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錯体触媒の配列制御による新規物質変換反応場の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 14J05890
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 無機化学
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

伊東 貴宏  総合研究大学院大学, 物理科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード非共有相互作用 / 自己組織化 / 置換不活性錯体 / Rh(II)パドルホイール型錯体 / 多孔性材料 / Rh(II)パドルホイール型二核錯体
研究実績の概要

本年度は、錯体触媒として知られる置換不活性なRh(II)パドルホイール型錯体の軸位にカルベン前駆体を配位させて、多孔性フレームワークを構築することを目的とした。そこで、他のカルベン前駆体として[1,2,3]トリアゾロ[1,5-a]ピリジン誘導体に着目した。このトリアゾールはジアゾ体との平衡にあり、熱によりその平衡をジアゾ側に偏らせることができるだけではなく、Nドナー配位子として優先的に軸位に配位させることができる。まず、既報のRh錯体に反応性を示す、3位にメチルエステル基を有するトリアゾールのアダクトの結晶化を試みた。しかし、アダクトの結晶パッキング中ではトリアゾールと配位子とのπ-πスタッキングの介入により、配位子間のアレーン-パーフルオロアレーン相互作用が阻害されていることが判明した。
そこで、この打開策として3位にかさ高いtert-ブチルエステルを導入したトリアゾールを新規に設計、合成した。前述したメチルエステル基を有するトリアゾールと同様な条件でアダクトの結晶化を試みたところ、興味深い結果が得られた。まず、得られた結晶構造はセルパラメータで分類すると3種類であり、結晶化溶媒によらず配位子間のアレーン-パーフルオロアレーン相互作用によって2-Dシート構造が構築され、さらにその2-Dシートの積層により、一次元のチャネル構造が形成されていた。すなわち、かさ高いtert-ブチル基によって、戦略通りにトリアゾールと配位子のπ-πスタッキングを阻害することに成功したといえる。この結果に加え、3種類の結晶構造中ではトリアゾールの配位様式は1種類ではなく、1位と2位の窒素で配位したものが混在しており、溶媒の極性や形状に応じて配位様式を柔軟に変化させることでチャネル構造の形成を可能にしていると考えられる。今後の展望としては、結晶パッキングの違いによる反応選択性の制御等が期待される。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Emory university(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Porous frameworks constructed by non-covalent linking of substitution-inert metal complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Itoh, Mio Kondo, Hirotoshi Sakamoto, Kaori Wakabayashi, Mari Kanaike, Kenichiro Itami and Shigeyuki Masaoka
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 44 号: 34 ページ: 15334-15342

    • DOI

      10.1039/c5dt01620g

    • 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] Rh(II)二核錯体ユニットの集積化制御による置換活性サイト内在型フレームワークの構築2016

    • 著者名/発表者名
      伊東 貴宏・近藤 美欧・正岡 重行
    • 学会等名
      第 66 回錯体化学討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Construction and Structural Transformation of Porous Framework with Coordinatively Unsaturated Sites by the Self-assembly of Discrete Rh(II) Dimer Units2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Itoh, Mio Kondo, Kaori Wakabayashi, Mari Kanaike, Shigeyuki Masaoka
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Hawaii, the USA)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of Porous Frameworks by the Self-Assembly of Substitution-Inert Rh(II) Paddlewheel Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Itoh, Mio Kondo, Shigeyuki Masaoka
    • 学会等名
      第65回錯体化学討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県・奈良市)
    • 年月日
      2015-09-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 配位不飽和サイトを保持したRh(II)二核錯体ユニットの集積化によるチャネル構造体の構築2015

    • 著者名/発表者名
      伊東 貴宏、近藤 美欧、若林かおり、金池 真理、正岡 重行
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 (千葉県・船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Construction and Structural Control of Channel with Open Metal Sites by the Self-assembly of Discrete Rh(II) Paddle-wheel Dimer Units2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Itoh, Kaori Wakabayashi, Mari Kanaike, Mio Kondo, Shigeyuki Masaoka
    • 学会等名
      4th International Conference on Metal-Organic Frameworks and Open Framework Compounds (MOF2014)
    • 発表場所
      神戸国際会議場 (兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ディスクリートなRh(II)二核錯体ユニットの集積化による配位不飽和サイト内在チャネルの構築と構造制御2014

    • 著者名/発表者名
      伊東 貴宏、若林かおり、金池 真理、近藤 美欧、正岡 重行
    • 学会等名
      第64回錯体化学討論会
    • 発表場所
      中央大学 (東京都・文京区)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 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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