2019 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of Sandwich and Rice-Ball Transition Metal Clusters
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18H01993
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
村橋 哲郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40314380)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 金属クラスター / 有機金属錯体 / 環状不飽和炭化水素配位子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サンドイッチ錯体は、有機金属錯体の特徴を顕著に示し、さらに安定かつ修飾が容易な金属錯体構造を与えることから、最も有用な錯体分子構造の一つとして単核金属錯体の分子設計に広く利用されている。本研究では、このサンドイッチ型分子構造の概念を拡張し、金属クラスターを内包するサンドイッチクラスターおよびライスボールクラスターを創成してその化学を発展させることを目指し、研究を進めている。
第二年度である本年度は、初年度に引き続き、配位子交換活性なサンドイッチクラスターの開発を進め、その反応性を活用して三核架橋配位座への基質導入性質を調べた。その結果、ヘテロ芳香環を三核面上に導入できることを明らかにした。また、大環状不飽和炭化水素配位子をもつ４核シートサンドイッチクラスターのエカトリアルエッジサイトの反応性を検討した結果、異種金属ゼロ価種が付加することを見出し、理論計算を用いてそのエッジ付加構造の結合性を明らかにした。さらに、サブナノサイズのライスボール構造をもつ遷移金属クラスターの化学合成を進めた。初年度に、7員環不飽和炭化水素配位子を３次元的に配置し、多数の遷移金属原子をその内部に組み込む化学反応を開発することに成功し、論文発表をおこなったが、第二年度では、その形成過程について検討し、反応初期に金属欠損型ナノクラスターが生じることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では、サンドイッチ型分子構造の概念を拡張し、金属クラスターを内包する「サンドイッチクラスター」および「ライスボールクラスター」を創成してその化学を発展させることを目指して研究を進めている。配位子置換活性なサンドイッチクラスターの特異な基質受容性の解明は順調に進んでおり、新しいエッジ付加挙動も解明した。また、初年度にライスボールクラスターの化学合成に成功し、その後も興味ある新しい知見が得られていることから、当初の計画以上に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
第二年度までに、配位子置換活性なサンドイッチクラスターの化学に関する基礎的知見が順調に得られており新しい配位挙動も観測していることから、これらの知見を基にして、サンドイッチクラスターの反応化学について開発を進めていく。ライスボールクラスターについても、化学合成と分子構造解明に初めて成功していることから、今後の発展が期待できる状況にあり、引き続き反応性や性質の解明を進めていく。
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