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σ電子受容性ボラン配位子の多電子移動能を鍵とする二酸化炭素変換

研究課題

研究課題/領域番号 18K05151
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関大阪府立大学

研究代表者

亀尾 肇  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50597218)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード有機金属錯体 / 配位子 / 触媒化学 / 無機化学 / 錯体化学 / 触媒 / 有機金属化学
研究成果の概要

本研究では、σ電子受容性 (Z 型) 配位子の更なる機能探索とその特徴を活かした触媒反応の開発へと研究を展開した。例えば、Z 型ボラン配位子を有するニッケル錯体を合成し、それらが二酸化炭素の還元反応に触媒活性を示すことを見出した。加えて、新しいタイプの金属-配位子協同効果の発現と、それを鍵要素とする触媒反応の開発に取り組み、既存と異なる反応機構を基盤とするカップリング反応を実現した。さらには、Z 型配位子として作用する反応基質の電子状態に注目して、σ逆供与を軸とする求核的な活性化法を鍵要素とする、高周期14族元素化合物を用いたカップリング反応を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

σ電子受容性配位子を鍵とする、新しい機構に基づくカップリング反応を提案できた。この新機構では、求核的な触媒活性種による効率的な基質の活性化が期待できることに加えて、結合形成過程が分子内形式で進行するため、難解な結合形成反応への展開も期待できる。カップリング反応の新しい展開が可能となる結果である。
また、σ逆供与を軸とする求核的な活性化法により、強固な Si-F や Ge-F 結合の切断を軸とする初めての触媒を実現することができた。これらの成果は、有機ケイ素化合物、ゲルマニウム化合物の新しい合成法を提案するのみならず、その知見はケイ素化合物のリサイクル技術の発展にも寄与するものと期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Universite Toulouse III - Paul Sabatier(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University Toulouse III - Paul Sabatier(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CNRS/Universit; Paul Sabatier(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Four-Electron Reduction of Dioxygen on a Metal Surface: Models of Dissociative and Associative Mechanisms in a Homogeneous System2021

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kameo, Shigeyoshi Sakaki, Yasuhiro Ohki, Naoki Uehara, Takuya Kosukegawa, Hiroharu Suzuki, Toshiro Takao
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 60 号: 3 ページ: 1550-1560

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c02936

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Counterion Dependence of Dinitrogen Activation and Functionalization by a Diniobium Hydride Anion2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shoi、Ishida Yutaka、Kameo Hajime、Sakaki Shigeyoshi、Kawaguchi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 32 ページ: 13444-13450

    • DOI

      10.1002/anie.202006039

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorosilane Activation by Pd/Ni→Si-F→Lewis Acid Interaction: An Entry to Catalytic Sila-Negishi Coupling2020

    • 著者名/発表者名
      Kameo Hajime、Yamamoto Hiroki、Ikeda Koki、Isasa Tomohito、Sakaki Shigeyoshi、Matsuzaka Hiroyuki、Garc?a-Rodeja Yago、Miqueu Karinne、Bourissou Didier
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 33 ページ: 14039-14044

    • DOI

      10.1021/jacs.0c04690

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental and Theoretical Investigation of an SN2-type Pathway for Borate?Fluorine Bond Cleavage by Electron-Rich Late-Transition Metal Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Kameo Hajime、Baba Yuki、Sakaki Shigeyoshi、Tanaka Yudai、Matsuzaka Hiroyuki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 号: 7 ページ: 4282-4291

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b03053

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heptacoordinate Structures of Organotin Halides with Three Phosphine Donors: Halogen-Substituent Effect on Geometry2019

    • 著者名/発表者名
      Kameo Hajime、Kawamoto Tatsuya、Sakaki Shigeyoshi、Bourissou Didier、Nakazawa Hiroshi
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2019 号: 26 ページ: 3045-3052

    • DOI

      10.1002/ejic.201900524

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulation of the coordination geometries of NCN and NCNC Rh complexes for ambidextrous chiral catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Jun-ichi、Ishihara Takahiro、Fukuoka Takaki、Binti Mat Napi Siti Rokiah、Kameo Hajime、Nishiyama Hisao
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 85 ページ: 12765-12768

    • DOI

      10.1039/c9cc06520b

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Palladium?Borane Cooperation: Evidence for an Anionic Pathway and Its Application to Catalytic Hydro‐/Deutero‐dechlorination2019

    • 著者名/発表者名
      Kameo Hajime、Yamamoto Jun、Asada Ayaka、Nakazawa Hiroshi、Matsuzaka Hiroyuki、Bourissou Didier
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 52 ページ: 18783-18787

    • DOI

      10.1002/anie.201909675

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] σ 電子受容性 (Z型) 配位子を鍵とする反応開発2021

    • 著者名/発表者名
      亀尾 肇
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Anionic Rh(-I) Borane Complexes Featuring Seesaw Geometry2019

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kameo, Jun Yamamoto, Hiroyuki Matsuzaka
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム錯体を用いたケイ素-酸素結合の触媒的アリール化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      北村功樹、亀尾 肇、松坂裕之
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アニオン性ロジウム(-I)ボラン錯体を用いた脱フッ素化反応2019

    • 著者名/発表者名
      田中悠大、亀尾 肇、松坂裕之
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] σ 電子受容性 (Z 型) 配位子を鍵とする反応開発2019

    • 著者名/発表者名
      亀尾 肇
    • 学会等名
      東京大学化学生命工学専攻 談話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Catalytic Si-F Bond Activation of Fluorosilanes by Group 10 Transition Metal Complexes2018

    • 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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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2018

    • 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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] The Matsuzaka Research Group

    • URL

      http://www.c.s.osakafu-u.ac.jp/~matuzaka/cluster/j-group.htm

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 大阪府立大学 松坂研究室

    • URL

      http://www.c.s.osakafu-u.ac.jp/~matuzaka/cluster/j-group.htm

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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