2015 Fiscal Year Annual Research Report
固体表面におけるケイ素カチオンと有機塩基の協同触媒作用を利用した新反応の開拓
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24686092
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
本倉 健 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (90444067)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 固体表面 / 固定化触媒 / 金属錯体触媒 / 協同触媒作用 / 有機ケイ素化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度の研究では、前年に引き続き、有機ケイ素化合物の特性を生かすことで設計した固体表面で形成される特殊な活性点構造とその触媒作用について調査した。例えば、シランカップリング反応によって導入したPd錯体と有機塩基によるアリル化反応では、錯体と有機塩基の協同触媒作用が発現し、これまでの不均一系Pd触媒と比較して、Tsuji-Trost反応が効率よく進行することを見出した。続いて、協同触媒作用の発現には、同一表面に存在する金属錯体と有機塩基との距離・配置が重要であると考え、これら二つの活性点間の距離を見積もるための手法の開発を試みた。すなわち、同一分子内にホルミル基とボリル基を併せ持つ化合物をプローブ分子として用い、配位子のNH2部位とホルミル基との縮合反応および有機塩基とボリル基との酸塩基相互作用の有無を、FT-IRおよび固体11B MAS NMR測定によって確認した。その結果、高活性な触媒において、同一プローブ分子内での配位子・有機塩基両者との相互作用を確認することができた。このことは、高活性な触媒では金属錯体と有機塩基が近接した位置に存在していることを示しており、当初の想定通り、協同触媒作用の発現には活性点間の距離が極めて重要であることを示すことができた。さらに、二酸化炭素の還元反応におけるケイ素系還元剤の触媒作用に関して研究を展開し、フッ化物を触媒としたときに、ヒドロシラン及びジシランを還元剤とする反応を達成した。これらの反応には、これまで主に金属錯体触媒が用いられており、本研究で見出した知見は、高価な貴金属錯体触媒の使用量低減・代替につながる重要な研究成果となると考えている。特に、ジシランを還元剤とする二酸化炭素からのギ酸合成はこれまでに報告されていない。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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