反応性ホモ及びヘテロ金属クラスターを単位素子とする配位空間の創成

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本研究では、反応性ホモおよびヘテロ金属クラスター分子を集積構造を構築するための単位素子として活用し、これらを配列させることで物質変換場としての機能を有する骨格によって囲まれた配位空間を創出して新たな(触媒的)物質変換反応を開拓することを目的とする。今年度は単位素子として活用し得る、特徴ある組成・構造を有する新規な反応性金属クラスターの合成に集中的にとりくんだ。その結果、異種貴金属原子間の結合形成反応により、種々の分子変換反応に高い触媒活性を示すルテニウムとロジウムまたはイリジウムとが交互に配列した特徴的な構造を有する混合貴金属クラスターが得られることを見出した。本反応系では、多核化のための特別な補助配位子をなんら用いることなく異種金属間結合形成がスムースに進行し、単核錯体を前駆体として、3核、5核、6核、8核の骨格を有する一連の化合物が選択的・効率的に構築できるという点が特長である。次いで、これらのクラスターをビルディングブロックとして配位空間を構築するための予備的な実験として、クラスターの配位子置換反応を検討したところ、反応条件を制御することにより、特定の金属上の特定のサイトのCO配位子が選択的にピリジン、ニトリル、イソニトリルなどで置換できることも明らかにした。一方、最近報告した2核ルテニウムイミドメチレン錯体に金属種を付加させる手法により、ルテニウム/白金またはルテニウム/パラジウム混合金属クラスターが高収率で合成できることも見出した。反応条件に応じてイミド窒素またはメチレン炭素の一方のみが選択的に金属中心を捕捉し、3核または6核構造が効率的に構築されている点が特徴的である。