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2014 年度 実施状況報告書

鉄触媒によるアルキンへの非共有電子対を有する典型元素-水素結合付加反応の創成

研究課題

研究課題/領域番号 25410073
研究機関大阪市立大学

研究代表者

板崎 真澄  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 講師 (60382032)

研究分担者 中沢 浩  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00172297)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード鉄 / 非対称ジホスフィン / ヒドロホスフィン化 / 2級ホスフィン
研究実績の概要

以前、我々は空気や湿度に比較的安定な鉄錯体 Cp(CO)2FeMe を触媒前駆体として用いることで、孤立電子対を有するにも関わらず 3 価有機リン化合物の H-P 結合がアルキンへ 2 回付加することで、ジホスフィンが生成することを見出している。この反応では、H-P 結合のアルキンへの付加が一段階のみ進行したビニルホスフィンが中間体として生成することが考えられるが、その単離には至っていなかった。
去年度は、鉄メチルピリジン錯体 Cp*(CO)Fe(Me)(py) を触媒として用いて末端アルキンと2級ホスフィンの反応を行うとヒドロホスフィン化が一段階のみ進行し、目的とするビニルホスフィンが高収率で生成することを見出した。この反応は、位置選択的に進行し、主生成物として Z 体のビニルホスフィンが得られる。また鉄メチルピリジン錯体 Cp*(CO)Fe(Me)(py)、ジフェニルホスフィン、フェニルアセチレンの化学量論反応から反応中間体を単離し、反応機構の詳細を明らかにした。
今年度は、これまでの知見を活かし、鉄メチル錯体 Cp(CO)2Fe(Me)を触媒として用いることで、単離したビニルホスフィンとリンの置換基が異なる2級ホスフィンの反応から互いのリンの置換基が異なる非対称ジホスフィンを得ることに成功した。このような反応はこれまでに知られておらず、遷移金属錯体を触媒とした有機合成反応において非対称ジホスフィンは有用な配位子となることから、非常に価値の高い反応であると言える。

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

これまでに鉄錯体を触媒として用いることでアルキンに対して、段階的に H-P 結合を付加させる反応で対応するビニルホスフィンおよびジホスフィンがそれぞれ合成できることを見出している。研究課題は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

去年度は、ビニルホスフィンに対して H-P 結合を付加させることでジホスフィンが生成することを見出しているため、今年度は、リン以外の典型元素-水素結合を付加させる反応を検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

次年度より研究室の人数が大幅に増えるため、スタートアップ資金が必要になる。そのため、今年度の使用額を控えた。

次年度使用額の使用計画

新規の学生のためのスタートアップ資金および大型機器の修理および光照射装置の購入に使用する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Effective Dehydrogenation of 2-Pyridylmethanol Derivatives Catalyzed by an Iron Complex2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kamitani, Masaki Ito, Masumi Itazaki, Hiroshi Nakazawa
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 ページ: 7941-7944

    • DOI

      10.1039/C4CC01498G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Fe-H/Si-H and Fe-H/Ge-H Bifunctional Complexes and Their Catalytic Hydrogenation Reactions toward Nonpolar Unsaturated Organic Molecules2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kamitani, Yoshinori Nishiguchi, Ryosuke Tada, Masumi Itazaki, and Hiroshi Nakazawa
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 33 ページ: 1532-1535

    • DOI

      10.1021/om5000562

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Boryl Silyl Ether Formation in the Photoreaction of Bisboryloxide/Boroxine with Hydrosilane Catalyzed by a Transition-metal Carbonyl Complex2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ito, Masumi Itazaki, Hiroshi Nakazawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 ページ: 6183-6186

    • DOI

      10.1021/ja500465x

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ホスフィンカルボキシアミド (RNHC(O)PR’2) とハロゲン間の水素結合形成を鍵とするかご状白金錯体の合成2014

    • 著者名/発表者名
      井関柾登、伊藤昌輝、板崎真澄、中沢 浩
    • 学会等名
      第41回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      宇部市文化会館文化ホール(宇部市、山口県)
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-29
  • [学会発表] 新規機能性無機材料開発を志向した遷移金属錯体触媒による選択的ホウ素-ケイ素結合形成反応の創製2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤昌輝、板崎真澄、中沢 浩
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(江戸川区、東京都)
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] Achievement of Boron-Oxygen-Silicon Alignment Promoted by a Transition Metal Catalysis: Selective Synthesis of Boryl Silyl Ethers2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤昌輝、板崎真澄、中沢 浩
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      九州大学、病院キャンパス(福岡市、福岡県)
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
  • [学会発表] 鉄触媒を用いたヒドロホスフィン化によるビニルホスフィンの合成および中間体錯体の単離2014

    • 著者名/発表者名
      勝部伸哉、板崎真澄、神谷昌宏、中沢 浩
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      中央大学、後楽園キャンパス(文京区、東京都)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [学会発表] Selective Hydrophosphination of Terminal Alkybes Catlyzwed by an Iron Complex2014

    • 著者名/発表者名
      M. Itazaki, M. Kamitani, K. Katsube, C. Tamiya, H. Nakazawa, "Selective Hydrophosphination of Terminal Alkybes Catlyzwed by an Iron Complex
    • 学会等名
      5th EuCheMS Chemistry Congress
    • 発表場所
      イスタンブール(トルコ)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [学会発表] Selective B-O-Si Bond Formation Catalyzed by a Transition-Metal Complex2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, M. Itazaki, H. Nakazawa
    • 学会等名
      5th EuCheMS Chemistry Congress
    • 発表場所
      イスタンブール(トルコ)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [学会発表] Transfer Hydrogenation of Alkynes and Alkenes from Isopropyl Alcohol Catalyzed by an Fe-H/Si-H Bufunctional Complex and Their Mechanistic Studies2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishiguchi, M. Kamitani, R. Tada, M. Itazaki, H. Nakazawa
    • 学会等名
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌市、北海道)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [学会発表] Single and Double Hydrophosphination of Terminal Acetylenes with Biarylphosphine Catalyzed by an Iron Complex2014

    • 著者名/発表者名
      M. Itazaki, M. Kamitani, S. Katsube, C. Tamiya, H. Nakazawa
    • 学会等名
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌市、北海道)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18

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公開日: 2016-05-27  

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