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前周期遷移金属の2核錯体の合成と触媒機能の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14J03566
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
研究機関大阪大学

研究代表者

山元 啓司  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードタンタル / ロジウム / 異種金属2核錯体 / 水素化 / 2核 / アルキン / 環化3量化 / 反応機構 / [4+2]環化付加
研究実績の概要

本年度は、前年度で得た結果を踏まえて、タンタラシクロペンタジエン錯体を、ジエン部位を有する含金属配位子として扱うことにより、タンタラシクロペンタジエン骨格を有する異種金属2核錯体の合成を行い、触媒機能に関して研究を行った。
アルキンが配位したタンタル単核錯体に対して、塩化アルミニウム存在化において 3,3-ジメチル-1-プロピンを反応させることにより、単核のタンタラシクロペンタジエン錯体 1 を合成した (Scheme 1)。次に、錯体 1 に対して、[RhCl(cod)]2, [IrCl(cod)]2 をそれぞれ反応させると、ジエン部位がロジウムやイリジウムに配位することにより、異種金属2核錯体 2 ならびに 3 を高収率で合成することに成功した。これらの錯体の配位子置換反応を行うことにより、様々な錯体を合成することに成功した。例えば、タンタル-ロジウム錯体 2 に対して、当研究室で開発した有機ケイ素還元剤を作用させることにより錯体 2 の2電子還元反応が進行し低原子価錯体 4 が得られた。また錯体 4 の塩素配位子はソルトメタセシス反応により配位子置換することによって様々な錯体へと誘導することに成功した。以上に記した新規錯体の分子構造は X 線結晶構造解析ならびに各種NMR測定により同定した。
合成した錯体の触媒機能を調査した結果、タンタル-ロジウム錯体が芳香属化合物の水素化反応に対して触媒活性を示すことが明らかとなった。さらに、カルボニル基やアミド基といった官能基が存在する条件下においても選択的に芳香環が水素化されることが明らかとなった。これらの結果から、芳香環選択的な水素化反応の開発に向けて、現在基質一般性の拡大を行っている段階である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Direct Evidence for [4+2] Cycloaddition Mechanism of Alkynes to Tantallacyclopentadiene on Dinuclear Tantalum Complexes as a Model of Alkyne Cyclotrimerization2015

    • 著者名/発表者名
      Keishi Yamamoto, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 号: 32 ページ: 11369-11377

    • DOI

      10.1002/chem.201501164

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] タンタラシクロペンタジエンを含金属ジエン配位子とするロジウム・イリジウム錯体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      Keishi Yamamoto, , Hayato Tsurugi, and Kazushi Mashima
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学, 京田辺市
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Direct evidence for [4+2] cycloaddition mechanism of alkynes to tantallacyclopentadiene as a model of alkyne cyclotrimerization2015

    • 著者名/発表者名
      Keishi Yamamoto, , Hayato Tsurugi, and Kazushi Mashima
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, America
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Reactivity of Hetero-dinuclear Complexes Bearing a Tantallacyclopentadiene Fragment2015

    • 著者名/発表者名
      Keishi Yamamoto, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • 学会等名
      第65回錯体科学討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学, 奈良市
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evidence for [4+2] cycloaddition mechanism of alkynes to tantallacyclopentadiene as a model of alkyne cyclotrimerization2015

    • 著者名/発表者名
      Keishi Yamamoto, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • 学会等名
      nternational Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysts (ISHHC 17)
    • 発表場所
      Utrecht University Netherlands
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2核タンタル中心におけるアルキンの環化3量化反応の反応機構2015

    • 著者名/発表者名
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] C-H Bond Functionalization at the α-Position of the Alkyl Group Bound to Tantallacyclopentadiene2014

    • 著者名/発表者名
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Organometallics and Catalysts
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Alkyne Trimerization Reaction by Dinuclear Tantalum Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] C-H Bond Activation and Functionalization at the α-Position of the Alkyl Group Bound to Tantallacyclopentadiene2014

    • 著者名/発表者名
      山元啓司、劒隼人、真島和志
    • 学会等名
      2nd International Symposium on C-H bond Activation
    • 発表場所
      レンヌ フランス
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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