| 研究概要 |
本研究は、配位不飽和鉄錯体の設計、合成、構造・電子構造解析、素反応過程の解明をおこなう錯体化学的検討と、得られた知見から触媒反応を設計し実現する研究手法で、従来Pd等の貴金属で実施されている分子触媒反応を、地球上に豊富な資源量を持ち、安価で環境負荷の少ない鉄で達成することを目的としている。その実現の鍵として、14電子(L)2Fe(II)(mesityl)2(L=配位子)型鉄錯体の設計、合成し、その素反応過程を解明することにより鉄触媒反応の実現を図る。平成22年度の成果として、14電子(tetramethylethylenediamine)Fe(II)(mesityl)2錯体の基礎的な反応性を、とくに電子不足アルケンとの反応を中心に検討した。優れた電子受容体であるテトラシアノエチレンとの反応では、鉄上の2つのメシチル基がカップリングしてジメシチルが生成する。電子受容性が劣るフマル酸やマレイン酸エステルでは、カップリング反応のほかに1,4付加反応に由来するアルケンへのメシチル基の導入反応が起こる。種々のα,β-不飽和ケトンでは1,4-付加反応が選択的におこり、β-メシチルケトンを与える。種々のα,β-不飽和ケトンの反応を検討し、S-cis構造をとりうる基質では共役付加が、s-trans構造をとりうる基質ではエノレートの生成が、そして、アルデヒドでは1,2-付加が起こることが明らかとなった。これらの成果は、鉄錯体の素反応からは、鉄触媒による求核剤の共役付加反応、エノレート生成、1,2-付加反応が実現することを示唆した重要な知見である。
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