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2014 Fiscal Year Annual Research Report

鉄錯体を触媒とするアルコールからの水素ガス発生反応の構築

Research Project

Project/Area Number 25620048
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

中沢 浩  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00172297)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 板崎 真澄  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 講師 (60382032)
亀尾 肇  大阪府立大学, 大学院理学系研究科, 助教 (50597218)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords移動水素化反応 / 二官能性触媒 / 鉄錯体 / 2-プロパノール
Outline of Annual Research Achievements

遷移金属を用いた不飽和化合物の水素化反応は最も重要な有機反応の一つである。これらの多くは水素ガスを水素源として用いているが、水素ガスは取扱いが困難であることから、安定かつ容易に取扱い可能な水素化合物を水素源に用いた水素化反応が研究されてきた。このような水素化反応は一般的に水素転位反応や移動水素化反応と呼ばれる。有用な水素化合物の一つとして 2-プロパノール (IPA) が用いられる。近年、IPA を利用した移動水素化反応の有用な触媒として、金属―配位子二官能性触媒が注目を集めている。鉄を中心金属に持つ二官能性錯体としてKnolker 錯体が報告された。しかしこの錯体はアルデヒドやケトンのような極性不飽和結合とは容易に反応するが、アルケンやアルキンといった非極性不飽和結合とは反応しない。現在までにアルコールからアルキンへの移動水素化反応に活性を示す鉄触媒は報告されていない。
本研究では配位子上にSi-H結合を導入した二官能性鉄錯体を合成し、それらを触媒としたアルコールからアルキンへの移動水素化反応の開発を行った。新規に合成した鉄錯体はX線構造解析によりその構造を明らかにした。さらに、この鉄錯体を触媒としてp-エチニルトルエンのトルエン溶液とIPA を75 ℃で 24 時間加熱したところ、アルコールからアルキンへの移動水素化反応が触媒的に進行し、p-メチルスチレン、p-エチルトルエンが得られた 。これは鉄錯体を用いたアルコールからアルキンへの移動水素化反応の初めての例である。また、この触媒反応についての反応機構についての考察も行った。

  • Research Products

    (34 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the Sigma-Donation from Group 11 Metals (Cu, Ag, Au) to Silane, Germanium, and Stannane Based on the Experimental / Theoretical Systematic Approach2015

    • Author(s)
      H. Kameo, T. Kawamoto, D. Bourissou, S. Sakaki, H. Nakazawa
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 34 Pages: in press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dehydrogenative Coupling of Alcohol with Hydrosilane Catalyzed by an Iron Complex2015

    • Author(s)
      K. Fukumoto, M. Kasa, H. Nakazawa
    • Journal Title

      Inorg. Chim. Acta

      Volume: 未定 Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.ica.2015.02.019

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] TiCl4-promoted Condensation of Methyl Acetoacetate, Isobutyraldehyde, and Indole: A Theoretical and Experimental Study2015

    • Author(s)
      A. Renzetti, A. Marrone, S. Gerard, J. Sapi, H. Nakazawa, N. Re, A. Fontana
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 未定 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis, Structure and Reactivity of Ruthenium(0) Indane Complex fac-[Ru(NCMe)3(CO)2(InX3)] (X = Cl, Br)2015

    • Author(s)
      M. Itazaki, M. Ito, H. Nakazawa
    • Journal Title

      Eur. J. Inorg. Chem.

      Volume: 未定 Pages: in press

    • DOI

      10.1002/ejic.201500112

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Coordination of a Triphosphine-Silane to Gold: Formation of a Trigonal Pyramidal Complex Featuring Au+→Si Interaction2015

    • Author(s)
      P. Gualco, S. Mallet-Ladeira, H. Kameo, H. Nakazawa, L. Maron, A. Amgoune, D. Bourissou
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 34 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Yonemitsu-type Condensations Catalysed by Proline and Eu(OTf)32014

    • Author(s)
      A. Renzetti, E. Boffa, M. Colazzo, S. Gerard, J. Sapi, T.-H. Chan, H. Nakazawa, C. Villani, A. Fontana
    • Journal Title

      RSC Adv.

