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2012 年度 実績報告書

配位不飽和二核ニッケル錯体を鍵とする協奏触媒開発と汎用性触媒系の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22550104
研究機関福岡大学

研究代表者

松原 公紀  福岡大学, 理学部, 准教授 (00294984)

研究分担者 古賀 裕二  福岡大学, 理学部, 助教 (60373148)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードニッケル2核錯体 / ニッケル1価錯体 / 触媒反応 / Kumadaカップリング / 触媒的アミノ化 / トリアリールアミン合成
研究概要

本研究では、2核ニッケル錯体触媒の触媒反応系中における金属種の協奏的役割を明らかにすると共に汎用性の高い触媒プロセスの創生を目指して研究を行った。24年度の主な成果は以下のとおりである。
①2核ニッケル錯体を用いたKumadaカップリング反応の触媒反応中間体を追跡し、また量論反応過程で生成するビアリール類の同定を行い、反応経路の推定を行った。計算科学的手法によって一部の経路の妥当性を評価した。シンクロトロン放射光を使った反応中間種のX線分光を行った。
②2核ニッケル錯体を触媒として用いたハロゲン化アリールのBuchwald-Hardwig aminationが、通常反応しにくいジフェニルアミンを用いた場合にも穏やかな条件で進行することを明らかにした。室温でもゆっくりと反応が進行し、良い収率でトリアリールアミンが生成した。本反応は有機電子材料として有用な種々のトリアリールアミン合成法としての可能性があると考えている。
③2核ニッケル錯体は酸素に対して極めて不安定であるが、2電子供与配位子を加えて安定化することが可能であることを見出した。具体的にはトリフェニルホスフィンやホスファイト、ピリジン、ビピリジン類、ビスホスフィンを用いて単核ニッケル1価錯体の構築を試みた。得られた錯体の構造を決定するとともに、aminationの触媒として適用したところ、予備的ではあるものの一部の錯体において高い活性を認めたこと、ビピリジンを用いたときに安定ながら高い触媒活性を見出したことは重要であると考えている。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Structure of Cobalt(II) Iodide Bearing a Bulky NHC ligand and Catalytic Activation of Bromoalkanes2013

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara, A. Kumamoto, H. Yamamoto, Y. Koga, S. Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 727 ページ: 42-49

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jorganchem.2012.12.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cobalt(II) Complexes Bearing a Bulky N-Heterocyclic Carbene Ligand: Preparation, Crystal Structures, and High Catalytic Activities toward Kumada-Tamao-Corriu Cross-Coupling Reaction2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara, T. Sueyasu, M. Esaki, Y. Koga, S. Kawata, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      ページ: 3079-3086

    • DOI

      DOI:10.1002/ejic.201200095

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective Ring-Opening Polymerization of D,L-Lactide, Initiated by Aluminum Isopropoxides Bearing Tridentate Non-Chiral Schiff-Base Ligands2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry

      巻: 50 ページ: 957-966

    • DOI

      10.1002/pola.25851

    • 査読あり
  • [学会発表] 単座あるいは二座配位子を有するニッケル(I)錯体の合成、構造、および触媒活性2013

    • 著者名/発表者名
      松原公紀
    • 学会等名
      日本化学会第 93 春季年会
    • 発表場所
      立命館大学草津キャンパス
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] ニッケル1価NHC錯体を触媒とするKumadaカップリング反応の反応挙動2012

    • 著者名/発表者名
      松原公紀
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス
    • 年月日
      20120913-20120915
  • [学会発表] かさ高いNHC配位子を有するコバルト錯体の合成とGrignard試薬によるアリールおよびアルキルハライドの触媒的活性化2012

    • 著者名/発表者名
      松原公紀
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス
    • 年月日
      20120913-20120915
  • [学会発表] Dinickel(I) Catalysts Bearing Bulky NHC Ligand; Synthesis and Catalytic Behavior toward Cross-Coupling Reactions of Aryl Halides.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara
    • 学会等名
      XXV International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      Lisbon
    • 年月日
      20120902-20120907
  • [学会発表] Dinickel(I) Complexes Bearing a Bulky N-Heterocyclic Carbene in Efficient Kumada-Tamao-Corriu Cross-Coupling Reactions: a Mechanistic Study2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara
    • 学会等名
      10th International Conference of Hetero Atom Chemistry
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] Monovalent Nickel Mediated Efficient Buchwald-Hartwig Amination of Aryl Halides2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara
    • 学会等名
      10th International Conference of Hetero Atom Chemistry
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] ニッケル(I)二核錯体による触媒的グリニャールクロスカップリング反応における反応機構2012

    • 著者名/発表者名
      山本瞳、古賀裕二、松原公紀
    • 学会等名
      錯体化学会第62回討論会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2012-05-22
  • [備考] かさ高いカルベン配位子を持つニッケル分子触媒と触媒的クロスカップリング反応の開発

    • URL

      http://www.adm.fukuoka-u.ac.jp/fu844/home2/Ronso/Rigaku/S42-2/S4202_0133.pdf

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公開日: 2014-07-24  

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