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2021 年度 実施状況報告書

金属上での酸素活性化を利用したコバルト錯体による硫黄酸化反応

研究課題

研究課題/領域番号 17K05822
研究機関茨城工業高等専門学校

研究代表者

小松崎 秀人  茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 教授 (00280347)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
キーワードコバルト錯体 / トリスピラゾリルボレート / 硫黄酸化反応
研究実績の概要

アミノチオフェノラト錯体1は酸素と容易に反応し、アミノチオフェノラトの配位子C-S結合開裂とCo-S結合開裂が進行して、スルファナト架橋二核錯体とジスルフィドが得られている。この際、マススペクトル測定より、カルボナト架橋二核錯体に帰属できるマスナンバーが確認されたため、Co-S結合開裂後は、Coイオン上で酸素活性化が進行してヒドロキソ架橋二核錯体が生じ、これが精製時やスペクトル測定時に二酸化炭素と反応したことによると考えられる。システアミンを結合させた標的錯体でも同様に、カルボナト架橋二核錯体の生成が示された。一方で、スルフィド架橋錯体が副生している可能性もマススペクトルから示されたため、その別途合成を行った。X線構造解析の結果、特異的なCo-S-Co構造を有する錯体であることが判明した。また、スルフィド架橋錯体は酸素に不安定で、スルファナト架橋錯体が生じることを明らかにすることができた。以上のことから、標的錯体1と酸素との反応における反応機構をより詳しく考察することができた。これをもとに錯体3の反応機構も解明していく。なお、スルフィド架橋錯体の合成、構造、反応性については、近く日本化学会もしくは錯体化学討論会で発表予定であり、標的錯体1の結果と論文投稿の準備を進めている。
また、Tp配位子に電子求引性トリフルオロメチル基を導入して錯体1の類縁錯体を合成することができた。有機溶媒への溶解性が低く、精製やX線結晶構造解析は行えていないが、マススペクトル測定を依頼する予定である。精製条件確立後は、錯体1との分光学データの比較を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

コロナ禍により研究活動が行えなかったり、担当学生の体調不良などで当初の予定よりも遅れていたが、今年度は集中して研究を行えたことや、外部機関でのスペクトル測定やX線解析を行うことができたことから、遅れを取り戻せてきており、この年度は概ね順調に研究を進展させることができた。
またコバルトチオラト類縁錯体の研究も進展しており、アミノ基だけでなく種々置換基を導入した錯体合成も行えた。これによりアミノ基の効果についても検討が可能になると思われる。

今後の研究の推進方策

今後は、①標的錯体の分光学データを比較して電子供与性、求引性でどのような変化が生じるのか、②電子求引性基により酸素活性化挙動に変化があるか、③チオフェノラト配位子の置換基が酸素活性化に及ぼす影響、について検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍により研究計画を遅延せざるを得えず、研究の進展に合わせて試薬や器具の購入を遅らせることになったため。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis, structural characterization, and reactivity of a dinuclear cobalt(II) (μ-hydroxo)(μ-pyrazolato) complex based on a hydrotris(pyrazolyl)borate ligand2021

    • 著者名/発表者名
      Hidehito Komatsuzaki, Kazunari Ohira, Shun Tadokoro, Yuta Yamasaki. Hitomi Oouchi, Minoru Satoh, Tomohiro Agou, YuyaTanaka, Munetaka Akita, Jun Nakazawa, Shiro Hikichi
    • 雑誌名

      Inorganica Chimica Acta

      巻: 257 ページ: 120533

    • DOI

      10.1016/j.ica.2021.120533

    • 査読あり
  • [学会発表] ビス(μ-ヒドロキソ)二核カドミウム錯体によるリン酸トリエステルの加水分解2022

    • 著者名/発表者名
      大原朋海, 吾郷友宏, 細谷孝明, 大平和成, 小松﨑秀人, 田中裕也, 穐田宗隆, 引地史郎
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
  • [学会発表] スルフィド架橋を有する二核ニッケル(II,II)錯体の 合成・構造・性質2021

    • 著者名/発表者名
      田所 駿, 吾郷 友宏, 大原 朋海, 小松﨑 秀人, 青柳 真愛, 田中 裕也, 穐田 宗隆, 引地 史郎
    • 学会等名
      第32回日本化学会関東支部 茨城地区研究交流会 予稿集B01
  • [学会発表] ヒドロキソ架橋配位子を有するカドミウム二核錯体の合成と反応性2021

    • 著者名/発表者名
      大原 朋海, 吾郷 友宏, 大平 和成, 小松﨑 秀人, 田中 裕也, 穐田 宗隆, 引地 史郎
    • 学会等名
      第32回日本化学会関東支部 茨城地区研究交流会 予稿集B04
  • [学会発表] 二核カドミウムヒドロキソ錯体の合成と二酸化炭素との反応2021

    • 著者名/発表者名
      大原 朋海, 吾郷 友宏, 大平 和成, 小松﨑 秀人, 田中 裕也, 穐田 宗隆, 引地 史郎
    • 学会等名
      第7回関東磐越地区化学技術フォーラム, A-09
  • [学会発表] スルフィド架橋を有する二核ニッケル(II,II)錯体の 合成・構造・性質2021

    • 著者名/発表者名
      田所 駿, 吾郷 友宏, 大原 朋海, 小松﨑 秀人, 青柳 真愛, 田中 裕也, 穐田 宗隆, 引地 史郎
    • 学会等名
      日本化学会第11回CSJ化学フェスタ2021, P-090
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read4900

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公開日: 2022-12-28  

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