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2018 年度 実績報告書

メタラサイクルで安定化したチオラート鉄錯体による触媒的水素化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05729
研究機関神奈川大学

研究代表者

廣津 昌和  神奈川大学, 理学部, 教授 (30312903)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードチオラート / 鉄錯体 / メタラサイクル / チオフェン誘導体 / 光反応 / 一酸化炭素放出 / 水素化
研究実績の概要

前年度までの研究結果を踏まえて、平成30年度はチオラート鉄カルボニル錯体の安定性改善に向けた新規配位子の開発と錯体合成を中心に研究を進めた。
1.キノリル基をもつベンゾチオフェン誘導体を配位子前駆体に用いて、N,C,S-三座のチオラート配位子をもつ二核鉄カルボニル錯体を合成した。さらに、ホスフィン類と反応させることにより、単核のN,C,S-ピンサー鉄(II)カルボニル錯体へと誘導した。ピリジル置換ジベンゾチオフェン誘導体を配位子前駆体とする従来の錯体では、メタラサイクル周辺のビフェニル骨格にひずみが生じるが、新規に合成した鉄(II)錯体のメタラサイクルは平面性が高く、大きなひずみは見られなかった。一方、新規鉄(II)錯体の酸化還元挙動は従来の錯体と類似しており、鉄(III)カルボニル錯体とすることで光誘起CO脱離反応による配位不飽和種の形成が期待できる。
2.チオフェン誘導体を配位子前駆体とするメタラサイクル鉄錯体では、配位子の還元的脱離による分解を抑制することが課題となっている。そこで中央の炭素配位をN-ヘテロ環状カルベン(NHC)に変更した配位子を設計し、合成研究を進めた。硫黄ドナー部分をチオエーテルとして保護することで、硫黄ドナーと窒素ドナーをN-置換基とするイミダゾリウム塩を新規に合成した。次に錯体の合成を試み、前駆体となりうるNHC銀錯体を単離した。また、その銀錯体がN,C,S-三座配位子をもつ二量体構造をとることを明らかにした。
3.N,C,S-ピンサー鉄(III)カルボニル錯体の光誘起CO脱離反応について、実験と計算の両面から研究を進め、成果を国際誌(Inorg. Chem.)に報告した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] CO Release from N,C,S-Pincer Iron(III) Carbonyl Complexes Induced by Visible-to-NIR Light Irradiation: Mechanistic Insight into Effects of Axial Phosphorus Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Toyotaka Nakae, Masakazu Hirotsu, Hiroshi Nakajima
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 57 ページ: 8615-8626

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b01407

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 近赤外光応答性一酸化炭素放出物質の開発─ガス医療への応用を目指して─2018

    • 著者名/発表者名
      中島洋, 廣津昌和
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 69 ページ: 595-601

  • [学会発表] Synthesis and Properties of N,C,S-Pincer Iron Carbonyl Complexes Bearing a Quinolyl Group2019

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Hirotsu, Kotomi Nakazawa
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Incorporation Reaction into a Ferritin Mutant in Organic Solvent2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kusumoto, Masakazu Hirotsu, Takanori Nishioka, Hiroshi Nakajima
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 配位子にプロトン化部位を持つCO放出鉄錯体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      田中聖哉, 廣津昌和, 西岡孝訓, 中島洋
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Reactivity of iron carbonyl complexes of N,C,S-pincer ligands with a pendant thioether arm2018

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Hirotsu, Yui Tanaka, Yusuke Nakamura, Toyotaka Nakae, Hiroshi Nakajima
    • 学会等名
      第43回錯体化学国際会議
    • 国際学会
  • [学会発表] NIR responsive CO releasing iron complex aiming at biological use2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakajima, Masakazu Hirotsu, Toyotaka Nakae, Tatsuya Kusumoto
    • 学会等名
      第43回錯体化学国際会議
  • [学会発表] 生体適合性の高いCORMを目指したCO放出錯体の合成とフェリチンとの複合化2018

    • 著者名/発表者名
      楠本竜也, 中島洋, 廣津昌和, 中江豊崇
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
  • [学会発表] 生体適合性の高いCORMを目指したCO放出錯体の合成とフェリチンとの複合化2018

    • 著者名/発表者名
      楠本竜也, 中江豊崇, 西岡孝訓, 廣津昌和, 中島洋
    • 学会等名
      第45回生体分子科学討論会
  • [学会発表] Photoreactivity of Thiolate Iron Metallacyclic Complexes Derived from Functionalized Thiophenes2018

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Hirotsu
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Coordination Ionic Compounds
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 神奈川大学理学部化学科 廣津研究室

    • URL

      https://www.sci.kanagawa-u.ac.jp/chem/hirotsu/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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