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金属元素を配位子として活用する新触媒・新反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03019
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

鷹谷 絢  東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2019年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2018年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード有機合成化学 / 有機金属化学 / 錯体化学 / 合成化学
研究成果の概要

「アルミニウムなどの金属を配位子として用いる」という発想のもと,独自に設計した鋳型配位子を用いることで,13族金属(Al, Ga, In)と10族や9族(Pd, Ir, Rh)金属間結合を持つ二核錯体の効率的かつ系統的な合成法を確立した。また,これら13族金属配位子が発揮する特異な触媒機能を探求した結果,Al-Pd錯体が不活性分子である二酸化炭素のヒドロシリル化反応において世界最高の触媒活性(TOF = 19300 h-1, rt, 1 atm)を示すことや,Ga-Rh錯体がニトリルの効率的かつ化学選択的ヒドロシリル化反応を起こすことなどを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,独自に開発した遷移金属二核錯体が,二酸化炭素の超効率的固定化反応などにおける超効率的触媒として機能することを明らかにした。これは,省資源・省エネルギー型の有用物質合成を実現するものとして大きな意義を持つ。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Catalysis using transition metal complexes featuring main group metal and metalloid compounds as supporting ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Takaya Jun
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 号: 6 ページ: 1964-1981

    • DOI

      10.1039/d0sc04238b

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ruthenium-catalyzed regio- and site-selective ortho C?H borylation of phenol derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Homma Yuki、Fukuda Kazuishi、Iwasawa Nobuharu、Takaya Jun
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 73 ページ: 10710-10713

    • DOI

      10.1039/d0cc02889d

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Chemoselective Hydrosilylation of Nitriles to an Imine Oxidation Level Enabled by a Pincer-type Group 13 Metallylene Ligand2020

    • 著者名/発表者名
      Takaya Jun、Ogawa Koki、Nakaya Ryota、Iwasawa Nobuharu
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 10 号: 20 ページ: 12223-12228

    • DOI

      10.1021/acscatal.0c02779

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ピンサー型錯体を用いる有機合成反応の新展開2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢,岩澤伸治
    • 雑誌名

      カレントレビュー 高機能性金属錯体が拓く触媒科学

      巻: 37 ページ: 40-52

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium-catalyzed ortho C-H Borylation of Arylphosphines: A Powerful Tool for Late-Stage Modification of Phosphorus Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      K. Fukuda, N. Iwasawa, J. Takaya
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 58 号: 9 ページ: 2850-2853

    • DOI

      10.1002/anie.201813278

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Reactivity of a Mononuclear η2-(Ge-H)palladium(0) Complex Bearing a PGeP-Pincer Type Ligand: Reactivity Differences Between Silicon and Germanium2018

    • 著者名/発表者名
      J. Takaya, N. Iwasawa
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 2018 号: 46 ページ: 5012-5018

    • DOI

      10.1002/ejic.201801257

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Reactivity of Iron- and Cobalt-Dinitrogen Complexes Bearing PSiP-Type Pincer Ligands toward Nitrogen Fixation2017

    • 著者名/発表者名
      Imayoshi Ryuji、Nakajima Kazunari、Takaya Jun、Iwasawa Nobuharu、Nishibayashi Yoshiaki
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2017 号: 32 ページ: 3769-3778

    • DOI

      10.1002/ejic.201700569

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Catalysis of Palladium Complexes Bearing a Group 13 Metalloligand: Remarkable Effect of an Aluminum-Metalloligand in Hydrosilylation of CO22017

    • 著者名/発表者名
      Takaya Jun、Iwasawa Nobuharu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 17 ページ: 6074-6077

