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13族元素含有ベンゼン配位子を有する金属錯体の合成とルイス酸点を活用した触媒開発

研究課題

研究課題/領域番号 16J09602
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 有機化学
研究機関中央大学

研究代表者

仲村 太智  中央大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードルイス酸 / 13族元素 / アルミナベンゼン / アルミニウム / ベンゼン / C-H結合ホウ素化 / ロジウム / イリジウム / ヘテロベンゼン / CH結合ホウ素化 / オレフィン重合 / 芳香族
研究実績の概要

ベンゼンの1つのCHを他の典型元素で置き換えることで、置き換えた元素由来の性質を付与できる。13族元素で置き換えた場合は、ルイス酸性を付加でき、特に高周期元素であるアルミニウムで置き換えることで高いルイス酸性を有するベンゼンとなる。さらにアルミナベンゼンは負電荷が炭素部分に主に局在化しているため、これを遷移金属の配位子に用いると、ペンタジエニル部位で金属に配位し、アルミニウム原子をルイス酸部位として活用できると考えられる。そこで本研究では、アルミナベンゼンを配位子に有するイリジウム錯体をC-H結合ホウ素化触媒へ応用した。
C-H結合ホウ素化反応は不活性な基質の直接的な官能基化の有用な手法として知られている。その位置選択性は基質の立体により左右され、立体障害が最も小さいC-H結合が優先してホウ素化される。そのため、鎖状のトリアルキルアミンのホウ素化では末端のC-H結合が優先してホウ素化される。本研究ではアルミナベンゼン-ロジウムおよびアルミナベンゼン-イリジウム錯体を合成し、それを触媒に用いてルイス塩基部位を有する基質のC-H結合ホウ素化を検討した。様々な基質を検討した結果、アルミナベンゼン-イリジウム錯体を用いると、トリエチルアミンのC-H結合ホウ素化において、アルファ位のC-Hが優先してホウ素化されることが明らかになった。この選択性は既存の触媒にルイス酸を添加しても発現せず、この触媒特有の選択性である。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A zwitterionic aluminabenzene-alkylzirconiium complex having half-zirconocence structure: synthesis and application for additive-free ethylene polymerization2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Taichi、Suzuki Katsunori、Yamashita Makoto
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 印刷中 号: 33 ページ: 4180-4183

    • DOI

      10.1039/c8cc02186d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aluminabenzene-Rh and -Ir Complexes: Synthesis, Structure, and Application toward Catalytic C?H Borylation2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Taichi、Suzuki Katsunori、Yamashita Makoto
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 49 ページ: 17763-17766

    • DOI

      10.1021/jacs.7b11127

    • NAID

      120006473512

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anionic indabenzene: synthesis and characterization2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Taichi、Suzuki Katsunori、Yamashita Makoto
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 99 ページ: 13260-13263

    • DOI

      10.1039/c7cc08397a

    • NAID

      120006473511

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis and Catalytic Activity of Aluminabenzene-Rh and -Ir Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Taichi Nakamura, Katsunori Suzuki, Makoto Yamashita
    • 学会等名
      12th International Conference on Herero Atom Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 中性アルミナベンゼン-ルイス塩基付加体の合成と構造2017

    • 著者名/発表者名
      仲村太智・鈴木克規・山下誠
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アルミナベンゼン-ジルコニウム錯体の合成、構造およびエチレン重合活性2017

    • 著者名/発表者名
      仲村太智・鈴木克規・山下誠
    • 学会等名
      第48回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Property of Aluminabenzene -Rh and -Ir Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      仲村太智・鈴木克規・山下誠
    • 学会等名
      XXVII International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      Melbourne Convention and Exhibition Centre(Melbourne)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミナベンゼンを配位子とするジルコニウム錯 体の合成、構造および重合反応2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木克規・仲村太智・山下誠
    • 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(東京)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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