      Volume: 4 Pages: 47992-47999

    • DOI

      10.1039/c4ra08853k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Can One Sigma*-Antibonding Orbital Interact with Six Electrons of Lewis Bases? Analysis of a Multiply Interacting Sigma* Orbital2014

    • Author(s)
      H. Kameo, T. Kawamoto, S. Sakaki, H. Nakazawa
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 33 Pages: 5960-5963

    • DOI

      10.1021/om500951e

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis, Geometry, and Bonding Nature of Heptacoordinate Compounds of Silicon and Germanium Featuring Three Phosphine Donors2014

    • Author(s)
      H. Kameo, T. Kawamoto, S. Sakaki, D. Bourissou, H. Nakazawa
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 33 Pages: 6557-6567

    • DOI

      10.1021/om500906f

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Synthesis of Asymmetric 1,2-Bis(phosphino)ethane in the Hydrophosphination Reaction Catalyzed by an Iron Complex2015

    • Author(s)
      勝部伸哉、板崎真澄、中沢 浩
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日大理工学部船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] Selective Double-Hydrosilylation of Nitriles Catalyzed by an Iron Complex Containing Indium Trichloride2015

    • Author(s)
      伊藤昌輝、板崎真澄、中島 覚、中沢 浩
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日大理工学部船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] イリジウムヒドリド錯体によるGe-F結合の切断とその反応機構の研究2015

    • Author(s)
      池田耕己、亀尾 肇、中沢 浩、松坂裕之
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日大理工学部船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 高校化学グランドコンテストを通した化学の普及ならびに国際化への貢献2015

    • Author(s)
      中沢 浩
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日大理工学部船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Iron Complexes with Indium Trihalide and Their Catalytic Application to Selective Double-Hydrosilylation Reaction of Nitriles2015

    • Author(s)
      M. Ito, M. Itazaki, S. Nakashima, H. Nakazawa
    • Organizer
      The 18th Osaka City University International Symposium
    • Place of Presentation
      Osaka City University, Osaka, Japan
    • Year and Date
      2015-03-09 – 2015-03-09
  • [Presentation] Conversion of Vinylphosphines into Asymmetric 1,2-Bis(phosphino)ethanes Catalyzed by Iron Complexes2015

    • Author(s)
      S. Katsube, M. Itazaki, H. Nakazawa
    • Organizer
      The 18th Osaka City University International Symposium
    • Place of Presentation
      Osaka City University, Osaka, Japan
    • Year and Date
      2015-03-09 – 2015-03-09
  • [Presentation] イリジウムヒドリド錯体によるGe-F結合の切断2014

    • Author(s)
      池田耕己、亀尾 肇、中沢 浩、松坂裕之
    • Organizer
      第41回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      宇部市文化会館文化ホール(山口県)
    • Year and Date
      2014-11-27 – 2014-11-29
  • [Presentation] ホスフィンカルボキシアミド (RNHC(O)PR’2) とハロゲン間の水素結合形成を鍵とするかご状白金錯体の合成2014

    • Author(s)
      井関柾登、伊藤昌輝、板崎真澄、中沢 浩
    • Organizer
      第41回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      宇部市文化会館文化ホール(山口県)
    • Year and Date
      2014-11-27 – 2014-11-29
  • [Presentation] 第11族金属を有するメタラシラトランの系統的合成2014

    • Author(s)
      亀尾 肇、川本達也、中沢 浩
    • Organizer
      第18回ケイ素化学協会シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラフォーレ那須(栃木県)
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-18
  • [Presentation] 新規機能性無機材料開発を志向した遷移金属錯体触媒による選択的ホウ素-ケイ素結合形成反応の創製2014

    • Author(s)
      伊藤昌輝、板崎真澄、中沢 浩
    • Organizer
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • Place of Presentation
      タワーホール(東京都)
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [Presentation] Electronic Influence of Coordination of Borane Ligand on Metal Center2014

