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2019 年度 実績報告書

構造設計が自在な有機分子還元剤による還元反応の革新と機能開拓(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0186
研究機関大阪大学

研究代表者

劔 隼人  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60432514)

研究期間 (年度) 2016 – 2019
キーワード有機ケイ素還元剤 / 還元的切断 / アゾ化合物 / メタロリガンド
研究実績の概要

シリカを始めとする様々な金属酸化物の表面上に担持し、触媒としての応用が可能な金属錯体の一つとして、金属―窒素間二重結合を有するイミド金属錯体に着目し、5族金属錯体を用いたアゾベンゼンの窒素間二重結合の切断に関する研究をこれまでに行ってきた。前年度には、低原子価のバナジウム錯体による触媒的なピロール合成反応を達成しており、さらに、同族のニオブやタンタルに関する検討を行った。ニオブやタンタルの塩化物に対し、有機分子還元剤を用いて生成する低原子価種を用いてアゾベンゼンの窒素間二重結合の切断に関する反応を行い、反応中で生成する3価の化学種により窒素間結合の切断が進行してイミド金属錯体が得られることを見出した。。また、2,2’-アゾピリジン存在下で同様の反応を行った場合には、窒素間結合の切断と生成する錯体の多量化が進行し、続いて2, 2’-ビピリジンを添加することで、単核のピリジルイミド配位子を有する錯体が得られることを見出し、その構造を各種分光学的測定、ならびに単結晶X線構造解析により明らかにした。さらに、イミド配位子上のピリジル基は他の金属元素に対して配位可能なメタロリガンドとして作用し、ロジウムなどの後周期遷移金属を添加することで、前周期-後周期異種二核金属錯体が得られることが分かった。ピリジン環は他の金属に対する配位力が高く、一般的な金属還元剤を用いると、還元剤由来の金属塩がピリジン窒素に相互作用して純粋な錯体を単離することが困難であるが、有機分子還元剤の使用により、高純度でピリジルイミド金属錯体を合成できたことが、今回のメタロリガンドとしてのさらなる応用につながったと言える。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Minnesota(米国)2018

    • 年月日
      2018-09-25 – 2018-10-26
    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Minnesota
    • 主な海外共同研究者名
      Ian A. Tonks
    • 部局
      Department of Chemistry
    • 職名
      助教
    • 渡航先外国機関変更承認日
      2018年08月08日
  • [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)2016

    • 年月日
      2016-11-01 – 2017-01-15 | 2017-11-112018-01-28
    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      ETH Zurich
    • 主な海外共同研究者名
      Christophe Coperet
    • 部局
      Inorganic Chemistry
    • 職名
      教授
    • 渡航先外国機関変更承認日
      2018年08月08日
  • [雑誌論文] Reactivity of terminal imido complexes of group 4?6 metals: Stoichiometric and catalytic reactions involving cycloaddition with unsaturated organic molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Kawakita Kento、Parker Bernard F.、Kakiuchi Yuya、Tsurugi Hayato、Mashima Kazushi、Arnold John、Tonks Ian A.
    • 雑誌名

      Coordination Chemistry Reviews

      巻: 407 ページ: 213118~213118

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2019.213118

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Pyridylimido Complexes of Tantalum and Niobium by Reductive Cleavage of the N?N Bond of 2,2′-Azopyridine: Precursors for Early?Late Heterobimetallic Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Kawakita Kento、Kakiuchi Yuya、Beaumier Evan P.、Tonks Ian A.、Tsurugi Hayato、Mashima Kazushi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 ページ: 15155~15165

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b02043

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 2,2’-アゾピリジンの窒素-窒素二重結合の還元的切断を経たタンタル及びニオブのピリジルイミド錯体の合成とロジウム錯体との複核錯体形成2020

    • 著者名/発表者名
      垣内 勇哉・川北 健人・Evan Beaumier・秋山 拓弥・Ian A. Tonks・劒 隼人・真島 和志
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [備考] 大阪大学大学院基礎工学研究科真島研究室HP

    • URL

      http://www.chem.es.osaka-u.ac.jp/organomet/

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公開日: 2021-01-27  

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