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2016 年度 実績報告書

遷移金属配位圏でのシリル転位を引き金とする脱カルコゲン触媒反応の開発

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 15H00957
研究機関大阪市立大学

研究代表者

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) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード炭素-イオウ結合切断 / 炭素-酸素結合切断 / シリル基転位反応 / 触媒反応
研究実績の概要

以前に我々の研究室では、遷移金属上の配位子であるシリル基が、ホルムアミドの C=O 基の酸素原子に、またチオホルムアミドの C=S 基のイオウ原子に転位する反応を引き金として、C=O 結合あるいは C=S 結合を選択的に切断する反応を見出した。また、反応機構については遷移金属カルベン錯体を経由していることを提案した。
今年度は、鉄、モリブデン、タングステンのメチル錯体を触媒前駆体として、ヒドロシランとイソシアナト (RN=C=O) あるいはイソチオシアナト (RN=C=S) との反応を検討した。その結果、イソシアナトとの反応では C=O 結合切断が起こり、イソニトリルとシロキサンが生成し、イソチオシアナトとの反応では C=S 結合切断反応が進行して、イソニトリルとジシラチアンが生成することが分かった。いずれの反応においてもモリブデン錯体が触媒活性を示すことが分かった。反応機構の考察により、遷移金属上のシリル基がイソシアナトの酸素原子に、またイソチオシアナトのイオウ電子に転位することにより反応が進行することを提案した。また鉄錯体とイソチオシアナトとの反応により、触媒反応の中間体に相当する鉄にイソニトリルとシリルチオラート基が配位した錯体の単離ならびにX線構造解析に成功した。また、この単離した鉄錯体とヒドロシランとの反応により、イソニトリルとジシラチアンが生成することも確認した。これより我々が提案している反応機構により反応が進行していることが裏付けられた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Hydrosilylation of Olefins Catalyzed by Iron Complexes Bearing Ketimine-Type Iminobipyridine Ligands2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Toya, K. Hayasaka, H. Nakazawa
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 36 ページ: in press

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00087

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and Theoretical Study of Si-Cl and Ge-Cl σ-Bond Activation Reactions by Iridium-Hydride2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kameo, K. Ikeda, S. Sakaki, S. Takemoto, H. Nakazawa, H. Matsuzaka
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 45 ページ: 7570-7580

    • DOI

      10.1039/c6dt00003g

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tetrahedral Cage Complex with Planar Vertices: Selective Synthesis of Pt4L6 Cage Complexes Involving Hydrogen Bonds Driven by Halide Bonding2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, M. Iseki, M. Itazaki, H. Nakazawa
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 52 ページ: 7205-7208

    • DOI

      10.1039/c6cc01448h

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective Double-Hydrosilylation of Nitriles Catalyzed by an Iron Complex Containing Indium Trihalide2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, M. Itazaki, H. Nakazawa
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 8 ページ: 3323-3325

    • DOI

      10.1002/cctc.201600940

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrogenation of Chlorosilanes by NaBH42016

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, M. Itazaki, T. Abe. H. Nakazawa
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 45 ページ: 1434-1436

    • DOI

      10.1246/cl.160808

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] R/X Exchange Reaction in cis-[M(R)2{P(X)(NMeCH2)2}2] (M = Pd, Pt) via a Phosphenium Intermediate2016

    • 著者名/発表者名
      M. Itazaki, N. Tsuchida, Y. Shigesato, K. Takano, H. Nakazawa
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 45 ページ: 19216-19220

    • DOI

      10.1039/c6dt02314b

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Saturated Heavier Group 14 Compounds as σ-Electron-Acceptor (Z-Type) Ligands2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kameo, H. Nakazawa
    • 雑誌名

      Chem. Rec.

      巻: 17 ページ: 268-286

    • DOI

      10.1002/tcr.201600061

    • 査読あり
  • [学会発表] イミノビピリジン鉄錯体触媒によるカルボニル化合物のヒドロシリル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      泉森陽介、戸谷有希、早坂和将、中沢 浩
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学日吉キャンパス、神奈川県、横浜市
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Carbon-Sulfur bond cleavage by an iron complex2017

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Kozo, Oshiro Sayaka, Teruya Toshiaki, Nakazawa Hiroshi
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学日吉キャンパス、神奈川県、横浜市
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] イミノビピリジン鉄錯体を触媒とするジエンのヒドロシリル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      寺谷清香、戸谷有希、早坂和将、中沢 浩
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学日吉キャンパス、神奈川県、横浜市
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Design of Iron Catalyst for Hydrosilylation of Olefin2016

