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2018 年度 実績報告書

多座配位子の創出に基づく金属錯体反応場の構築と新反応開発

計画研究

研究領域高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出
研究課題/領域番号 15H05800
研究機関東京工業大学

研究代表者

岩澤 伸治  東京工業大学, 理学院, 教授 (40168563)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード異種二核金属錯体
研究実績の概要

すでに我々は、N,P-多座配位子を用いる異種の金属間結合を持つ錯体合成の方法論の開拓と、これにより合成したAl-Pd錯体を用いた二酸化炭素のシランを用いる還元反応の開発に成功した。今年度の研究で我々は、N,P-多座配位子のリン原子上置換基を変えた配位子を合成し、各種13族元素とPdとの金属間結合を持つ錯体の合成とその反応性の評価を行った。また、Pd以外の金属に関しても錯体合成の検討を行った。
まず、リン原子上にCy基、tBu基、3,5-(CF3)2C6H3基、4-MeOC6H4基を有する配位子の合成法を確立した。これらの配位子に対し過剰量のAlCl3、次いでPd2dba3CHCl3あるいはPd(allyl)Cpを作用させることで、目的のAl-Pd錯体を良好な収率で得ることができた。合成したAl-Pd錯体は単結晶X線構造解析を行うことに成功し、置換基による構造の違いからAl-Pd錯体の反応性を制御する上で重要な知見を得ることができた。
合成したAl-Pd錯体の反応性について検討した結果、リン原子上に3,5-(CF3)2C6H3基をもつAl-Pd錯体を触媒として用いるとα,β-不飽和カルボニル化合物のヒドロシリル化反応が1,2-選択的に進行することを見いだした。この反応は様々なアルケニルケトンやアルキニルケトンに加え、アルデヒドやエステル、アルジミン誘導体にも適用可能であり、対応する生成物が良好な収率で得られた。一般に、後周期遷移金属触媒を用いたヒドロシリル化反応は1,4-選択的に進行することが多く、またエステル誘導体に適用可能な例は少ない。以上、Al–Pd錯体のリン原子上置換基の効果を明らかとし、その合成化学的有用性を明らかにすることができた。
さらに、第2の金属としてPdに代え各種の9族金属の導入に関しても検討を行い、RhやIr錯体の合成に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

13族金属と10族金属を順次導入することで、各種の金属-金属結合を持つ二核錯体の合成法を確立し、特に今年度の研究でAl-Pd錯体に関し配位子の置換基の違いによる錯体の構造や反応性の違いを明らかにすることが出来た。また、13族金属と9族金属との組み合わせについても二核錯体の合成に関する知見を得ることに成功した。これらの成果は、本アプローチが金属ー金属結合を持つ錯体の系統的な合成法として汎用性の高いものであるだけでなく、これら金属-金属結合を持つ錯体が独創的な触媒反応開発に向けて大きな可能性を持つことを示す価値ある成果である。また、他の精密制御反応場の開発に関してもいくつかの知見を得ており、これらの成果を挙げることができたことから、現在まで研究は順調に進捗していると考えている。

今後の研究の推進方策

これまで中心課題として行ってきた6,6”-ビスホスフィノ-2,2’:6’,6”-ターピリジンの系に関しては、継続してさまざまな異種金属の組み合わせについて広範な検討を行い、異種金属-金属結合を持つ錯体の合成法として確立すると同時に、これら錯体を用いた独創的な反応の開発を目指して継続的に検討を行う計画である。今年度の研究で錯体合成に成功した、RhやIr錯体に関してはその反応性を解明し、触媒反応への展開を目指して研究を進める。また、一つ目の金属としてこれまでは13族金属を中心に検討してきたが、今後は一つ目の金属として遷移金属錯体を導入し、遷移金属-遷移金属結合を有する錯体の合成とその利用についても検討する。また、配位子としてすでに中心部位にピロリド部位を導入した関連する配位子の合成に成功しており、これをアニオン性配位子として利用する新たな異種金属-金属結合を持つ錯体の合成とその利用についても検討を行う。併せて、広く精密制御反応場の観点から新しい可能性を追求する。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ICIQ(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      ICIQ
  • [国際共同研究] University of Alberta(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of Alberta
  • [国際共同研究] Xi’an Jiaotong University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Xi’an Jiaotong University
  • [雑誌論文] Reactivity of Ruthenium(0) Complex Bearing a Tetradentate Phosphine Ligand: Applications to Catalytic Acrylate Salt Synthesis from Ethylene and CO22019

