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求核的0価炭素配位子を基盤とした高活性金属錯体の新機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 19K05500
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
研究機関広島大学

研究代表者

久保 和幸  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (90263665)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード0価炭素配位子 / カルボジホスホラン / 白金錯体 / 結合活性化 / 協働反応 / 複核錯体 / 白金(II)錯体 / 触媒反応 / ヒドロシリル化反応 / ピンサー型錯体 / 多核錯体 / 鉄錯体 / 多核金属錯体 / 有機金属錯体 / 触媒
研究開始時の研究の概要

0価炭素化合物に属するカルボジホスホラン(R3P→C←PR3)は、新規な配位子として有機金属化学の発展に大きく貢献する可能性がある。カルボジホスホランは遷移金属に配位してもなお高い求核的反応性を示し、複核錯体の形成や、さらには金属との協働反応性に基づく新規な結合切断反応や分子変換反応への応用が期待できる。本研究では、「新規な協働的基質活性化反応の開発」と「0価炭素架橋複核錯体の機能開発」を軸として、幅広い視点で0価炭素金属錯体の化学を拡張する。

研究成果の概要

ピンサー型カルボジホスホラン(CDP)-白金錯体が多くのE-H結合(E = B, C, N, Si, P)を協働的に活性化する能力を有することを明らかにした。特にSi-H結合活性化反応を触媒反応へ応用し、これを基盤とした様々な有機不飽和化合物(アルキン、アルケン、アルデヒド、カルボン酸等)の触媒的シリル化反応を詳細に検討した。また、E=C=E’ (O=C=O, S=C=S, O=C=NPh)との反応によってC=E’結合の切断を伴ってEC-白金錯体が生成することを見出した。さらに、CDP錯体の複核化を検討し、金属塩添加による触媒反応加速効果を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで未開拓であった0価炭素化合物の反応性配位子としての機能に焦点を当て、CDP錯体による協働的基質活性化反応を様々な基質で達成した。得られた知見を基に、CDP錯体を基盤とする触媒的有機合成の進展につながる重要な知見を得ることができた。さらに、CDPに複数の遷移金属中心を導入することによるCDP錯体のさらなる高機能化、高活性化への端緒が得られた。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Structures of Iron(II) Metallacycles Based on a PNPNP Framework2020

    • 著者名/発表者名
      Kubo, Kazuyuki and Yuasa, Takahiro and Yokoichi, Aya and Matsugi, Takeru and Morikawa, Yoshihiko and Kume, Shoko and Mizuta, Tsutomu
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 39 号: 16 ページ: 3010-3020

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.0c00374

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protonation and electrochemical properties of a bisphosphide diiron hexacarbonyl complex bearing amino groups on the phosphide bridge2019

    • 著者名/発表者名
      Shimamura Takehiko、Maeno Yuki、Kubo Kazuyuki、Kume Shoko、Greco Claudio、Mizuta Tsutomu
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 44 ページ: 16595-16603

    • DOI

      10.1039/c9dt03427g

    • 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] ピンサー型カルボジホスホラン-白金錯体によるアルキンのヒドロシリル化に及ぼす共存配位子の影響と銀イオンによる加速効果2022

    • 著者名/発表者名
      丸山真依・ 久保和幸・井手裕徳・興津寛幸・久米晶子・Shang Rong・水田勉
    • 学会等名
      錯体化学会第 72 回討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アセナフテンにより 2 重に架橋されたジホスフィンの合成と性質2022

    • 著者名/発表者名
      芳川慶伍・Shang Rong・久保和幸・久米晶子・水田勉
    • 学会等名
      第49回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ナフタレンに二重に架橋されたジホスフィンの生成機構と反応性2022

    • 著者名/発表者名
      芳川慶伍・黒瀬友也・久保和幸・Shang Rong・久米晶子・水田勉
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ホスファザン骨格を基盤とする環状鉄メタロリガンドを利用した二核錯体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      椛嶋雄大・久保和幸・松木大・湯浅隆寛・久米晶子・Rong Shang・水田勉
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピンサー型カルボジホスホラン白金(Ⅱ)錯体による E=C=E'(E,E’ = O,S or NR)分子の活性化反応2022

    • 著者名/発表者名
      田中裕人・久保和幸・Shang, Rong・久米晶子・水田勉
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CCC-Pincer 型カルボジホスホラン白金(Ⅱ)錯体を用いた不飽和炭化水素化合物のヒドロシリル化反応2021

    • 著者名/発表者名
      井手祐徳・三輪寛人・久保和幸・久米晶子・水田勉
    • 学会等名
      2021日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ピンサー型カルボジホスホラン-白金錯体を銀イオンで架橋したPt2Ag2四核錯体の反応性2021

    • 著者名/発表者名
      丸山真依・興津寛幸・久保和幸・久米 晶子・水田勉
    • 学会等名
      2021日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] CCC-Pincer型カルボジホスホラン-白金(II)錯体を用いたアルキンのヒドロシリル化反応2020

    • 著者名/発表者名
      井手祐徳・三輪寛人・久保和幸・久米晶子・水田勉
    • 学会等名
      錯体化学会第70回討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 第二配位圏にLewisペアを導入した鉄錯体の合成2020

    • 著者名/発表者名
      阿部朋也・久保和幸・久米晶子・水田 勉
    • 学会等名
      2020日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 協働的分子活性化を指向したリンフラグメント置換シクロペンタジエニル-鉄錯体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      阿部朋也・久保和幸・水田勉
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] レドックス応答性カルボジホスホラン配位子を導入したスイッチング触媒の合成2019

    • 著者名/発表者名
      秋田 隼人, 久保 和幸, 久米 晶子, 水田 勉
    • 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] メタラサイクル上にLewis塩基性フラグメントを配置したCp鉄錯体のambiphilic性2019

    • 著者名/発表者名
      松木 大, 久保 和幸, 湯浅 隆寛, 横市 綾, 久米 晶子, 水田 勉
    • 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

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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