    • DOI

      10.1021/jacs.7b02553

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属-金属結合の触媒機能の開拓2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      オンライン公開シンポジウム ー革新的触媒と反応制御の今後ー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタロリガンド ~どう作るか?何ができるか?~2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      第126回フロンティア材料研究所学術講演会 「有機・錯体・無機材料の構造と機能」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 13 族金属を配位子とする Cp ロジウムならびにイリジウム錯体の合成と反応2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yamada, Nobuharu Iwasawa, Jun Takaya
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低原子価 13 族金属含有ピンサー型配位子を持つ 9 族金属ヒドリド錯体の合成と反応2019

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Hoshino, Kanako Ueki, Jun Takaya, Nobuharu Iwasawa
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高周期 14 族元素含有ピンサー型配位子を持つ鉄-亜鉛複核錯体の合成と反応2019

    • 著者名/発表者名
      Kai Takizawa, Norio Miura, Tatsuyoshi Ito, Jun Takaya, Nobuharu Iwasawa
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ルテニウム触媒によるアリールホスフィンのオルト位 C-H 結 合ホウ素化反応2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuishi Fukuda, Nobuharu Iwasawa, Jun Takaya
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ru-Catalyzed C?H Borylation of Arylphosphines: A Powerful Tool for Modification of Phosphine Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuishi Fukuda, Ryosuke Yamada, Nobuharu Iwasawa, Jun Takaya
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring New Transition Metal Catalysis Utilizing Rationally Designed Metalloligands2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      FHI-JST Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PSiP-Platinum Complexes-Promoted C-H Bond Activation and Transformation of Benzene2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Nakaya, Jun Takaya, Nobuharu Iwasawa
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring New Transition Metal Catalysis Utilizing Rationally Designed Group 13 Metalloligands2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring New Transition Metal Catalysis Utilizing Rationally Designed Group 13 Metalloligands2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      4th International Conference on Organometallic and Catalysis 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring New Transition Metal Catalysis Utilizing Rationally Designed Metalloligands2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      The 1st Sino-Japanese Symposium on Catalysis for Precision Synthesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属ハイブリッド触媒 ~どう作るか? 何ができるか?~2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      第8回 CSJ化学フェスタ2018 コラボレーション企画 「1+1は3?」ハイブリッド触媒が紡ぎ出す新反応化学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ruthenium-Catalyzed C?H Borylation of Aryl Phosphines2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuishi Fukuda, Ryosuke Yamada, Nobuharu Iwasawa, Jun Takaya
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Highly Efficient Hydrosilylation Reactions Catalyzed by Al?Pd Bimetallic Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya, Akira Shiozuka, Narumasa Saito, Nobuharu Iwasawa
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Exploring New Transition Metal Catalysis Utilizing Rationally Designed Multifunctional Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      The 2nd Base Metal Catalysis Symposium ~After Discussion~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] PGeP-ピンサー型配位子を有するレニウム錯体によるアレンの ヒドロホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      村上桃香・杉本忠大・鷹谷 絢・ 岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高周期 14 族元素含有ピンサー型配位子を持つ白金錯体の合成と反応2018

    • 著者名/発表者名
      中屋良太・鷹谷 絢・岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Al-Pd 二核錯体を触媒とするヒドロシリル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      塩塚 朗・斉藤成将・鷹谷 絢・岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 13族金属含有ピンサー型配位子を持つイリジウム 錯体の合成とその構造と反応性族金属含有ピンサー型配位子を持つイリジウム 錯体の合成とその構造と反応性2017

    • 著者名/発表者名
      斉藤 成将・鷹谷 絢・岩澤 伸治
    • 学会等名
      第 64 回 有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, Structure, and Catalysis of Palladium Complexes Bearing a Group 13 Metalloligand: Remarkable Effect of an Al-Metalloligand in Hydrosilylation of CO22017

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya and Nobuharu Iwasawa
    • 学会等名
      Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis (OMCOS19)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, Structure and Reactivity of Iridium Complexes Having a Gallium-Containing Pincer Type Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      Narimasa Saito, Jun Takaya, and Nobuharu Iwasawa
    • 学会等名
      Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis (OMCOS19)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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