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Hayasaka, Yuki Toya, Hiroshi Nakazawa
    • 学会等名
      The 23rd International SPACC Symposium -Functional complexes and their new applications-
    • 発表場所
      Okayama University of Science, Okayama, Japan
    • 年月日
      2016-11-21 – 2016-11-23
  • [学会発表] Hydrosilylation of Alkene Mediated by an Iron Complex Bearing an Iminobilyridine Ligand2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Toya, Kazumasa Hayasaka, Hiroshi Nakazawa
    • 学会等名
      The 23rd International SPACC Symposium -Functional complexes and their new applications-
    • 発表場所
      Okayama University of Science, Okayama, Japan
    • 年月日
      2016-11-21 – 2016-11-23
  • [学会発表] ハロゲン化インジウムを有する鉄錯体を触媒として用いた選択的ダブルヒドロシリル化、ダブルヒドロボリル化およびジヒドロシリルボリル化反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤昌樹、板崎真澄、中沢 浩
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京都、江戸川区
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
  • [学会発表] イリジウムヒドリド錯体によるSi-FおよびGe-F結合切断反応に関する実験および理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      亀尾 肇、榊 茂好、中沢 浩、松坂裕之
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学、西早稲田キャンパス、東京都、新宿区
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 鉄錯体触媒を用いたC≡C 三重結合への段階的なP-H結合付加反応2016

    • 著者名/発表者名
      板崎真澄、勝部伸哉、後田朋哉、中沢 浩
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学、西早稲田キャンパス、東京都、新宿区
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 鉄錯体を用いた新しい触媒反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      中沢 浩
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学、福岡県、福岡市
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Syntheses of Cage-Ahaped Complexes with Platinum or Palladium Planar Vertices and Their Structures -Reactions of Dihalogeno Platium or Palladium Complexes with Phosphinecarboxyakide-2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, M. Iseki, M. Itazaki, T.Otani, H. Nakazawa
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学、福岡県、福岡市
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] ハロゲン化インジウムを配位子とするルテニウム錯体の反応性2016

    • 著者名/発表者名
      板崎真澄、土橋由夏子、伊藤昌輝、中沢 浩
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学、福岡県、福岡市
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] Non-innocent 配位子を有する鉄錯体触媒によるアルコール脱水素反応2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木聡一郎、神谷昌宏、小林真道、中沢 浩、弓削秀隆
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学、福岡県、福岡市
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] Effective Dehydrogenation of Alcohol Catalyzed by Iron Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakazawa
    • 学会等名
      2nd World Chemistry Conference
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2016-08-08 – 2016-08-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Selective Strong Bond Cleavage Catalyzed by Transition Metal Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nakazawa
    • 学会等名
      Queen’s University Seminar
    • 発表場所
      Kingston, Canada
    • 年月日
      2016-08-08 – 2016-08-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 平面四配位白金錯体を頂点構造とする白金四核かご状錯体 Pt4L6 の選択的合成2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤昌輝、井関柾登、板崎真澄、中沢 浩
    • 学会等名
      第14回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      高知城ホール、高知県、高知市
    • 年月日
      2016-06-04 – 2016-06-05
  • [図書] 高校生・化学宣言PART9~高校化学グランドコンテストドキュメンタリー~2016

    • 著者名/発表者名
      中沢 浩、松坂裕之
    • 総ページ数
      223
    • 出版者
      遊タイム出版
  • [産業財産権] 鉄錯体触媒を用いたカルボニル化合物のヒドロシリル化反応によるアルコキシシランの製造方法2017

    • 発明者名
      中沢 浩、早坂将和、泉森陽介、島田 茂、佐藤一彦
    • 権利者名
      中沢 浩、早坂将和、泉森陽介、島田 茂、佐藤一彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-011219
    • 出願年月日
      2017-01-25
  • [産業財産権] 鉄錯体化合物とそれを用いた有機ケイ素化合物の製造方法2016

    • 発明者名
      中沢 浩、早坂和将、佐藤一彦、島田 茂
    • 権利者名
      中沢 浩、早坂和将、佐藤一彦、島田 茂
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2016/068329
    • 出願年月日
      2016-06-21
    • 外国
  • [産業財産権] 鉄錯体触媒を用いたヒドロシランの脱水素縮合反応によるポリシランの製造方法2016

    • 発明者名
      中沢 浩、早坂和将、西村峻也、島田 茂、佐藤一彦
    • 権利者名
      中沢 浩、早坂和将、西村峻也、島田 茂、佐藤一彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-241493
    • 出願年月日
      2016-12-13

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公開日: 2018-01-16  

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