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拡張π共役系多環式アレーン金属クラスターの構築と炭素-金属面間配位相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J23557
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

須川 毅  東京工業大学, 物質理工学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードPd / 芳香族化合物 / 遷移金属錯体 / 多核クラスター / 多環式芳香族化合物
研究開始時の研究の概要

多環式アレーンを架橋配位子に有する遷移金属クラスターの構造解明はsp2炭素平面と金属クラスターとの間の結合相互作用に知見を与えると考えられる。しかし、多環式アレーンを金属クラスターの架橋配位部位に導入することが合成的に困難であるために、多環式アレーンを架橋配位子に有する遷移金属クラスターの合成例は限られている。本研究は、π共役系が拡張された多環式アレーンを多核Pdクラスターの架橋配位部位に導入し、拡張多環式アレーンの構造と金属クラスターへの配位様式との関係を明らかにすることを目的とする。

研究実績の概要

本年度は、アレーンを架橋配位子に有するパラジウムナノクラスターの開発を行い、溶液中で安定に存在するアレーン-パラジウムナノクラスターが生成することを見出した。そのパラジウムナノクラスターの組成は元素分析によって同定し、分子構造は単結晶X線構造解析によって決定した。また、CV測定を行い、多段階の酸化還元挙動を示すことを明らかにした。CV測定で観測された酸化還元体が、化学的酸化還元反応によって合成できることを明らかにした。加熱条件下での反応検討から、パラジウムナノクラスターに配位したアレーン配位子が配位子交換活性を有していることを明らかにした。
本研究で合成したアレーン-パラジウムナノクラスターはこれまでに例ない錯体であり、アレーンと遷移金属クラスターとの面間配位相互作用において重要な知見を与えるものである。また、特徴的なパラジウムナノクラスターの構造を明らかにした。このことは、アレーンを架橋配位子として有する遷移金属ナノクラスターのクラスター構造の構築原理についても知見を与えるものである。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Bridging coordination of acenaphthylene to a Pd3 chain or a Pd4 sheet cluster2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Koji、Sugawa Tsuyoshi、Kondo Mio、Masaoka Shigeyuki、Murahashi Tetsuro
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 51 号: 5 ページ: 1901-1906

    • DOI

      10.1039/d1dt04071e

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exceeding Metal Capacity in Sandwich Complexes: Ligand-unsupported Docking of Extra Metal Moieties at Edges of a Metal Sheet Sandwich Complex2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, T.; Kawamura, A.; Sugawa, T.; Moridaira, R.;Yamamoto, K.; Murahashi, T.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 58 号: 43 ページ: 15318-15323

    • DOI

      10.1002/anie.201908850

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Syntheses of multinuclear Pd clusters having [2.2]paracyclophane ligands2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sugawa・Ayaka Hatano・Koji Yamamoto・Tetsuro Murahashi
    • 学会等名
      第71回錯体化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of multinuclear Pd clusters having [2.2]paracyclophane ligands2021

    • 著者名/発表者名
      須川毅・波多野彩花・山本浩二・村橋哲郎
    • 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] 多環式アレーン類のPd三核クラスターへの架橋配位挙動2019

    • 著者名/発表者名
      須川毅・山本浩二・村橋哲郎
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Bimodal Coordination of Polycyclic Arenes to a Pd3 Cluster2019

    • 著者名/発表者名
      T.Sugawa, K. Yamamoto, T. Murahashi
    • 学会等名
      7th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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