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本研究は①ニッケル１価錯体および３価錯体が触媒反応の活性中間体となりうることを実験的に証明すること、②ニッケル１価錯体の反応性の解明と、得られる生成物の構造を解明すること、③②の知見をもとに新しい触媒反応を設計・開発すること、を目的として研究を推進します。加えて、④安定なニッケル錯体から活性なニッケル１価錯体が触媒反応中で生成する反応経路を提案する予定です。
①研究初年度の研究成果において、ニッケル１価錯体を使った反応液中で３価のニッケル錯体が中間体として検出されました。これにより１価と３価のニッケル錯体が触媒反応を行う実験的証拠を世界で初めて得ることができました。②新たな触媒反応を開発しようとする中で、アセチリド化合物がニッケル1価錯体と反応し、新たにニッケル２核アセチリド錯体となることを明らかにしました。残念ながらこの錯体は非常に安定であり触媒反応への展開は難しいことがわかりました。③ニッケル１価錯体を用いて、アルキル亜鉛化合物を用いた根岸クロスカップリング反応が効率的に起こることを明らかにしています。今後この反応の反応機構を解明していく予定です。④メソイオン性カルベンとよばれる新たな配位部位を導入した配位子を使って、新たにニッケル２価錯体を合成しました。これがハロゲン化アリールの鈴木カップリング反応を触媒することを明らかにしました。加えて、反応機構の検討を進めたところ、２価錯体が過剰の塩基の存在下で還元され、ニッケル１価錯体が生じていることを突き止めました。このニッケル１価錯体は２価錯体と同様の触媒活性を持つことから、触媒反応に関与していること、また２価錯体から直接１価錯体に変換される経路を明らかにすることができました。以上から、ニッケル１価錯体も０価錯体と同様にクロスカップリングなどの触媒反応を触媒することを示すことができました。今後は４価錯体の関与が無いか調べます。
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