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2016 年度 実施状況報告書

有機元素ハイブリッド型多座配位子を活用する異種二核金属錯体触媒の創製と利用

研究課題

研究課題/領域番号 26620024
研究機関東京工業大学

研究代表者

鷹谷 絢  東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード合成化学
研究実績の概要

これまでに申請者が独自に設計・開発した6,6”-bis(phosphino)-2,2’:6’2”-terpyridineをN,P-配位子として用いることでアルミニウム,ガリウム,インジウムを配位子として持つパラジウム錯体の合成に成功した。本年度は,これらの反応性について徹底的に検討した。その結果,これらの錯体の中でもとりわけアルミニウム-パラジウム錯体がシランの活性化反応に極めて高い触媒活性を示すことを見出した。すなわち,様々なカルボニル化合物のヒドロシリル化反応や,アルコールの脱水素シリル化反応が円滑に進行し,対応する還元体やシリルエーテルを良好な収率で与えることがわかった。一部の反応基質については,従来のパラジウム錯体を用いるよりも触媒活性や選択性,副反応の有無などにおいて,優れた結果を与えることも分かった。これらの知見は,本二核錯体の有用性を実証するものとして重要である。現在,本反応の一般性の拡大とそのアルミニウム配位子の特異な反応性の起源について調査を行っている。
また,6,6”-bis(phosphino)-2,2’:6’2”-terpyridineに代わる新たなN,P-多座配位子を用いることで合成した様々な二核金属錯体の反応性について調査した結果,通常の金属錯体にはみられないユニークな錯体反応を見出すことができた。本錯体の触媒反応への利用と,本反応系における金属配位子の効果についても,現在調査を行っている。

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

6,6”-bis(phosphino)-2,2’:6’2”-terpyridineをN,P-多座配位子として利用することで合成した二核錯体が,触媒反応に利用可能な事を実証することに成功したから。これらの結果は,本配位子設計の有用性を実証するものであり,今後二核金属錯体の利用を推し進める上で大変重要な知見である。

今後の研究の推進方策

6,6”-bis(phosphino)-2,2’:6’2”-terpyridineをN,P-多座配位子として利用する二核錯体の触媒活性についてさらに調査を行い,従来の錯体触媒ではできない反応の実現を目指すとともに,そのユニークな反応性の起源を調査する。
また,6,6”-bis(phosphino)-2,2’:6’2”-terpyridineに代わる新たなN,P-多座配位子についても,その特徴を明らかにすべく,触媒反応への利用を推し進める。

次年度使用額が生じた理由

有機元素ハイブリッド型多座配位子を利用して合成した二核錯体について反応性を検討したところ,当初検討していた金属に加え,他の金属錯体も高い触媒活性を示すことを最終年度に見出した。また,その反応機構解析を行ったところ,予期してなかった中間体が存在することが明らかとなったため。

次年度使用額の使用計画

新しい金属錯体の触媒活性について検討を行い,その合成化学的有用性を示す。また,中間体の構造解析と反応性の調査を通して,反応機構を明らかにするとともに,二核錯体の金属の組み合わせの効果について明らかにする。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件)

  • [学会発表] Synthesis, Structure, and Catalysis of Newly Designed Palladium Complexes Having a Heavier Group 13 Metalloligand2017

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会 「アジア国際シンポジウム」
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川)
    • 年月日
      2017-03-18 – 2017-03-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新規高周期 13 族金属-ロジウム二核錯体の合成・構造・反応性 -Al,Ga,In配位子の機能評価-2017

    • 著者名/発表者名
      植木加奈子・斉藤成将・鷹谷 絢・岩澤伸治
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] 配位子の精密設計を基盤とする新しい金属触媒機能の開拓2017

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会 特別企画「有機合成化学を起点とするものづくり戦略」
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 配位子の精密設計を基盤とする新しい金属触媒機能の開拓2016

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      分子研研究会 「若い世代が創る次世代型分子触媒の開発とその展望」
    • 発表場所
      分子科学研究所(岡崎)
    • 年月日
      2016-11-10 – 2016-11-11
  • [学会発表] Exploring New Transition Metal Catalysis Utilizing Rationally Designed Multifunctional Ligands2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      第7回大津会議
    • 発表場所
      大津プリンスホテル(東京)
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新しいピンサー型錯体の創製と利用 ー触媒設計に基づく合成反応開発の面白さー2016

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      有機元素化学セミナー
    • 発表場所
      中央大学(東京)
    • 年月日
      2016-09-17 – 2016-09-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis, Structure, and Catalysis of Newly Designed Palladium Complexes Having a Heavier Group 13 Element as a Supporting Ligand2016

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢,岩澤伸治
    • 学会等名
      錯体化学会 第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学 七隈キャンパス(福岡市城南区)(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] ビスホスフィノターピリジンをN,P-多座配位子として利用するガリウム-イリジウム二核金属錯体の合成と反応2016

    • 著者名/発表者名
      斉藤成将,鷹谷絢,岩澤伸治
    • 学会等名
      錯体化学会 第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学 七隈キャンパス(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] 新規PGaP-ピンサー型配位子をもつロジウム錯体の合成と反応2016

    • 著者名/発表者名
      植木 加奈子・斉藤 成将・鷹谷 絢・岩澤 伸治
    • 学会等名
      錯体化学会 第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学 七隈キャンパス(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] 配位子の精密設計を基盤とする新しい金属触媒機能の開拓2016

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      先端物質化学講演会 ― 有機化学のフロンティア ―
    • 発表場所
      九州大学先導物質化学研究所(筑紫地区)(福岡)
    • 年月日
      2016-08-30 – 2016-08-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis, Structure, and Catalysis of New Transition Metal Complexes Having a Heavier Group 13 Element as a Supporting Ligand2016

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      the 20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • 発表場所
      京都テルサ(京都)
    • 年月日
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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