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2013 年度 実績報告書

後周期遷移金属を用いたメタロセノイドクラスターの創製と反応解明

研究課題

研究課題/領域番号 24685016
研究機関分子科学研究所

研究代表者

村橋 哲郎  分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 教授 (40314380)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードクラスター / 触媒 / 反応性 / 金属錯体 / 後周期遷移金属
研究概要

本研究では、後周期遷移金属元素を用いてメタロセノイドクラスターの創製と反応性の解明をおこなう。「メタロセノイド遷移金属クラスター」は、本研究者が2006年に初めて創製した化合物群であり(Science 2006)、新型の後周期遷移金属サンドイッチ型錯体とみなせる。従来型の単核メタロセン構造は、18電子則の制約を受けるため後周期遷移金属の触媒構造として採用することが原理的に不可能であった。これに対して、本研究代表者の発見は、複数の後周期遷移金属原子をサンドイッチ構造内に導入した場合には、高い安定性を有し、かつ基質を受容するための配位座を持つメタロセン型骨格を形成する新原理をもたらす。平成25年度では、前年度に引き続きこれまでにメタロセノイドクラスターに適用できることがわかっている金属(Pd, Pt)を用いて合成手法の確立と反応性解明を目指した研究を実施した。その結果、シクロオクタテトラエンが解離性のある3座架橋配位子として機能することを明らかにし、シクロオクタテトラエンを用いた3核サンドイッチ錯体を全金属種を通じて初めて合成することに成功した。ビスシクロオクタテトラエン3核サンドイッチ錯体は、X線構造解析、各種NMR解析によりその構造を同定し、これまでに合成してきた7員環トロピリウム配位子を持つ3核サンドイッチ錯体とは内部結合構造が異なることを明らかにした。シクロオクタテトラエン3核錯体の反応性についても検討し、2つのシクロオクタテトラエン配位子の1つを容易に解離し、アレーン類をバインドする機能を持つことを見出した。

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

本研究では、後周期遷移金属元素を用いてメタロセノイドクラスターの創製と反応性の解明を目指した研究を遂行しているが、平成24年度、25年度の研究により、新しい配位子の可能性を探索して、これまでに用いることが困難と考えられてきた環状配位子(たとえば誌黒尾オクタテトラエン)が有用な3座架橋配位子として機能することを実証した。これらの進展は後周期遷移金属クラスターの反応開発に向けて新たな基点を与えると期待される。よって本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。

今後の研究の推進方策

平成24年度、25年度の研究により、後周期遷移金属メタロセノイドクラスターの創成と反応性解明に関する重要な基礎的知見が順調に得られていることから、これらをもとにして後周期遷移金属メタロセノイドクラスターに特徴的な有機基質のバインド能、活性化様式を明らかにしていく。また、後周期遷移金属メタロセノイドクラスターに適用しうる配位子の種類を拡大および金属種の適用範囲の精査を引き続き推進していく。

次年度の研究費の使用計画

Pd, Ptを用いたメタロセノイドクラスターの合成と反応性研究をおこなう中で、平成25年度までに反応性に関する新しい知見を得た。この知見をさらに深く探求する研究を次年度におこなうこととしたため、次年度使用額が生じた。当初計画より平成26年度に平成25年度計画の研究を継続しておこなうこととしており、平成26年度計画では物品費に充当する等の使用計画を立てている。
主に研究を推進するための物品費に充当する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Bis-cyclooctatetraene Tripalladium Sandwich Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      T. Murahashi et al.
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 820-822

    • DOI

      10.1039/c3cc47515h

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trinuclear Palladium Addition to Unsaturated Carbocycles2013

    • 著者名/発表者名
      T. Murahashi et al.
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 42 ページ: 10626-10632

    • DOI

      10.1039/c3dt51018b

    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of Trinuclear Cyclooctatetraene Palladium Clusters2013

    • 著者名/発表者名
      Seita Kimura, Kohei Takase, Sensuke Ogoshi, Koji Yamamoto, Tetsuro Murahashi
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC 4)
    • 発表場所
      International Convention Center, Jeju, Korea
    • 年月日
      20131105-20131105
  • [学会発表] アゾール類の単核および二核パラジウム中心への配位挙動2013

    • 著者名/発表者名
      山本浩二・木村誠太・生越専介・村橋哲郎
    • 学会等名
      第63回錯体化学討論会
    • 発表場所
      琉球大学 沖縄県中頭郡
    • 年月日
      20131104-20131104
  • [学会発表] ベンゼン3核パラジウムクラスターの合成と性状2013

    • 著者名/発表者名
      木村誠太・高瀬皓平・生越専介・山本浩二・村橋哲郎
    • 学会等名
      第63回錯体化学討論会
    • 発表場所
      琉球大学 沖縄県中頭郡
    • 年月日
      20131102-20131102
  • [学会発表] ベンゼン3核パラジウムクラスターの合成と性状2013

    • 著者名/発表者名
      木村誠太・高瀬皓平・生越専介・山本浩二・村橋哲郎
    • 学会等名
      第60回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学 東京都豊島区
    • 年月日
      20130914-20130914
  • [学会発表] パラジウム単核および二核錯体に対するアゾール類の配位挙動2013

    • 著者名/発表者名
      山本浩二・木村誠太・生越専介・村橋哲郎
    • 学会等名
      第60回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学 東京都豊島区
    • 年月日
      20130914-20130914
  • [学会発表] 金属鎖および金属シートを持つサンドイッチ化合物の創製2013

    • 著者名/発表者名
      村橋哲郎
    • 学会等名
      シンポジウム「メゾスコピックアーキテクチャーの化学」
    • 発表場所
      東京大学 東京都文京区
    • 年月日
      20130501-20130501
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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