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シリル配位子部分を含むキレート錯体を触媒とした不活性結合変換反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05714
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
研究機関東北大学

研究代表者

小室 貴士  東北大学, 理学研究科, 助教 (20396419)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード金属錯体 / シリル配位子 / キレート配位子 / 配位子設計 / 触媒 / C-H結合活性化 / 官能基化 / 小分子活性化 / N-複素環式カルベン / 重水素化 / 遷移金属錯体 / 支持配位子 / 窒素配位子 / 触媒反応 / ボリル化 / ピンサー配位子 / C-D結合活性化 / H/D交換 / 合成化学 / 触媒・化学プロセス
研究成果の概要

炭素-水素(C-H)結合などの不活性な結合を温和な条件下で変換する触媒の開発を目指し,ケイ素で金属に結合するシリル配位子部分を導入したキレート配位子を持つ金属錯体を設計・合成し,それらの触媒作用を調べた。主な成果として,後周期遷移金属(イリジウムおよびルテニウム)のシリルキレート錯体が,(1) ベンゼン-d6の炭素-重水素(C-D)結合活性化を経るトリアルキルシランのSi-H重水素化,(2) 芳香族化合物のC-Hボリル化,(3) 二酸化炭素のヒドロシリル化,および(4) ベンゼン-d6とのH/D交換によるトリアルキルホスフィンのC-H重水素化,の触媒とな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

本研究では,新しいシリルキレート配位子を持つ金属錯体の合成手法を確立するとともに,それら錯体が不活性なC-H結合や二酸化炭素分子を温和な条件下(室温~60 ℃)で変換する高性能な触媒として働くことを実証したことで,学術的に独自性と新規性の高い成果が得られたといえる。特に有機化合物のC-H結合を直接変換する反応は,医薬品や化成品などの有用物質の製造手法に活用できると期待されているため,その反応を促進する触媒を開発する意義が大きい。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Silyl-Pyridine-Amine Pincer-Ligated Iridium Complexes for Catalytic Silane Deuteration via Room Temperature C-D Bond Activation of Benzene-d62019

    • 著者名/発表者名
      T. Komuro, T. Osawa, R. Suzuki, D. Mochizuki, H. Higashi, H. Tobita
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 7 ページ: 957-960

    • DOI

      10.1039/c8cc09178a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double and Single Hydroboration of Nitriles Catalyzed by a Ruthenium-Bis(silyl)xanthene Complex: Application to One-Pot Synthesis of Diarylamines and N-Arylimines2019

    • 著者名/発表者名
      Takeo Kitano, Takashi Komuro, Hiromi Tobita
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 7 ページ: 1417-1420

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.9b00064

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] キサンテンで連結されたキレート型シリル配位子をもつ金属錯体の合成と特異な触媒作用2018

    • 著者名/発表者名
      小室 貴士,飛田 博実
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 76 号: 12 ページ: 1301-1309

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.1301

    • NAID

      130007529558

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diruthenium Complexes with a 1,8-Naphthyridine-based Bis(silyl) Supporting Ligand: Synthesis and Structures of Complexes Containing RuII2(μ-H)2 and RuI2 Cores2018

    • 著者名/発表者名
      Indra Kusuma, Takashi Komuro, Hiromi Tobita
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 47 号: 4 ページ: 400-403

    • DOI

      10.1246/cl.171099

    • NAID

      130006638904

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tandem Hydrosilylation/o-C-H Silylation of Arylalkynes Catalyzed by Ruthenium Bis(silyl) Aminophosphine Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Takeo Kitano, Takashi Komuro, Rikima Ono, Hiromi Tobita
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 36 号: 15 ページ: 2710-2713

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00528

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリルキレート配位子を持つ金属錯体触媒を用いたC-H結合および小分子の変換に関する最近の展開2017

    • 著者名/発表者名
      小室 貴士
    • 雑誌名

      Bull. Jpn. Soc. Coord. Chem.

      巻: 70 ページ: 36-39

    • NAID

      40021484997

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Directed ortho-C-H Silylation Coupled with trans-Selective Hydrogenation of Arylalkynes Catalyzed by Ruthenium Complexes of a Xanthene-Based Si,O,Si-Chelate Ligand, “Xantsil”2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komuro, Takeo Kitano, Nobukazu Yamahira, Keisuke Ohta, Satoshi Okawara, Nathalie Mager, Masaaki Okazaki, Hiromi Tobita
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1209-1217

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.5b01013

    • 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
  • [学会発表] シリル-NHCキレート配位子を持つイリジウム錯体の合成,構造および反応性2019