    • Author(s)
      亀尾 肇、松坂裕之、中沢 浩
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県)
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-25
  • [Presentation] Achievement of Boron-Oxygen-Silicon Alignment Promoted by a Transition Metal Catalysis: Selective Synthesis of Boryl Silyl Ethers2014

    • Author(s)
      伊藤昌輝、板崎真澄、中沢 浩
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県)
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-25
  • [Presentation] 新しい超原子価構造を有する高周期14族化合物の合成2014

    • Author(s)
      川本達也、 亀尾 肇、中沢 浩
    • Organizer
      錯体化学会第64回討論会
    • Place of Presentation
      中央大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [Presentation] 鉄触媒を用いたヒドロホスフィン化によるビニルホスフィンの合成および中間体錯体の単離2014

    • Author(s)
      勝部伸哉、板崎真澄、神谷昌宏、中沢 浩
    • Organizer
      錯体化学会第64回討論会
    • Place of Presentation
      中央大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [Presentation] Desulfurization of Thioamide and Thiourea Promoted by an Iron Complex2014

    • Author(s)
      H. Nakazawa
    • Organizer
      The 2nd Japan-UK Joint Symposium on Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      Chuo University, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] Selective Hydrophosphination of Terminal Alkynes Catalyzed by an Iron Complex2014

    • Author(s)
      M. Itazaki, M. Kamitani, K. Katsube, C. Tamiya, H. Nakazawa
    • Organizer
      5th EuCheMS Chemistry Congress, Istanbul
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
    • Year and Date
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [Presentation] Selective B-O-Si Bond Formation Catalyzed by a Transition-Metal Complex2014

    • Author(s)
      M. Ito, M. Itazaki, H. Nakazawa
    • Organizer
      5th EuCheMS Chemistry Congress
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
    • Year and Date
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [Presentation] Catalytic Strong Bond Cleavage Triggered by Silyl Migration in a Coordination Sphere2014

    • Author(s)
      H. Nakazawa
    • Organizer
      The 41st International Conference on Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      Singapore, Singapore
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • Invited
  • [Presentation] Desulfurization of Thioamide by Hydrosilane via an Iron-Carbene Complex2014

    • Author(s)
      H. Nakazawa, K. Fukumoto, A. Sakai, T. Oya, K. Hayasaka
    • Organizer
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [Presentation] Transfer Hydrogenation of Alkynes and Alkenes from Isopropyl Alcohol Catalyzed by an Fe-H/Si-H Bifunctional Complex and Their Mechanistic Studies2014

    • Author(s)
      Y. Nishiguchi, M. Kamitani, R. Tada, M. Itazaki, H. Nakazawa
    • Organizer
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [Presentation] Single and Double Hydrophosphination of Terminal Acetylenes with Biarylphosphine Catalyzed by an Iron Complex2014

    • Author(s)
      M. Itazaki, M. Kamitani, S. Katsube, C. Tamiya, H. Nakazawa
    • Organizer
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [Presentation] Si-CN Bond Cleavage of Silyl Cyanides by an Iron Catalyst. A New Route of Silyl Cyanide Formation2014

    • Author(s)
      A. Renzetti, N. Koga, H. Nakazawa
    • Organizer
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [Presentation] Selective Single and Double Hydrophosphination of Alkyne Catalyzed by an Iron Complex2014

    • Author(s)
      H. Nakazawa
    • Organizer
      The 20th International Conference on Phosphorus Chemistry
    • Place of Presentation
      Dublin, Ireland
    • Year and Date
      2014-06-28 – 2014-07-02
    • Invited
  • [Book] 高校生・化学宣言PART8~高校化学グランドコンテストドキュメンタリー~2015

    • Author(s)
      中沢 浩、松坂裕之
    • Total Pages
      230
    • Publisher
      遊タイム出版
  • [Remarks] Coordination Chemistry Lab.

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/cc/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] カルボジイミド化合物の製造方法2015

    • Inventor(s)
      中沢 浩
    • Industrial Property Rights Holder
      中沢 浩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2015/050370
    • Filing Date
      2015-01-08
    • Overseas

URL: 

Published: 2016-06-01  

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