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2019 年度 実績報告書

金属元素を配位子として活用する新触媒・新反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03019
研究機関東京工業大学

研究代表者

鷹谷 絢  東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード有機合成化学
研究実績の概要

本研究の目的は,独自の錯体設計に基づき「後周期遷移金属でありながら極めて高いイオン結合性・求核性を持つ遷移金属錯体」を開発し,それを活性種とする高難度分子変換を実現することである。
本年度は,これまでに開発した6,6"-bis(phosphino)terpyridineをN,P-多座配位子とするAl-Pd錯体,Ga-Ir錯体に関する検討に加え,13族金属-ロジウム錯体の合成と反応性について検討を行った。その結果,イリジウム錯体の場合と同様に,中性一価の13族金属(13族メタリレン)をピンサー型配位子とする三価ロジウム錯体が合成できることを見出し,それらの構造解析に成功した。本錯体の反応性について種々検討した結果,ガリレン配位子を持つロジウム錯体(Ga-Rh錯体)を触媒として用いることで,ニトリルのイミンレベルへのヒドロシリル化反応が円滑かつ化学選択的に進行し,ヒドロキシアミンによる反応停止操作の後,オキシムが高収率で得られることを明らかにした。通常のロジウム錯体を用いると,反応は低収率にとどまり,また過剰還元生成物であるアミンが主に得られることから,本反応はガリレン配位子の特徴を活かした有用な合成反応として大きな意義を持つ。構造解析と錯体化学的検討などから,ガリレン配位子が極めて強力な電子供与性配位子として働くことで,低反応性分子であるニトリルの円滑なヒドロシリル化を可能としていることも明らかとなった。これらの結果は,当初の期待通り,13族金属を配位子とする遷移金属錯体が高い求核性と反応性を持つことを実証したものである。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Catalysis using transition metal complexes featuring main group metal and metalloid compounds as supporting ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Takaya Jun
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 ページ: 1964~1981

    • DOI

      10.1039/D0SC04238B

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium-catalyzed regio- and site-selective ortho C?H borylation of phenol derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Homma Yuki、Fukuda Kazuishi、Iwasawa Nobuharu、Takaya Jun
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 10710~10713

    • DOI

      10.1039/d0cc02889d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Chemoselective Hydrosilylation of Nitriles to an Imine Oxidation Level Enabled by a Pincer-type Group 13 Metallylene Ligand2020

    • 著者名/発表者名
      Takaya Jun、Ogawa Koki、Nakaya Ryota、Iwasawa Nobuharu
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 10 ページ: 12223~12228

    • DOI

      10.1021/acscatal.0c02779

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ピンサー型錯体を用いる有機合成反応の新展開2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢,岩澤伸治
    • 雑誌名

      カレントレビュー 高機能性金属錯体が拓く触媒科学

      巻: 37 ページ: 40-52

    • 査読あり
  • [学会発表] 金属-金属結合の触媒機能の開拓2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      オンライン公開シンポジウム ー革新的触媒と反応制御の今後ー
    • 招待講演
  • [学会発表] メタロリガンド ~どう作るか?何ができるか?~2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      第126回フロンティア材料研究所学術講演会 「有機・錯体・無機材料の構造と機能」
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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