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アンモニアを窒素源とする革新的なアミン類合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19070
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

桑田 繁樹  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (10292781)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアンモニア / アミン / 均一系触媒 / 金属-配位子協奏機能 / 金属ー配位子協奏機能
研究成果の概要

本研究では、アンモニアからの含窒素有機化合物の触媒的合成を実現するために、アンモニアのN-H結合を効率よく切断し、C-N結合を形成できるような金属ー配位子協奏機能触媒の開発に取り組んだ。その結果、ルテニウム、イリジウムのアミド錯体がアンモニアと配位して、分子内のC-F結合がアミノ化されることを見いだした。また、アンモニアの活性化効率向上に向けて、ジヒドロピリジリデン錯体やトリフルオロメチルピラゾール錯体など、配位子上のプロトン応答部位の酸性度が異なる金属錯体を新たに合成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

基幹化成品として入手容易なアンモニアから、医農薬、機能性材料等の原料として幅広く利用されている含窒素化合物、とりわけ第1級アミン類を直接合成する反応は工業プロセス、精密有機合成の両面で大きな意義をもつ。本研究の成果は、その実現のための基礎的な知見を与えるともに、また、金属ー配位子協働作用に分子活性化、変換という方法論の進展につながるものである。

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

    (44件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ミュンスター大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Synthesis, structures, and reactivities of six-membered C N chelate protic pyrazole complexes of iridium2021

    • 著者名/発表者名
      Kashiwame Yohei、Ikariya Takao、Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 197 ページ: 115036-115036

    • DOI

      10.1016/j.poly.2021.115036

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A diazene-bridged diruthenium complex with structural restraint defined by single meta-diphosphinobenzene2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Satoshi、Toda Tatsuro、Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 号: 14 ページ: 4789-4795

    • DOI

      10.1039/d0dt04398b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central N-heterocyclic carbene moieties in protic pincer-type bis(pyrazole) ligands: Perturbation on steric and electronic properties of ruthenium center2020

    • 著者名/発表者名
      Toda Tatsuro、Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 917 ページ: 121270-121270

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2020.121270

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Chemistry of Protic Pincer-Type Bis(pyrazolyl)pyridines and Related Compounds2020

    • 著者名/発表者名
      Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry

      巻: 76 号: 0 ページ: 21-30

    • DOI

      10.4019/bjscc.76.21

    • NAID

      130007966124

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A P-C Chelate, Protic 1,2-Dihydropyridin-2-ylidene Ruthenium Complex: Synthesis, Structure, and Reversible Deprotonation2019

    • 著者名/発表者名
      Tashima Naoto、Sawazaki Taka、Kayaki Yoshihito、Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 8 ページ: 787-790

    • DOI

      10.1246/cl.190253

    • NAID

      130007687738

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-ligand cooperative C-O bond cleavage of propargylic alcohol with protic pyrazole complexes of ruthenium2019

    • 著者名/発表者名
      Tashima Naoto、Ohta Satomi、Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 220 ページ: 364-375

    • DOI

      10.1039/c9fd00040b

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reductive Amination of Ketonic Compounds Catalyzed by Cp*Ir(III) Complexes Bearing a Picolinamidato Ligand2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kouichi、Miki Takashi、Murata Kunihiko、Yamaguchi Ayumi、Kayaki Yoshihito、Kuwata Shigeki、Ikariya Takao、Watanabe Masahito
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 17 ページ: 10962-10977

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b01565

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Half‐Sandwich Iridium Complexes Bearing a Diprotic Glyoxime Ligand: Structural Diversity Induced by Reversible Deprotonation2019

    • 著者名/発表者名
      Takamura Taishin、Harada Takuya、Furuta Tatsuro、Ikariya Takao、Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 15 号: 1 ページ: 72-78

    • DOI

      10.1002/asia.201901276

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study on Catalytic Disproportionation of Hydrazine by a Protic Pincer-Type Iron Complex through Proton-Coupled Electron Transfer2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiromasa、Hitaoka Seiji、Umehara Kazuki、Yoshizawa Kazunari、Kuwata Shigeki
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2020 号: 15-16 ページ: 1472-1482

    • DOI

      10.1002/ejic.201901135

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallo-Supramolecular Assembly of Protic Pincer-Type Complexes: Encapsulation of Dinitrogen and Carbon Disulfide into Multiproton-Responsive Diruthenium Cage2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Toda, Satoshi Suzuki, Shigeki Kuwata
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 8 ページ: 1028-1031

    • DOI

      10.1039/c8cc08384c

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cleavage of N-H Bond of Ammonia via Metal-Ligand Cooperation Enables Rational Design of a Conceptually New Noyori-Ikariya Catalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Pavel A. Dub, Asuka Matsunami, Shigeki Kuwata, and Yoshihito Kayaki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 6 ページ: 2661-2677

    • DOI

      10.1021/jacs.8b12961

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ベンゾキノンジオキシム配位子をもつジメチルスルホキシド-ルテニウム錯体の脱プロトン化反応2021

    • 著者名/発表者名
      原田卓弥、桑田繁樹
    • 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] ジプロティックな facial-三座型ビス(ピラゾール)配位子をもつルテニウム錯体の配位子交換反応2021

    • 著者名/発表者名
      川崎健太郎、斎藤研人、榧木啓人、桑田繁樹
    • 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] プロティックなピラゾール-イソインドリン型ピンサー配位子をもつルテニウム錯体の軸配位子交換反応2021