    • 著者名/発表者名
      桜庭 幹太,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会(2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Silyl-Pyridine-Amine/Pyridine Pincer Ligated Iridium Complexes as Catalysts for C-H/C-D Bond Activation2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komuro, Daiki Mochizuki, Tomohiro Osawa, Hiromi Tobita
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal Complexes with a Bis(silyl)xanthene Supporting Ligand: Catalysis for Hydroboration of Nitriles and C-H Deuteration of Trialkylphosphine2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komuro, Takeo Kitano, Hironori Higashi, Junpei Asagami, Hiromi Tobita
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi) 2018
    • 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(シリル)キサンテン配位子を持つイリジウム錯体を触媒とするホスフィンの位置選択的なC-H重水素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      東 周論,麻上 淳平,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Transition-Metal Complexes with Silyl(2,2'-Bipyridine) Pincer Ligands: Synthesis and Catalysis for Functionalization of C-H/C-D Bonds2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komuro, Daiki Mochizuki, Hiromi Tobita
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) 2018
    • 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] シリル(2,2'-ビピリジン)ピンサー配位子を持つイリジウム錯体の合成および反応性2018

    • 著者名/発表者名
      望月 大輝,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シリル(N-ヘテロ環式カルベン)キレート配位子を持つルテニウムカルボニル錯体の合成,構造および性質2018

    • 著者名/発表者名
      髙橋 香澄,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シリル-ビピリジンSiNN型ピンサー配位子を有する9族金属錯体の合成および触媒的C-Hホウ素化への応用2017

    • 著者名/発表者名
      望月 大輝,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 非対称なビス(シリル)キレート配位子を持つイリジウム錯体の合成,構造および反応2017

    • 著者名/発表者名
      麻上 淳平,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 16電子ビス(シリル)ルテニウム錯体を触媒としたニトリルのヒドロホウ素化およびヒドロシリル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      北野 健夫,小野 力摩,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 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] ortho-C-H Silylation/Hydrosilylation of Diarylalkynes Catalyzed by Ruthenium Complexes Bearing a Bis(silyl) Chelate Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komuro, Takeo Kitano, Hiromi Tobita
    • 学会等名
      18th International Symposium on Silicon Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Iridium complexes having a bis(silyl) chelate ligand: synthesis and catalysis for C-H deuteration2017

    • 著者名/発表者名
      小室 貴士,麻上 淳平,飛田 博実
    • 学会等名
      平成29年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 16電子ビス(シリル)ルテニウム錯体を触媒としたニトリルのヒドロホウ素化反応2017

    • 著者名/発表者名
      北野 健夫,小室 貴士,飛田 博実
    • 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] Arene C-H borylation catalyzed by iridium complexes bearing a silyl-bipyridine pincer ligand2017

    • 著者名/発表者名
      望月 大輝,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      平成29年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of precursors of silyl-carbene chelate ligand and their reactions with ruthenium complexes2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋 香澄,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      平成29年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シリルキレート配位子で活性化された金属触媒の創製と不活性結合変換反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      小室 貴士
    • 学会等名
      第20回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 発表場所
      安芸グランドホテル(広島県廿日市市)
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] シリル-ビピリジンピンサー配位子を持つルテニウム錯体の合成,構造およびアルケンとの反応2016

    • 著者名/発表者名
      望月 大輝,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      第20回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 発表場所
      安芸グランドホテル(広島県廿日市市)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Structures of Dinuclear Late-Transition-Metal Complexes Supported by a Naphthyridine-Based Bis(silyl) Chelate Ligand2016

    • 著者名/発表者名
      Indra Kusuma,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
    • 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] Unusual Double-Silylation of Arylalkynes Catalyzed by Ruthenium Bis(silyl) Complexes: Development and Mechanistic Studies2016

    • 著者名/発表者名
      北野 健夫,小室 貴士,飛田 博実
    • 学会等名
      平成28年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島県いわき市)
    • 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] Ruthenium Catalysts Supported by a Xanthene-Based Bis(silyl) Chelate Ligand for C-H Silylation of Diarylalkynes2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komuro, Takeo Kitano, Hiromi Tobita
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC) 2016
    • 発表場所
      Kuching, Sarawak, Malaysia
    • 年月日
      2016-08-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シリルキレート配位子の金属活性化能を利用した錯体触媒の創製と反応開発2016

    • 著者名/発表者名
      小室 貴士
    • 学会等名
      第33回無機・分析化学コロキウム
    • 発表場所
      東北大学川渡共同セミナーセンター(宮城県大崎市)
    • 年月日
      2016-06-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学大学院理学研究科化学専攻無機化学研究室ホームページ

    • URL

      http://inorg.chem.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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