含ヒ素ピンサー配位子を有する窒素錯体の設計・合成と触媒的窒素固定への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24750083
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田邉 資明 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (20384737)
• 連携研究者: 西林 仁昭 東京大学, 大学院工学系研究科, 准教授 (40282579)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 窒素固定 / ヒ素 / アルシン / ピンサー型配位子 / ANA型配位子 / モリブデン / アンモニア / 触媒

研究概要

最近リンを含むPNP型ピンサー配位子を有するモリブデン窒素錯体を触媒として用いることで、常温・常圧下での窒素ガスからの触媒的なアンモニア合成が可能となった。そこでさらなる触媒活性の向上を目指し、リンと類似の配位化学を示すことが知られるヒ素に着目した。まず二つの配位可能なヒ素とピリジン環を取り込んだ、ANA型ピンサー型配位子と、ANA型ピンサー配位子を有するモリブデンの窒素錯体を新規に設計・合成した。続いて窒素錯体を用いた触媒的アンモニア生成反応を検討した。アンモニアの生成量は化学両論量に留まったものの、ヒ素が窒素の活性化に有効であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation and reactivity of molybdenum–dinitrogen complexes bearing an arsenic-containing ANA-type pincer ligand (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Yoshiaki, Kuriyama Shogo, Arashiba Kazuya, Miyake Yoshihiro, Nakajima Kazunari, Nishibayashi Yoshiaki
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 49 (81) ページ: 9290-9292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Preparation of Molybdenum-Dinitrogen Complexes Bearing Ferrocenyldiphosphine and Pentamethylcyclopentadienyl Moieties as Auxiliary Ligands (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Takamasa, Tanabe Yoshiaki, Yuki Masahiro, Miyake Yoshihiro, Nakajima Kazunari, Nishibayashi Yoshiaki
  • 雑誌名: Chemistry–A European Journal 巻: 19 (36) ページ: 11874-11877
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developing more sustainable process for ammonia synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Yoshiaki, Nishibayashi Yoshiaki
  • 雑誌名: Coordination Chemistry Reviews 巻: 257 (17–18) ページ: 2551-2564
  • 査読あり
• [雑誌論文] 穏和な条件下での触媒的アンモニア合成法の開拓を目指して (2013)
  • 著者名/発表者名: 田辺資明, 西林仁昭
  • 雑誌名: 月刊ファインケミカル 巻: 42 (7) ページ: 42-48
• [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Reactivity of Group VI Metal Complexes Bearing Group IV Metallocenyldiphosphine Moieties and a Pentamethylcyclopentadienyl Ligand (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Takamasa, Tanabe Yoshiaki, Yuki Masahiro, Miyake Yoshihiro, Nishibayashi Yoshiaki
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 32 (6) ページ: 2007-2013
  • 査読あり
• [学会発表] 含ヒ素ANA型ピンサー配位子を有するルテニウム錯体の合成と触媒能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田辺資明, 栗山翔吾, 荒芝和也, 中島一成, 西林仁昭
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス(名古屋)(1F2-39)
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] フェロセニルジホスフィン配位子を有するモリブデン–二トリド錯体の特異な反応性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎貴匡, 田辺資明, 結城雅弘, 三宅由寛, 西林仁昭
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津)(1B6-11)
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 含ヒ素ピンサー型配位子を有するモリブデン窒素錯体の合成と反応性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田辺資明, 栗山翔吾, 荒芝和也, 三宅由寛, 西林仁昭
  • 学会等名: 第39回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター(盛岡)(O-22)
  • 年月日: 2012-12-06
• [学会発表] Synthesis and Reactivity of Molybdenum Dinitrogen Complexes Bearing Ferrocenyl Diphosphine and Cyclopentadienyl Moieties (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Takamasa, Tanabe Yoshiaki, Yuki Masahiro, Miyake Yoshihiro, Nishibayashi Yoshiaki
  • 学会等名: The 25th International Conference on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: Lisbon University Campus (リスボン)(PB.14)
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] Synthesis and Reactivity of Coordinatively Unsaturated Diruthenium Complex Bridged by Hybrid Phosphido and Sulfido Ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Yoshiaki, Miyake Yoshihiro, Moriyama Taichi, Endo Satoshi, Nishibayashi Yoshiaki
  • 学会等名: The 25th International Conference on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: Lisbon University Campus (リスボン)(PA.5)
  • 年月日: 2012-09-04
• [備考]
  • URL: http://webpark1495.sakura.ne.jp/index.htm