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分子性多核金属反応場でのN-H還元的脱離反応の開拓と機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05459
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

松坂 裕之  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50221586)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードN-H還元的脱離 / 2核ルテニウム / イミド / アミド / ヒドリド / ルテニウム / 2核錯体 / カーバイド / N-ヘテロ環カルベン / 銅 / 銀 / 金 / 2核ルテニウム錯体 / イミド錯体 / 金属―配位子協奏作用 / ブレンステッド酸 / 付加反応 / アミド錯体 / イミド―ボラン付加体 / 2核ルテニウム錯体 / ボラン付加体 / 金属―窒素多重結合
研究成果の概要

トルエン中で2核ルテニウム錯体 [(Cp*Ru)2(mu-NPh)(mu-H)2] (2, Cp* = eta5-C5Me5) がN-H還元的脱離を起こし、アミドヒドリド錯体 [(Cp*Ru)2(mu-NHPh)(mu-H)(mu-eta2:eta2-C7H8)] (3) が生成することを見出した。反応速度解析と同位体効果の検討結果から、本反応は初期段階でのN-H還元的脱離が律速段階であることが判明した。さらにDFT計算を行い、本反応が活性化エネルギーのほぼ等しい2種類の遷移状態を経由して進行すると考えられることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

N-H結合の還元的脱離は、アンモニア合成に代表される、金属サイト上で進行するN-H結合形成反応および逆反応であるN-H結合開裂反応を理解するうえで決定的に重要な素反応過程であるが、固体状態および溶液中での分子構造の詳細を解明可能な均一系有機金属錯体を用いた研究は極めて限られていた。本研究では、2核ルテニウム錯体上でN-H還元的脱離が進行することを見出し、速度論解析と理論計算とにより詳細な反応機構を解明することにより、金属触媒上でのN-H結合形成および開裂に関する実験面からの分子レベルの理解をより深めることができた。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Bis(bipyridine) ruthenium(II) bis(phosphido) metalloligand: synthesis of heterometallic complexes and application to catalytic (E)-selective alkyne semi-hydrogenation2019

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Kitamura, M.; Saruwatari, S.; Isono, A.; Takada, Y.; Nishimori, R.; Tsujiwaki, M.; Sakaue, N.; Matsuzaka, H.
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 4 ページ: 1161-1165

    • DOI

      10.1039/c8dt04646h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Anionic Trinuclear Iridium(I) Oxo Complex: Synthesis and Reactivity as a Metal-Centered σ-Donor Ligand to Gold(I) and Silver(I)2018

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Tsujimoto, T.; Matsuzaka, H.
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 37 号: 10 ページ: 1591-1597

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.8b00159

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent topics on catalytic transformations of aromatic molecules via η 6 -arene transition metal complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Shin、Matsuzaka Hiroyuki
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 号: 8 ページ: 697-703

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.01.036

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diruthenium Carbido Complexes as N-Heterocyclic Carbene Like C-Donor Ligands to Group 11 Metals2017

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Shin、Tsujita Masayuki、Matsuzaka Hiroyuki
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 36 号: 19 ページ: 3686-3691

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00229

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iridium-Hydride-Mediated Stannane-Fluorine and -Chloride s-Bond Activation: Reversible Switching between X-type Stannyl and Z-type Stannane Ligands .2017

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kameo, Yuki Baba, Shigeyosi Sakaki, Didier Bourissou, Hiroshi Nakazawa, Hiroyuki Matsuzaka
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 36 号: 11 ページ: 2096-2106

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00137

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ruthenium Sulfonamide-Catalyzed Direct Dehydrative Condensation of Benzylic C-H Bonds with Aromatic Aldehydes2016

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Shibata, E.; Nakajima, M.; Yumoto, Y.; Shimamoto, M.; Matsuzaka, H.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 138 号: 45 ページ: 14836-14839

    • DOI

      10.1021/jacs.6b08863

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental and Theoretical Study of Si-Cl and Ge-Cl sigma-Bond Activation Reactions by Iridium-Hydride2016

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kameo,* Koki Ikeda, Sakaki Shigeyoshi, Hiroshi Nakazawa, Shin Takemoto, Hiroyuki Matsuzaka
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 45 号: 18 ページ: 7570-7580

    • DOI

      10.1039/c6dt00003g

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transition Metal-Mediated Ge-F Activation: Inverse Electron Flow in sigma Bond Metathesis2016

