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ピンサー型ホスファアルケン配位子を有する9族遷移金属錯体の合成と触媒機能

研究課題

研究課題/領域番号 12J03950
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 合成化学
研究機関京都大学

研究代表者

張 永宏  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード低配位リン配位子 / ノンイノセント配位子 / イリジウム錯体 / N-H結合活性化 / C-H結合活性化 / N-アルキル化反応
研究概要

(1)脱芳香族化ピリジン骨格を有するホスフィン-ホスファエテン型の非対称PNPピンサー錯体[K(18-crown-6)][lrCl(PPEP*)](1)は、アミン類のN-H結合切断に高い反応性を示した。一連のパラ置換アニリンを反応基質として錯体1によるN-H結合切断機構について反応速度論とDFT計算を用いて解析し、電子求引性基を有する比較的酸性度の高いパラ置換アニリンの反応では、Brensted塩基であるPPEP*配位子による脱プロトン化機構によりN-H結合の活性化が起こることを明らかにした。一方、酸性度の低い基質の反応では、ホスファエテニル基の強いπ受容性によってLewis酸性の向上したイリジウム中心への配位がN-H結合の切断反応に必要であることを示した。
(2)アミド錯体[Ir(NH2)(PPEP)](2)は電子豊富な錯体であるが、塩基の作用によって容易に脱プロトン化され、K[Ir(NH2)(PPEP*)](3)に誘導化された。錯体3は室温で二分子のアセトニトリルと速やかに反応し、ビス(シアノメチル)錯体K[lr(CH2CN)2(PPEP)](4)を与えた。錯体4の結晶構造にはイリジウムからPPEP配位子への強いπ逆供与に伴うP=C結合の顕著な伸長が認められ、ホスファアルケンの強いπ受容性によって、電子密度の高いアニオン性錯体4が効果的に安定化されている様子が明らかとなった。
(3)PPEP*配位子を有する一連の錯体[lr(L)(PPEP*)](L=C1-(1), CO(5), tBuNC(6), PMe3(7))を用いて、アルコールによる一級アミンの触媒的N-アルキル化反応が、中性条件下で、効率的に進行することを見出した。また、配位子Lと反応条件の選択により、対応する二級アミンとイミンをそれぞれ高選択的に合成できることを示した。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Mechanism of N-H Bond Cleavage of Aniline by a Dearomatized PNP-Pincer Type Phosphaalkene Complex of Iridium (I)2014

    • 著者名/発表者名
      Yung-Hung Chang, Yumiko Nakajima, Hiromasa Tanaka, Kazunari Yoshizawa, and Fumiyuki Ozawa
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 33 号: 3 ページ: 715-721

    • DOI

      10.1021/om401053j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structures, and Reactivity of Ruthenium Complexes with PNP-pincer Type Phosphaalkene Ligands2013

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Nakajima, Yuki Okamoto, Yung-Hung Chang, and Fumiyuki Ozawa
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 32 号: 10 ページ: 2918-2925

    • DOI

      10.1021/om400126v

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile N-H Bond Cleavage of Ammonia by an Iridium Complex Bearing a Noninnocent PNP-Pincer Type Phosphaalkene Ligand2013

    • 著者名/発表者名
      Yung-Hung Chang, Yumiko Nakajima, Hiromasa Tanaka, Kazunari Yoshizawa, and Fumiyuki Ozawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 号: 32 ページ: 11791-11794

    • DOI

      10.1021/ja407163z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ABis (phosphaethenyl) pyridine Complex of Iridium (I) : Synthesis and Cmahtic Application to N-Alkylation of Amines with Alcohols2013

    • 著者名/発表者名
      Yung-Hung Chang, Yumiko Nakajima, Fumiyuki Ozawa
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 32 号: 7 ページ: 2210-2215

    • DOI

      10.1021/om4000743

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PNPピンサー型ホスファアルケンイリジウム(I)錯体によるC-H結合切断反応2014

    • 著者名/発表者名
      張 永宏
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Facile N-H Bond Cleavage of Ammonia by a Dearomatized PNP-Pincer Type Phosphaalkene Complex of Ir (I)2014

    • 著者名/発表者名
      張 永宏
    • 学会等名
      Institute for Chemical Research International Syrnposium 2014 (ICRIS'14)
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス
    • 年月日
      2014-03-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ノンイノセントPNPピンサー型ホスファアルケン配位子を有するイリジウム(I)錯体によるアンモニアのN-H結合切断反応2013

    • 著者名/発表者名
      張 永宏
    • 学会等名
      第60回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学(東京都)
    • 年月日
      2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] N-H Bond Cleavage of Amines by Iridium (I) Complexes with Non-Innocent PNP-Pincer Type Phosphaalkene Ligands2013

    • 著者名/発表者名
      張 永宏
    • 学会等名
      第16回均一不均一触媒会議(ISHHC-16)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-08-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ノンイノセントPNPビンサー型ホスファアルケン配位子を有するイリジウム(I)錯体の合成と反応2013

    • 著者名/発表者名
      張永宏
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ピス(ホスファエテニル)ピリジン配位子を有するイリジウム(I)触媒を用いたアルコールによるアミン類のN-アルキル化2012

    • 著者名/発表者名
      張永宏
    • 学会等名
      第110回触媒討論会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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