    • 著者名/発表者名
      高橋尚吾、鈴木智之、戸田達朗、桑田繁樹
    • 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] 酸化還元活性なベンゾキノンジオキシム配位子をもつ6配位ルテニウム錯体の合成と反応性2020

    • 著者名/発表者名
      原田卓弥、桑田繁樹
    • 学会等名
      錯体化学会第70回討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プロティックな facial-三座型ビス(ピラゾール)配位子をもつルテニウム錯体の合成と反応2020

    • 著者名/発表者名
      川崎健太郎、斎藤研人、榧木啓人、桑田繁樹
    • 学会等名
      錯体化学会第70回討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プロティックな facial-三座型ビス(ピラゾール)配位子をもつルテニウム錯体の合成と反応2020

    • 著者名/発表者名
      川崎健太郎、斎藤研人、榧木啓人、桑田繁樹
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イソインドリンを骨格中心にもつプロティックなルテニウムピンサー型錯体の合成と反応性2020

    • 著者名/発表者名
      高橋尚吾、鈴木智之、戸田達朗、桑田繁樹
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ベンゾキノンジオキシム配位子をもつ6配位ルテニウム錯体の合成と反応性2020

    • 著者名/発表者名
      原田卓弥、桑田繁樹
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プロティックなfacial三座型ビス(ピラゾール)配位子をもつルテニウム錯体の合成と反応2020

    • 著者名/発表者名
      川崎健太郎,斎藤研人,榧木啓人,桑田繁樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸位にアセトニトリル配位子をもつプロティックなピンサー型ピラゾールルテニウム錯体の合成と反応性2020

    • 著者名/発表者名
      高橋尚吾,鈴木智之,戸田達朗,桑田繁樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] プロティックなキレート配位子をもつジホスフィン架橋ルテニウム二核錯体の合成と反応性2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木智之,戸田達朗,桑田繁樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゾキノンジオキシム配位子をもつ6配位ルテニウム錯体の合成と反応性2020

    • 著者名/発表者名
      原田卓弥,桑田繁樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Metal-ligand cooperative C-O bond cleavage of allylic and propargylic alcohols with β-protic pyrazole complexes of ruthenium2019

    • 著者名/発表者名
      Naoto Tashima, Satomi Ohta, Shigeki Kuwata
    • 学会等名
      Mechanistic processes in organometallic chemistry Faraday Discussion
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベンゾキノンジオキシム配位子をもつルテニウム錯体の合成と反応性2019

    • 著者名/発表者名
      原田卓弥,桑田繁樹
    • 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] 架橋1,3-ジホスフィノベンゼン配位子をもつルテニウム二核錯体の合成と反応性2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木智之,戸田達朗,桑田繁樹
    • 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] ベンゾキノンジオキマト配位子をもつハーフサンドウィッチ型ルテニウム錯体の合成と反応性2019

    • 著者名/発表者名
      原田卓弥,桑田繁樹
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属β位にプロトン応答部位をもつイリジウム錯体による不飽和アミンの環化カルボキシル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      津田悠人、榧木啓人、桑田繁樹
    • 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] ベンゾキノンジオキシム配位子をもつハーフサンドイッチ型イリジウム錯体の合成と反応性2019

    • 著者名/発表者名
      高村泰心、原田卓弥、桑田繁樹
    • 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] N-スルホニルジアミンとCp*配位子を連結したN-テザー型イリジウム錯体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      吉田実祈、桑田繁樹、榧木啓人
    • 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] ビス(プロティックジヒドロピリジリデン)ルテニウム錯体における二座キレート配位子の挙動2019

    • 著者名/発表者名
      倉島健汰、榧木啓人、桑田繁樹
    • 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] β-プロティックなルテニウム錯体を用いた不飽和アルコール類のC-O結合切断反応2019

    • 著者名/発表者名
      田島直登、桑田繁樹
    • 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] 非キレート型ジホスフィン配位子によるルテニウム錯体の集積とその機能2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木智之、戸田達朗、桑田繁樹
    • 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] Synthesis, Structures, and Reactions of Protic Pincer-Type and Related Complexes of Ruthenium, Iridium, and Iron2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Kuwata
    • 学会等名
      28th International Conference on Organometallic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロティックなビス(ジヒドロピリジリデン)配位子をもつルテニウム錯体の合成と反応2018

    • 著者名/発表者名
      倉島健汰、榧木啓人、桑田繁樹
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プロティックなフェニルピラゾールのシクロメタル化によるカチオン性C-Nキレートロジウム錯体の合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      津田悠人、榧木啓人、桑田繁樹
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Catalysis of Protic Pincer-Type Complexes of Ruthenium and Iron2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Kuwata
    • 学会等名
      43th International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非キレート型ジホスフィン配位子で架橋されたハーフサンドイッチ型二核錯体の合成と反応性2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木智之、戸田達朗、桑田繁樹
    • 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] 非キレート型ジホスフィン配位子で架橋されたハーフサンドイッチ型二核錯体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木智之、戸田達朗、桑田繁樹
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] テザー型イリジウム協奏機能触媒による高効率なギ酸脱水素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      吉田実祈、中村仁美、松並明日香、桑田繁樹、榧木啓人
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属β位にプロトン応答部位をもつC-NキレートRh錯体の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      津田悠人、榧木啓人、桑田繁樹
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 桑田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.apc.titech.ac.jp/~skuwata/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 銅錯体、及び二酸化炭素の水素化触媒2020

    • 発明者名
      亘理龍、榧木啓人、桑田繁樹
    • 権利者名
      亘理龍、榧木啓人、桑田繁樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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