シリル配位子部分を含むキレート錯体を触媒とした不活性結合変換反応の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05714
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小室 貴士 東北大学, 理学研究科, 助教 (20396419)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 金属錯体 / シリル配位子 / キレート配位子 / 配位子設計 / 触媒 / C-H結合活性化 / 官能基化 / 小分子活性化

研究成果の概要

炭素－水素(C-H)結合などの不活性な結合を温和な条件下で変換する触媒の開発を目指し，ケイ素で金属に結合するシリル配位子部分を導入したキレート配位子を持つ金属錯体を設計・合成し，それらの触媒作用を調べた。主な成果として，後周期遷移金属(イリジウムおよびルテニウム)のシリルキレート錯体が，(1) ベンゼン-d6の炭素－重水素(C-D)結合活性化を経るトリアルキルシランのSi-H重水素化，(2) 芳香族化合物のC-Hボリル化，(3) 二酸化炭素のヒドロシリル化，および(4) ベンゼン-d6とのH/D交換によるトリアルキルホスフィンのC-H重水素化，の触媒となることを明らかにした。

自由記述の分野

有機金属化学，金属錯体化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では，新しいシリルキレート配位子を持つ金属錯体の合成手法を確立するとともに，それら錯体が不活性なC-H結合や二酸化炭素分子を温和な条件下(室温～60 ℃)で変換する高性能な触媒として働くことを実証したことで，学術的に独自性と新規性の高い成果が得られたといえる。特に有機化合物のC-H結合を直接変換する反応は，医薬品や化成品などの有用物質の製造手法に活用できると期待されているため，その反応を促進する触媒を開発する意義が大きい。