柔らかな連続多点配位性を持つ有機多核金属複合体の創成

• 研究領域: 理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学
• 研究課題/領域番号: 25104010
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京工業大学 (2014-2018); 分子科学研究所 (2013)
• 研究代表者: 村橋 哲郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40314380)
• 研究分担者: 山本 浩二 分子科学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 助教 (70647198)
• 研究期間 (年度): 2013-06-28 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 57,070千円 (直接経費: 43,900千円、間接経費: 13,170千円); 2017年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2016年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2015年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2014年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2013年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
• キーワード: 合成化学 / 錯体化学 / 超分子化学

研究成果の概要

本研究では、π－共役系不飽和炭化水素類と金属クラスターの間に形成される分子内界面型の多点連続π－配位結合に焦点を当て、その精密構築方法の開発と、結合組み替え挙動の解明をおこなった。その結果、長鎖π－共役系ポリエン類と十核金属鎖を多点連続π－配位結合を介して連結することに成功した。また、二次元性連続πー配位結合の形成と結合組み替え性質について解明を進めた結果、金属シートに芳香族配位子を結合させることに成功するとともに、芳香族配位子の交換反応機構を明らかにした。さらに、多点連続πー配位結合の結合性を実験・理論両面から解明することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、有機化合物である不飽和炭化水素と金属原子の集合体である金属クラスターの間に形成される特異な化学結合について解明をおこなった。その結果、この化学結合は柔軟に結合組み替えを起こす性質をもつことが明らかになった。今回の成果は、機能性材料の開発や触媒の分子設計をおこなうための重要な知見を与えると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Bimodal Coordination of Fused Arenes to a Pd3 Cluster Site (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 54 ページ: 5875-5878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contiguous Multiple π-Coordination of π-Conjugated Polyenes: Bonding Nature and Charge Delocalization Behaviour of Polyene-(Palladium Chain) Sandwich Clusters (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 20 ページ: 4287-4296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Sandwich Nanocubes Composed of 13-Atom Palladium Core and Hexakis-Carbocycle Shell (2018)
  • 著者名/発表者名: Teramoto Masahiro、Iwata Kosuke、Yamaura Hiroshige、Kurashima Kenta、Miyazawa Koshi、Kurashige Yuki、Yamamoto Koji、Murahashi Tetsuro
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 140 号: 40 ページ: 12682-12686
  • DOI: 10.1021/jacs.8b07430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substrate Binding by a Parallel Metal Sheet Sandwich Complex: a Unique Role of an Additional Metal Atom (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 56 号: 5 ページ: 1346-1350
  • DOI: 10.1002/anie.201610784
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] σ-π Continuum in Indole-PdII Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 55 号: 17 ページ: 5322-5326
  • DOI: 10.1002/anie.201601992
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A mechanistic insight into metal-cluster p-envelopment: a dual binding mode involving bent and planar ligand-conformers (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Masai, Katsunori Shirato, Koji Yamamoto, Yuki Kurashiged, Tetsuro Murahashi
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 52 号: 38 ページ: 6427-6430
  • DOI: 10.1039/c6cc01536k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multinuclear Metal-Binding Ability of a Carotene (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6742-6749
  • DOI: 10.1038/ncomms7742
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dinuclear Palladium(I) Sandwich Complexes of Furan and Toluene (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Comptes Rendus Chimie 巻: 18 号: 7 ページ: 785-789
  • DOI: 10.1016/j.crci.2015.04.007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anti Dinuclear Adducts of Cycloheptatriene and Cycloheptatrienyl Ligands: Anti-[Pd2(μ-C7H8)(PPh3)4][BF4]2 And anti-[M2(μ-C7H7)(PPh3)4][BF4] (M = Pd, Pt) (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Journal of Organometallic Chemistry 巻: 784 ページ: 97-102
  • DOI: 10.1016/j.jorganchem.2014.10.036
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modulation of Benzene or Naphthalene Binding to Palladium Cluster Sites by the Backside-Ligand Effect (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishikawa, S. Kimura, K. Takase, K. Yamamoto, Y. Kurashige, T. Yanai, and T. Murahashi
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 54 号: 8 ページ: 2482-2486
  • DOI: 10.1002/anie.201409499
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bis-cyclooctatetraene Tripalladium Sandwich Complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 50 号: 7 ページ: 820-822
  • DOI: 10.1039/c3cc47515h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trinuclear Palladium Addition to Unsaturated Carbocycles (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi et al.
