨格を与える性質に注目し、キレート型ケイ素配位子を持つ鉄錯体を用いた窒素分子の捕捉・活性化を達成することを目的とした研究を行った。
前年度までに、キレート型ケイ素配位子として1,2-bis(dimethylsilyl)benzeneを持つ鉄錯体ユニット2つが窒素分子を捕捉した二核錯体[(η^6-benzene)Fe(Si)_2]_2(μ-N_2)(Si)_2=dimethylsilylbenzeneを合成することに成功している。
本年度は、鉄上の電子密度の精密制御を目的とし、様々なη^6-arene配位子を有する鉄錯体の構築と窒素分子の捕捉を行った。まず、窒素架橋鉄二核錯体に対し水素分子を反応させ、対応する単核鉄ジヒドリド錯体(η^6-benzene)Fe(Si)_2(H)_2へと変換した。この錯体を各種arene溶媒中で加熱することで、様々なη^6-areneを有する一連の錯体(η^6-arene)Fe(Si)_2(H)_2へと変換した。さらにこの錯体は、CO雰囲気下で加熱することで(η^6-arene)Fe(Si)_2(CO)へと変換でき、引き続く高圧水銀灯による光照射により、目的とした窒素架橋二核錯体[(η^6-arene)Fe(Si)_2]_2(μ-N_2)(arene=mesitylene,p-cymene,C_6Me_6,etc)へと変換できることを見出した。得られた錯体について、IR,Ramanスペクトルの結果、鉄上に電子供与性の強いη^6-arene配位子を持つ錯体において、窒素分子がより強く捕捉・活性化されることが分かり、窒素分子の変換には電子豊富な鉄錯体の構築が重要であることが明らかとなった。
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