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Takahashi, N. Iwasawa
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 ページ: 205-209

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.8b00789

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium-catalyzed ortho C-H Borylation of Arylphosphines: A Powerful Tool for Late-Stage Modification of Phosphorus Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      K. Fukuda, N. Iwasawa, J. Takaya
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 58 ページ: 2850-2853

    • DOI

      10.1002/anie.201813278

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1,2-Dihydro-1-hydroxy-2,3,1-benzodiazaborine Bearing an Acridine Moiety as a CD Probe for Determination of Absolute Configuration of Mono-alcohols2019

    • 著者名/発表者名
      S. Shimo, K. Takahashi, N. Iwasawa
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 25 ページ: 3790-3794

    • DOI

      10.1002/chem.201900350

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Re(I)-Catalyzed Hydropropargylation of Enamides: A Useful Method for the Preparation of 4-Pentynylamine Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, A. Ario, N. Iwasawa
    • 雑誌名

      J. Antibiotics

      巻: 72 ページ: 490-493

    • DOI

      10.1038/s41429-019-0162-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-assembly of macrocyclic boronic esters bearing tellurophene moieties and their guest responsive phosphorescence2019

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, S. Shimo, E. Hupf, J. Ochiai, C. A. Braun, W. T. Delgado, L. Xu, G. He, E. Rivard, N. Iwasawa
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 25 ページ: ASAP

    • DOI

      10.1002/chem.201901319

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Re(I)-Catalyzed Hydropropargylation of Silyl Enol Ethers Utilizing Dynamic Interconversion of Vinylidene-Alkenylmetal Intermediates via 1,5-Hydride Transfer2018

    • 著者名/発表者名
      N. Iwasawa, S. Watanabe, A. Ario, H. Sogo
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 140 ページ: 7769-7772

    • DOI

      10.1021/jacs.8b02903

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Reactivity of a Mononuclear η2-(Ge-H)palladium(0) Complex Bearing a PGeP-Pincer Type Ligand: Reactivity Differences Between Silicon and Germanium2018

    • 著者名/発表者名
      J. Takaya, N. Iwasawa
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 2018 ページ: 5012-5018

    • DOI

      10.1002/ejic.201801257

    • 査読あり
  • [学会発表] Reductants for Carboxylation Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      N. Iwasawa
    • 学会等名
      The 8th International Forum on Homogeneous Catalysis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visible-light Driven Carboxylation Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      N. Iwasawa
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation and Utilization of a,b-Unsaturated Carbene Complex Intermediates for the Construction of Useful Carbon Skeletons2018

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, H. Sogo, N. Iwasawa,
    • 学会等名
      The 1st Sino-Japanese Symposium on Catalysis for Precision Synthesis
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Visible Light-Driven Hydrocarboxylation of Alkenes by the Rh(I) and Photoredox Catalysts2018

    • 著者名/発表者名
      K. Murata, N. Numasawa, K. Shimomaki, J. Takaya, N. Iwasawa,
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] PSiP-Platinum Complexes-Promoted C-H Bond Activation and Transformation of Benzene2018

    • 著者名/発表者名
      R. Nakaya, J. Takaya, N. Iwasawa,
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] Ruthenium-catalyzed Synthesis of Acrylic Acid from Ethylene and CO22018

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Takahashi, N. Iwasawa,
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on C-H Activation
    • 国際学会
  • [学会発表] Ruthenium-catalyzed Synthesis of Acrylic Acid from Ethylene and CO22018