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kameo,* Koki Ikeda, Didier Bourissou, Shigeyoshi Sakaki, Shin Takemoto, Hiroshi Nakazawa, Hiroyuki Matsuzaka
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 35 号: 5 ページ: 713-719

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.5b01000

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aminolysis of [Cp*Ru(m-OEt)]2 (Cp* = h5-C5Me5) with Sulfonamides: Synthesis of Neutral, Zwitterionic, and Anionic Cp*Ru Terminal Sulfonamido Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Yumoto, Y.; Matsuzaka, H.
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 808 ページ: 97-103

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2016.02.029

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metal-ligand Cooperative Activation of Element-Hydrogen Bonds (element = C, N, O, Cl, B) on a Dinuclear Ruthenium Bridging Imido Complex2015

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Ito, T.; Yamazaki, Y.; Tsujita, M; Matsuzaka, H.
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 印刷中 ページ: 158-166

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2015.10.020

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Reactivity of Dinuclear Cp*Ru tert-Butylamido and Cyclometallated Bis(trimethylsilyl)amido Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Oshimo, M.; Matsuzaka, H.
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 797 ページ: 60-66

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2015.07.042

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] パラジウム錯体を用いたケイ素-酸素結合の切断反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      北村功樹・亀尾 肇・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会 3C1-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多核ルテニウム錯体を触媒とするギ酸のメタノールへの不均化反応2019

    • 著者名/発表者名
      藤田裕成・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会 2D1-43
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジアニオン性 2 核 Ru イミド錯体をテンプレートとする異種金属クラスターの選択的合成2019

    • 著者名/発表者名
      大藪智史・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会 2D1-42
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電子豊富なメタロホスフィン配位子を有するイリジウムヒドリド錯体の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      阪上尚希・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会 2D1-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic Si-F Bond Activation of Fluorosilanes by Group 10 Transition Metal Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, T.; Kameo, H.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会 1PA-149
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パラジウムおよびニッケル錯体を用いたSi-F結合の触媒的変換反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      井笹智仁・亀尾 肇・松坂裕之
    • 学会等名
      第45回有機典型元素化学討論会 O-04
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム-ボラン協同効果を鍵とするクロロアレーン類の脱ハロゲン化反応2018

    • 著者名/発表者名
      浅田彩花・亀尾 肇・松坂裕之
    • 学会等名
      第45回有機典型元素化学討論会 P-47
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2核ルテニウム錯体上への連続的なメチレンユニットの導入による直鎖上炭化水素鎖の選択的生成2018

    • 著者名/発表者名
      松坂裕之
    • 学会等名
      第122回触媒討論会 2I15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム‐ボラン協同効果を鍵とするアニオン性活性種の創成とカップリング反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      亀尾 肇・山本潤・浅田彩花・松坂裕之
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会 O2-03
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CpRuオキソクラスターの合成と反応性2018

    • 著者名/発表者名
      石井 花・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会 P2-56
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Diruthenium Carbido Complex That Shows Singlet Carbene-like Reactivity2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaka, H. and Takemoto, S.
    • 学会等名
      The 43rd International Conference on Coordination Chemistry S53-A01156-HM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Palladium-Borane Cooperation: Anionic Palladium(0)-Mediated Bond Activation and Intramolecular Nucleophile Transfer from Borane to Carbon Ligand2018

    • 著者名/発表者名
      Kameo, H.; Yamamoto, J.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      The 43rd International Conference on Coordination Chemistry S53-A01660-HK
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometry of Tetracoordinate Rhodium Complex bearing (Rh→B)10 Electron Configuration2018

    • 著者名/発表者名
      Kameo, H.; Yamamoto, J.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      The 43rd International Conference on Coordination Chemistry S25-P11
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ir(I)-Mediated Bond Activation of E-F Bond (E = Si, Ge, Sn): A Key Intermediate Bearing a Z-type Interaction2018

    • 著者名/発表者名
      Kameo, H.; Nakazawa, H.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Inorganic Ring Systems A18
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Selective Formation of Linear Hydrocarbon Chains by Sequential Coupling of CH2 Units on a Dinuclear Ruthenium Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Ohata, J.; Teramoto, A.; Fujita, H.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      The 4th Joint Symposium of NTUT-NTNU-OPU on Chemistry O-6
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A New Bidentate Metallo-Phosphine Containing a Polypyridine Ruthenium(II): Synthesis of Rhodium and Iridium Complexes and Iridium-Catalyzed E-Selective Alkyne Semi-Hydrogenation2018

