| 研究課題/領域番号 |
15K05443
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
岡崎 雅明 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (20292203)
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| 研究分担者 |
太田 俊 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (20733132)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 小分子活性化 / 有機金属化学 / シライミン / メタラサイクル |
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| 研究実績の概要 |
イミンのケイ素類縁体であるシライミンは、ケイ素と窒素の間に二重結合を有し、ケイ素および窒素上に嵩高い置換基を導入することでのみ単離可能な活性化学種である。そのシライミンが遷移金属に配位した錯体は、遷移金属－ケイ素－窒素からなる高活性三員環反応場としての展開が期待でき、近年、注目を集めている。本研究では前周期金属および後周期金属において、シライミン配位錯体の創製と性質について、検討を行った。
１．ハーフサンドウィッチ型シライミン配位チタン錯体とケトン類との反応
ベンゾフェノンとの反応では、チタン－ケイ素間への挿入生成物が得られた。単結晶X線構造解析の結果から、カルボニルの酸素がケイ素に、炭素がチタンに結合した構造体であることがわかった。さらに、挿入生成物の溶液を加熱することで、酸素がチタンに、炭素がケイ素に結合した異性体へと変換された。挿入段階と異性化反応の機構について、考察を加えた。
２．シライミンが架橋配位したルテニウム二核錯体の創製と構造解析
tert-ブチル基を置換基としてもつビス（アミド）架橋ルテニウム二核錯体のヘキサン溶液をジヒドロシラン存在下で加熱したところ、アミンの脱離を伴い、シライミンが架橋した錯体が収率７０％で得られた。単結晶X線構造解析により、その結晶構造を明らかにし、シライミンのケイ素ー窒素結合部位の不飽和結合性等について議論を行った。この反応では、１分子のアミンの脱離によって発生する配位不飽和なイミド架橋錯体に、ジヒドロシランが２段階で酸化的付加することで、シライミン錯体が生成すると考えられる。
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| 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
前周期シライミン錯体の極性小分子に対する反応性を検討することで、前周期シライミン錯体に関する基礎的理解が順調に進んでいる。また、これまで後周期金属を中心金属とするシライミン錯体の研究はほとんどなされてこなかった。本研究では後周期金属であるルテニウムにおいて、シライミンが架橋配位した錯体の合成に成功した。また、研究計画を前倒し、ホスファシレン配位錯体の合成と構造解析、当初予定していなかったシランチオン配位錯体の合成と構造解析にも成功した。以上のとおり、本事業は当初の計画以上に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２７年度に合成した前周期および後周期遷移金属シラミン錯体、ホスファシレン錯体、シランチオン錯体を反応場とする、各種小分子活性化反応を検討し、生成物の構造を決定する。得られた成果を基に、触媒反応への展開をはかる。ホスファシレン錯体とシランチオン錯体については、基礎化学的にも新規性が高いため、その系統的合成法の確立と電子状態の解明にも取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
グローブボックス触媒交換のための経費を本基盤研究（C)の経費にて支出する予定であったが、予算計画を見直して、他の財源により支出した。また、実験が既成品のガラス器具を使用しても順調に実施できたため、特殊ガラス器具の特注発注を行わなかった。以上の要因により、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本研究では、ホスファシレン錯体およびシランチオン錯体の合成に成功するなど、当初の予想を超えて、順調に進展しており、積極的に研究体制を強化する必要がある。したがって、平成28年度より、本研究課題に関わる学生を増員する予定であり、昨年度生じた残額は、増員により必要となる物品費と旅費にて使用する予定である。翌年度分として請求した助成金とプラスして、生じた残金から418,455円を物品費として計上し、高額な脱水溶媒、NMR測定用溶媒、高圧ガス、液体窒素の購入に使用する。また、150,000円を旅費に計上し、錯体化学討論会（福岡）にて研究成果を発表するため、青森県と福岡県間の旅費に150,000円を計上する。
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