| 研究課題/領域番号 |
21K05070
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
星本 陽一 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30710074)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021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 | カルベン / ルイス酸 / 多核金属錯体 / 二酸化炭素 / ホスフィンイミド / 複核錯体 / 異種二核錯体 / ニッケル / N-ヘテロ環状カルベン / 多核錯体 / 結合形成 / 構造変化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
PoxImにおけるカルベンとホスフィンオキシドの反応性の差を活かし、多様なPoxIm－M1/M2錯体の選択的合成法を開発する。錯体の設計指針として、カルベン炭素周辺の反応場がtBu基の立体障害のため著しく制限されている点にも着目する。以上を踏まえて、ソフトかつ低配位構造をとることが可能な M1 (M1 = Cu, Ag, Au) をカルベン部位との錯形成に、親酸素性が高い典型金属 M2 (M2 = B, Al, Ga, In) をホスフィノイル部位との錯形成に用いる。合成した錯体は分光学測定、単結晶X線構造解析、そして理論化学計算を駆使して、構造決定および反応性評価を進める。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、多官能化カルベン配位子のダイナミックな構造変化を活かし、二つの金属中心の離隔および接近を制御可能な異種二核金属カルベン錯体の創成に取り組んできた。その結果、Ni/Al二核カルベン錯体における、ルイス酸を用いた配位子引き剥がしタイプの反応空間制御手法を構築した。また、ホスフィンオキシドの代わりにホスフィンイミドを有する多官能化カルベン配位子から派生させたN-ボラン置換型環状ホスフィンイミド（BCPI）の反応性を調査し、クロロボランから塩素の形式的な置換反応を経て、カチオン性ホウ素化学種が発生させられることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、ダイナミックな構造変化を異種二核金属カルベン錯体に組み込むことで、異種二核金属カルベン錯体の新たな反応性・機能を開拓し、その利用法を拡大した。これにより、剛直な配位子を用いて二つの金属を離隔させる設計に留まってきた従来研究とは明白に一線を画した、新たな金属錯体の設計戦略を提唱した。また、ルイス酸を用いた配位子引き剥がしタイプの反応空間制御手法は、従来の研究において主流であったルイス塩基を用いた置換タイプに対し、全く異なるコンセプトを世界に先駆けて提唱したことになる。これは、異種多核金属錯体の応用を促進する上で寄与するところがおおきい。
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