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 42 号: 29 ページ: 10626-10632
  • DOI: 10.1039/c3dt51018b
  • 査読あり
• [学会発表] Chemistry of Sandwich Clusters (2018)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
  • 国際学会
• [学会発表] Oxidative π-Addition of Polycyclic Arenes to a Pd3 Cluster (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sugawa, Koji Yamamoto, Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and Structures of Bis-carotene Metal Chain Clusters (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuki Yamashita, Shinnosuke Horiuchi, Koji Yamamoto and Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
  • 国際学会
• [学会発表] ビスカロテンパラジウム7核鎖クラスターの光異性化反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山下実都喜、堀内新之介、山本浩二、村橋哲郎
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] トロピリウムユニットを2つ有する架橋配位子を用いたパラジウムクラスターの合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野島陽佳理・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] 鎖状共役テトラエニル配位子を有するパラジウム4核鎖錯体の合成と構造 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川角優奈・山下実都喜・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] Oxidative π-addition of Polycyclic Arenes to a Trinuclear Palladium Cluster (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sugawa・Koji Yamamoto・Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: 28th International Conference on Organometallic Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] 多環式アレーンの三核パラジウムクラスターへの酸化的付加型配位 (2018)
  • 著者名/発表者名: 須川毅・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第68回錯体化学討論会
• [学会発表] トロピリウムユニットを2つ有する架橋配位子を用いたパラジウムクラスターの合成と構造 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野島陽佳理・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第68回錯体化学討論会
• [学会発表] 鎖状共役テトラエニル配位子を有するパラジウム4核鎖錯体の合成と性質 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川角優奈・山下実都喜・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第68回錯体化学討論会
• [学会発表] Synthesis and Structures of Bis-carotene Metal Chain Clusters (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuki Yamashita, Shinnosuke Horiuchi, Koji Yamamoto, Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: 43rd International Conference on Coordination Chemistry
• [学会発表] 金属ナノクラスター分子の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村橋哲郎
  • 学会等名: 豊田工業大学研究談話会
  • 招待講演
• [学会発表] 長鎖α,ω-ジアリールオクタエン配位子間での金属核数制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山下実都喜・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] シクロヘプタトリエニル配位子を持つ多核パラジウムクラスターの合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩田晃輔・倉島健汰・寺本昌弘・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 不飽和炭化水素を用いた金属集合の制御－１次元から２次元、３次元構造への展開 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村橋哲郎
  • 学会等名: リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Metalation and Demetalation of One-Dimensional Sandwich Chain Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuki Yamashita, Shinnosuke Horiuchi, Yuki Tachibana, Koji Yamamoto and Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: International Symposium on Pure and Applied Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] Reductive Coupling of Tropylium Trinuclear Sandwich Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshige Yamaura, Kentaro Usui, Yasuhiro Hashimoto, Koji Yamamoto, Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: EuCheMS International Organometallic Conference XXII
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and Structures of Bis-carotene Metal Chain Clusters (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuki Yamashita, Shinnosuke Horiuchi, Yuki Tachibana, Koji Yamamoto and Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: 第64回有機金属討論会
• [学会発表] 多環式アレーンのパラジウム三核クラスターへの酸化的付加型配位挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 須川毅・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第67回錯体化学討論会
• [学会発表] 2つのPd2ユニットを有するサンドイッチ型クラスターのメタル化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 正井航平・福島あづさ・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第67回錯体化学討論会
• [学会発表] サンドイッチ型パラジウム四核シートクラスターへのパラジウム0価種付加挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石川智子・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第67回錯体化学討論会
• [学会発表] シクロヘプタトリエニル配位子を持つ多核パラジウムクラスターの合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩田晃輔・倉島健汰・寺本昌弘・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第67回錯体化学討論会
• [学会発表] Chemistry of Sandwich Clusters (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: 11th Japan-China Joint Symposium on Metal Cluster Compounds
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] サンドイッチ型テトラエン三核パラジウム錯体の光・熱異性化における配位子立体効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野島陽佳理・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 野島陽佳理・山本浩二・村橋哲郎
• [学会発表] 鎖状共役ポリエニル配位子を有するパラジウムクラスターの合成と性質解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川角優奈・山下実都喜・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第7回CSJ化学フェスタ
• [学会発表] 多環式アレーンのパラジウム三核クラスターへの配位挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 須川毅・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第7回CSJ化学フェスタ
• [学会発表] Chemistry of Sandwich Clusters (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: 4th Japan-Canada Joint Symposium on Coordination Chemistry
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemistry of Sandwich Clusters (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: Royal Society of Chemistry, Inorganic Chemistry Symposium
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2016-10-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] カロテンを配位子として有するパラジウム10核鎖錯体の酸化反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山下実都喜・堀内新之介・立花祐貴・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第66回錯体化学討論会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] σ-π Continuum in Indole-Palladium(II) Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本浩二・木村誠太・村橋哲郎
  • 学会等名: 第66回錯体化学討論会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] Chemistry of Metal Sheet Sandwich Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: The 27th International Conference on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: オーストラリア Merbourne
