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自己修復機能を有する複核遷移金属錯体触媒の開発と直接シリル化反応への展開

研究課題

研究課題/領域番号 17H03029
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 無機化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

小坂田 耕太郎  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (00152455)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード多核金属錯体 / 白金 / 触媒 / ヒドロシリル化 / 複核錯体 / ケイ素配位子 / シリル化 / 複核遷移金属錯体 / パラジウム / 有機シラン / 錯体触媒 / 有機ケイ素化合物 / 自己修復
研究成果の概要

三核白金(0)錯体触媒[Pt3(SiAr2)3(PMe3)3]がアルデヒドのヒドロシリル化反応を常温から60℃の温和な条件で促進することを見出し, 反応後に触媒が完全に修復されていることを見出した。反応速度の測定結果、特に基質置換基の影響を詳細に検討し、単核白金錯体触媒の反応と比較することによって、本研究の触媒が三核構造の特徴を活かした新しい反応機構を経ていることを明らかにした。橋かけゲルマニウム多核白金、パラジウム錯体を用いることによって、アルデヒドのヒドロシリル化反応が円滑に進行すること、これによって反応基質の種類を大幅に増やすことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自己修復型の錯体触媒は、均一系触媒反応の最大の問題点である易分解性を克服する重要な目標であるが、これに対する明確な指針はこれまでなかった。本研究の成果により、ケイ素、ゲルマニウム配位子を有する多核白金錯体は、触媒反応で一部が変化した場合も容易に構造を回復し、原理的には極めて長寿命の触媒として機能することがわかった。これは学術面で新規性の高い発見である。一方で、今後各種合成反応における自己修復型の錯体触媒を開発する際の大きな指針となるものであり、産業及び環境保全に資するものである。

報告書

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

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Gold(I) complexes with chloro(diaryl)silyl ligand. Stoichiometric reactions and catalysis for O-functionalization of organosilane2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuchido Yoshitaka、Kanda Atsushi、Osakada Kohtaro
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 76 号: 15 ページ: 131076-131076

    • DOI

      10.1016/j.tet.2020.131076

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Multinuclear Pd and Pt complexes with bridging Si- and Ge-ligands. Stable and flexible coordination bonds and structures and reactions of the molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Osakada, Yoshitaka Tsuchido, Makoto Tanabe
    • 雑誌名

      Coordination Chemistry Reviews

      巻: 412 ページ: 213195-213195

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2020.213195

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and properties of lantern-shaped hexapalladium complexes with germylene and thiolate ligands [Pd6(μ-GePh2)2(μ-SC6H4-p-X)2(CN-C6H3Me2-2,6)8] (X = NO2, Cl, H, CH3)2020

    • 著者名/発表者名
      Take-aki Koizumi, Kohtaro Osakada, Tomohito Ide
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-catalyzed Sonogashira coupling in aqueous media. Observation of micelles that contain substrates and catalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Suzaki, Yuka Kobayashi, Yoshitaka Tsuchido, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Molecular Catalysis

      巻: 466 ページ: 106-111

    • DOI

      10.1016/j.mcat.2019.01.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrosilylation of Aromatic Aldehydes and Ketones Catalyzed by Mono- and Tri-nuclear Platinum(0) Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Tsuchido, Ryota Abe, Megumi Kamono, Kimiya Tanaka, Makoto Tanabe, and Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 91 号: 5 ページ: 858-864

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170397

    • NAID

      130006734126

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclic Platina(borasiloxane)s and Platina(siloxane)s and Their Chemical Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Noda, Kimiya Tanaka, Makoto Tanabe, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 37 号: 1 ページ: 22-29

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00690

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible Laser-Induced Bending of Pseudorotaxane Crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Shao-Chi Cheng, Kai-Jen Chen, Yuji Suzaki, Yoshitaka Tsuchido, Ting-Shen Kuo, Kohtaro Osakada, Masaki Horie
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Socisety

      巻: 140 号: 1 ページ: 90-93

    • DOI

      10.1021/jacs.7b10998

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of 4,4-Dihydrodithienosilole and its Unexpected Cyclodimerization Catalyzed by Ni and Pt Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Tanabe, M.; Hagio, T.; Osakada, K.; Nakamura, M.; Hayashi, Y.; Ohshita, J.
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 印刷中 号: 10 ページ: 1974-1980

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00177

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A Triangular Pt3 Complex with Bridging Ge Ligands and its Catalytic Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Siming DING・Ryota ABE・Yoshitaka TSUCHIDO・Take-aki KOIZUMI・Kohtaro OSAKADA
    • 学会等名
      第23回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Trinuclear Pt Complexes with Si-ligands and their Catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      7th Asian Silicon Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation and Photochemical Property of a Heterobimetallic AuPd2 Complex with Bridging Silylene Ligand2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Okuma, Yoshitaka Tsuchido, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      7th Asian Silicon Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Dynamic Behavior of Triplatinum Complex with Bridging Si and Ge Ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Siming, DING; Yoshitaka, TSUCHIDO; Take-aki, KOIZUMI; Kohtaro, OSAKADA
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic Study of Platinum(0)-Catalyzed Hydrosilylation of Carbonyl Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota ABE, Yoshitaka TSUCHIDO, Megumi KAMONO, Kimiya TANAKA, Makoto TANABE, Kohtaro OSAKADA
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of New Gold-Silyl Complex by Reaction of Au(I) Complex with Various Silicon Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi KANDA, Takaaki NIWA, Yoshitaka TSUCHIDO, Kohtaro OSAKADA
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-Speed Pd-Catalyzed Cross-Coupling Reaction by Using Surfactant in Aqueous Media2018

    • 著者名/発表者名
      Yuka Kobayashi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multinuclear Complex with Bridging Silylene Ligands. Structures, Chemical Properties and Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      International Conference On Phosphorus, Boron And Silicon 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 橋架けシリレン配位子を有する白金、パラジウム複核錯体による不飽和有機分子の結合変換2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽 孝明,中村 優,田邊 真,小坂田 耕太郎
    • 学会等名
      第67回錯体化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学化学生命科学研究所小坂田小泉研究室研究業績

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~shinkin/paper.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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