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, M.; Saruwatari, S.; Takemoto, S.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      The 4th Joint Symposium of NTUT-NTNU-OPU on Chemistry OS-4
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An Anionic Trinuclear Iridium(I) Oxo Complex: Synthesis and Reactivity as a Metal-Centered σ-Donor Ligand to Gold(I) and Silver(I)2018

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Tsujimoto, T.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      The 4th Joint Symposium of NTUT-NTNU-OPU on Chemistry O-1
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビス(ビピリジン)ルテニウム(II)ホスフィド錯体を配位子とするパラジウムトリフルオロメチル錯体の合成と性質2017

    • 著者名/発表者名
      猿渡崇平・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanisms of the Conversion of Bridging Carbide into Linear Hydrocarbon Chains on Imido-Bridged Diruthenium Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Ohata, J.; Teramoto, A.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アニオン性パラジウム(0)ボロヒドリド錯体の合成と反応性2017

    • 著者名/発表者名
      山本 潤・亀尾 肇・松坂裕之
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A Diruthenium m-Carbido Complex That Shows Singlet-Carbene-Like Reactivity2017

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S. and Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Coordination Ionic Compounds
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アニオン性3核イリジウム錯体の合成と反応性2017

    • 著者名/発表者名
      松坂裕之
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] メタロホスフィン cis-[(bpy)2Ru(PPh2)X] (X = Cl, PPh2) を配位子とする Rh、Ir 錯体の合成と触媒作用2017

    • 著者名/発表者名
      竹本 真・北村愛実・西森里絵・松坂裕之
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] (M→B)10 電子配置の四配位ロジウム、パラジウム、銀錯体:平面四角形あるいは三方両錘構造?2017

    • 著者名/発表者名
      亀尾 肇・山本 潤・松坂裕之
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム錯体を用いた Ge-F 結合の切断を鍵とする触媒反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      井笹智仁・亀尾 肇・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ビス(ビピリジン)ルテニウム(II)ホスフィド錯体を配位子とするパラジウムトリフルオロメチル錯体の合成と性質2017

    • 著者名/発表者名
      猿渡崇平・竹本 真・松坂裕之.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規な低原子価イリジウムオキソ錯体の合成と反応性2017

    • 著者名/発表者名
      辻本尊行・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ビス(ビピリジン)ルテニウムホスフィド錯体を配位子とするRhおよびIr錯体の合成と反応性2017

    • 著者名/発表者名
      北村愛美・西森里絵・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム錯体とスルホンアミドアニオンの協働触媒作用によるベンジル位C-H結合の活性化とπ共役分子の合成への応用2016

    • 著者名/発表者名
      竹本 真・中島光明・柴田恵里・湯本純弘・松坂裕之
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウムアレーン錯体とスルホンアミドアニオンの協働触媒作用によるp-キシレンのベンジル位C-H結合活性化と2016

    • 著者名/発表者名
      竹本 真・中島光明・柴田恵里・湯本純弘・松坂裕之
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イリジウムヒドリド錯体による Si-F および Ge-F 結合切断反応に関する実験および理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      亀尾 肇・榊 茂好・中沢 浩・松坂裕之
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] σ電子受容性ボラン配位子を有する Rh(-I) 錯体の合成とその反応性2016

    • 著者名/発表者名
      山本 潤・石倉有梨・亀尾 肇・松坂裕之
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム・スルホンアミド錯体を触媒とするジスチリルベンゼン類の合成2016

    • 著者名/発表者名
      中島光明・柴田恵里・湯本純弘・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウムビピリジンフラグメントを有するメタロホスフィンおよびパラジウム錯体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      猿渡崇平・高田容子・西森里絵・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム錯体と Lewis 酸の協同作用によるSn-F結合の活性化2016

    • 著者名/発表者名
      馬場祐希・亀尾 肇・松坂裕之
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム・スルホンアミド錯体を触媒とするジスチリルベンゼン類の合成2016

    • 著者名/発表者名
      中島光明・柴田恵里・湯本純弘・竹本 真・松坂裕之
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Dinuclear Ruthenium Plumbylene Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S.; Yamano, T.; Nakajima, M.; Matsuzaka, H.
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 2 核 Cp*Ru-t-ブチルアミド及びシクロメタル化ビストリメチルシリルアミド錯体の合成2015

    • 著者名/発表者名
      松坂裕之
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ホスフィド架橋2核ルテニウムメチリジン錯体の合成およびボリレン錯体への変換2015

    • 著者名/発表者名
      竹本 真・梅谷健人・田中あや・松坂裕之
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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