| 研究課題/領域番号 |
20K15295
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
栗山 翔吾 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50850723)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ロジウム / コバルト / 鉄 / レニウム / 窒素固定 / アンモニア / ヒドラジン / シリルアミン / ピンサー配位子 / N-ヘテロ環状カルベン / ロジウム２価 / メタロラジカル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ロジウム錯体を用いた触媒反応の多くは安定な１価及び３価種を用いており、単核ロジ
ウム２価種を利用した反応は非常に限られている。これは安定な有機ロジウム２価錯体の例が少なく、その反応性が十分に知られていないためである。そこで本申請者は最近合成に成功したPNP型ピンサー配位子を持つ単核ロジウム２価クロロ錯体を前駆体とすることで安定な単核有機ロジウム２価錯体が合成できるのではないかと着想した。こうして合成した錯体の反応性を検討することで、単核ロジウム２価錯体を鍵中間体とする特異で革新的な触媒反応の開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
ピロールアニオン部位とN-ヘテロ環状カルベン部位を有するアニオン性CNC型ピンサー配位子と対応するロジウム錯体を新規に合成することに成功した。次にロジウムと同族であるコバルト錯体の検討を行い、新規に合成したコバルト窒素錯体が窒素分子からのシリルアミン合成反応に対し高活性な触媒となることを見出した。次に、鉄窒素錯体を新規に合成し、この鉄錯体が窒素分子からのアンモニアとヒドラジンの生成反応を効率的に触媒することを見出した。さらに、新規レニウム窒素錯体が窒素ガスからのアンモニア・シリルアミン生成に対する触媒として働くことを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したコバルト錯体は窒素分子からのシリルアミン生成反応に対して最も高活性な触媒である。また本研究で開発した鉄錯体は、窒素分子からのアンモニア・ヒドラジン生成反応に対して、従来の他の鉄触媒をしのぐ最も高活性な鉄触媒である。さらにレニウム錯体を用いた触媒的アンモニア・シリルアミン生成反応はレニウム錯体による触媒的窒素固定反応の初めての例である。本研究で得られた成果は、遷移金属錯体を用いた温和な反条件下における窒素固定反応の開発において重要な知見を与えるものである。
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