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2013 年度 実績報告書

炭素-水素結合活性化反応の機構研究に基づいた新触媒の開発とπ共役分子合成への展開

研究課題

研究課題/領域番号 13J01809
研究機関大阪大学

研究代表者

崔 景信  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードシクロメタル化 / 脱水素シリル化反応 / ペリミジンカルベン / Hemilabile
研究概要

シクロメタル化錯体を触媒として2-フェニルピリジンとトリエチルシランを過剰量加えることで触媒的な脱水素シリル化反応が進行することを見出した。触媒反応に用いた基質と錯体との反応を段階的に行うことで、各反応において生成する反応中間体を分光学的手法を用いて明らかにするとともに、反応失活種については単離を行うことで、触媒反応メカニズムの全体像を解明した。また、反応メカニズムにおいて、ペリミジンカルベン配位子のフェニル部位がイリジウム金属中心と可逆的なシクロメタル化と脱離を繰り返す"Hemilabile"な配位子として作用することを初めて明らかにした。配位子がシクロメタル化したモノアニオン性配位子として配位している場合には、金属中心周りが非常に混みあって生成物の脱離を促進する一方、金属上のヒドリド配位子のアクセプターとして作用して中性配位子へと戻ることを重水素化したトリエチルシランを用いた実験により直接確認することにも成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

Hemilabileなカルベン配位子を有するイリジウム錯体を触媒とする脱水素シリル化反応の開発に成功した。さらに、ベンジルアルコール誘導体のシリル化反応を検討したところ、ベンジルアルコールの酸化とオルト位の脱水素シリル化反応が連続的に進行し、2-(トリメチルシリル)ベンズアルデヒドがワンポットで得られることを見出している。

今後の研究の推進方策

更なるC-H結合活性化反応を開発するために、酸化還元特性を有する配位子を導入した種々の金属錯体の合成を行う予定である。ピンサー型配位子を有するMn, Fe, Ni, Cu等の第一周期遷移金属を新たな触媒候補に考えている。研究の第一段階として、これら錯体の合成と炭化水素に対する反応性の初期検討を行う。その後、C-H結合活性化反応の反応条件の最適化を行うとともに、シリル化を主眼に置いた炭化水素の官能基化反応を検討する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Hemilabile N-Xylyl-N-methylperimidine Carbene Iridium Complexes as Catalysts for C-H Activation and Dehydrogenative Silylation : Dual Role of N-Xylyl Moiety for ortho-C-H Bond Activation and Reductive Bond Cleavage2013

    • 著者名/発表者名
      Gyeongshin Choi, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 135 ページ: 13149-13161

    • DOI

      10.1021/ja406519u

    • 査読あり
  • [学会発表] Application of Bis (cyclometalated) iridium Complexes toward Alcohol Oxidation and One-pot Dehydrogenative Silylation of Benzyl Alcohol Deriva tives2014

    • 著者名/発表者名
      Gyeongshin Choi, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] Dehydrogenative Silylation Catalyzed by Iridium Complexes with Hemilabile N-Xylyl-N-methyl-perimidine Carbene2013

    • 著者名/発表者名
      Gyeongshin Choi, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • 学会等名
      Japan-German Graduate Externship Symposium
    • 発表場所
      Aachen University (Germany)
    • 年月日
      2013-12-03
  • [学会発表] Dehydrogenative Silylation Catalyzed by Iridium Complexes with Hemil abile Neutral and Monoanionic Perimidine-based Carbene Ligands2013

    • 著者名/発表者名
      Gyeongshin Choi, Hayato Tsurugi, Kazushi Mashima
    • 学会等名
      246^<th> ACS National Meeting
    • 発表場所
      Indianapolis (USA)
    • 年月日
      2013-09-11

URL: 

公開日: 2015-07-15  

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