  • 年月日: 2016-07-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Multinuclear Sandwich Compounds Containing Low-Dimensional Metal Clusters and Extended π-Conjugated Unsaturated Hydrocarbons (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: International Symposium on Polymer and Related Materials
  • 発表場所: 中国 Harbin
  • 年月日: 2016-07-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Metalation and Dynamic Structural Changes of Multinuclear Sandwich Frameworks (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: The 42nd International Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: フランス Brest
  • 年月日: 2016-07-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] レドックス制御によるサンドイッチ型Pdクラスターのメタル化反応および脱メタル化反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 正井航平・福島あづさ・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第96日本化学会春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-25
• [学会発表] シクロペンタジエニル配位子の三核および四核Pdクラスターへの配位挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川裕騎・木村誠太・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第96日本化学会春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-25
• [学会発表] 炭素π―共役系と金属クラスターのπ―複合体創成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村橋哲郎
  • 学会等名: 第96日本化学会春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] 共役ポリエン配位子を持つ長鎖金属鎖錯体の酸化還元挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山下実都喜・堀内新之介・立花祐貴・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第96日本化学会春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 拡張π―共役系不飽和炭化水素を用いた金属集積 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村橋哲郎
  • 学会等名: 分子研研究会「金属錯体の非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質創成科学」
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2016-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] Multinuclear Sandwich Complexes Containing Extended π-Conjugated Unsaturated Hydrocarbon Ligands (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: 米国ホノルルホノルルHilton Hawaiian Village
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Metal Assembly in Organometallic Sandwich Franmeworks (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: 10th China-Japan Joint Symposium on Metal Cluster Compounds
  • 発表場所: 中国福州Yishan Hotel
  • 年月日: 2015-10-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Demetalation of Palladium Chain Complexes Supported by Carotene Ligands (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Horiuchi・M. Yamashita・K. Yamamoto・T. Murahashi
  • 学会等名: 第95日本化学会春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] カロテンを配位子とするパラジウム５核鎖錯体のメタル化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下実都喜・堀内新之介・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第95日本化学会春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Chemistry of Multinuclear Sandwich Complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: Pure and Applied Chemistry International Conference 2015 (PACCON 2015)
  • 発表場所: Amari Watergate Hotel, Bangkok
  • 年月日: 2015-01-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemistry of Dimensionally Extended Sandwich Complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: JSPS Japan/South Europe Forum “Inorganic Chemistry and Its Interfaces”
  • 発表場所: University of Strasbourg
  • 年月日: 2014-10-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] パラジウム4核鎖に対するπ共役ポリエン配位子の配位挙動の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 正井航平・白戸克典・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] 単核パラジウムII価錯体に対するインドールの配位挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第61回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 平行型および非平行型サンドイッチ構造を持つ4核パラジウム鎖錯体の合成と構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 正井航平・白戸克典・山本浩二・村橋哲郎
  • 学会等名: 第61回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Metal Assembly in Organometallic Sandwich Frameworks (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Murahashi
  • 学会等名: The 2nd Japan-UK Joint Symposium on Coordination Chemistry
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2014-09-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemistry of Dimensionally Extended Sandwich Complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: The 41th International Conference on Coordination Chemistry (ICCC-41), JOM Symposium
  • 発表場所: Suntec singapore Convention & Exhibition Centre シンガポール
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis of Trinuclear Cyclooctatetraene Palladium Clusters (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kimura, K. Takase, Y. Ishikawa, K. Yamamoto, T. Murahashi
  • 学会等名: XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: 北海道大学 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-14 – 2014-07-15
• [学会発表] Coordination Behavior of Arenes and Heteroarenes to Dicationic PdI-PdI Complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Yamamoto, S. Kimura, K. Takase, M. Oka, S. Ogoshi, T. Murahashi
  • 学会等名: XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: 北海道大学 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-14
• [学会発表] Binding of a Pd₄ Chain by !pi-Conjugated Organic Ligands (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Horiuchi, K. Masai, K. Shirato, A. Fukushima, K. Yamamoto, T. Murahashi
  • 学会等名: XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: 北海道大学 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-14
• [学会発表] 長鎖共役ポリエンを配位子とする金属錯体の創製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀内新之介・村橋哲郎
  • 学会等名: 新学術領域「柔らかな分子系」第2回ワークショップ
  • 発表場所: 名古屋大学 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2014-03-26
• [学会発表] Chemistry of Metal Chain Sandwich Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Murahashi
  • 学会等名: Japan-Canada Joint Symposium for Coordination Chemistry
  • 発表場所: 琉球大学 沖縄県中頭郡
  • 年月日: 2013-11-01 – 2013-11-02
  • 招待講演
• [学会発表] ベンゼン3核パラジウムクラスターの合成と性状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村誠太･高瀬皓平･生越専介･山本浩二･村橋哲郎
  • 学会等名: 第60回有機金属討論会
  • 発表場所: 学習院大学 東京都豊島区
  • 年月日: 2013-09-11 – 2013-09-14