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Takahashi, N. Iwasawa,
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] Ru-Catalyzed C-H Borylation of Arylphosphines: A Powerful Tool for Modi cation of Phosphine Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      K. Fukuda, R. Yamada, N. Iwasawa, J. Takaya,
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] アクリジン含有ベンゾジアザボリン誘導体を用いたキラルアルコールの絶対立体配置の決定法2018

    • 著者名/発表者名
      志茂俊輔、高橋 講平、岩澤伸治
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] ホストゲスト間のドナー・アクセプター相互作用を利用した超分子光触媒反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大島真理、内倉達裕、高橋講平、岩澤伸治
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Al-Pd二核錯体を触媒とする高効率的ヒドロシリル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      鷹谷絢、塩塚朗、斉藤成将、 岩澤伸治
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
  • [学会発表] ルテニウム触媒によるアリールホスフィン類の C-H 結合ホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      福田一石、山田凌輔、岩澤伸治、鷹谷絢
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
  • [学会発表] N-ホスフィノメチル置換 NHC 配位子を有するニッケル触媒を用いたエチレンと二酸化炭素からのアクリル酸塩の効率的合成2018

    • 著者名/発表者名
      高橋講平、張錦良、岩井朝希、岩澤伸治
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
  • [学会発表] ルテニウム触媒によるアリールホスフィンのオルト位C-H結合ホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      福田一石、岩澤伸治、鷹谷絢
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 四座配位子を持つルテニウム錯体を用いたエチレンと二酸化炭素からのアクリル酸合成の効率化2018

    • 著者名/発表者名
      平高遥、伊藤龍好、高橋講平、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ホスフィノメチル基の置換したNHC-ニッケル錯体を用いたエチレンと二酸化炭素からのアクリル酸塩の触媒的合成2018

    • 著者名/発表者名
      岩井朝希、張錦良、高橋講平、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 電子豊富大環状ボロン酸エステルの自己組織化とその電子不足芳香族化合物の包接挙動2018

    • 著者名/発表者名
      川崎美波、福田賢也、内倉逹裕、高橋講平、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Pd/Photoredox 二元触媒系による二酸化炭素を用いたアリール及びアルケニルトリフラートの可視光駆動型カルボキシル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中島知也、本田純、Caner Joaquim、鳥海尚之、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] α,β-不飽和カルベン錯体を活性種とする活性メチレン化合物の触媒的アリル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      有尾茜、渡邊翔也、十河秀行、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 低原子価13族金属含有ピンサー型配位子を持つ9族金属ヒドリド錯体の合成と反応2018

    • 著者名/発表者名
      星野麻由子、植木加奈子、鷹谷絢、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 可視光エネルギーを利用した遷移金属種を用いない二酸化炭素固定化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      本田純、下牧克也、鳥海尚之、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ホストゲスト間のドナー・アクセプター相互作用を利用した超分子光触媒反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大島真理、内倉達裕、高橋講平、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 13族金属を配位子とするCpロジウムならびにイリジウム錯体の合成と反応2018

    • 著者名/発表者名
      山田凌輔、岩澤伸治、鷹谷絢
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 高周期14族元素含有ピンサー型配位子を持つ鉄-亜鉛複核錯体の合成と反応2018

    • 著者名/発表者名
      瀧澤開、三浦律男、伊藤龍好、鷹谷絢、岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Chiral Recognition of Mono-alcohols by Using 1-hydroxy-2,3,1-benzodiazaborine Having an Optical Active Cr-arene Moiety2018

    • 著者名/発表者名
      S. Shimo, K. Takahashi, N. Iwasawa
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Metal-ligand Cooperative Reaction of Alkenes and Alkynes on an Iridium Complex Bearing a Pincer-type Alkoxy Carbene Ligand2018

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, N. Iwasawa
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会

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公開日: 2019-12-27  

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