酸化還元活性な四鉄-四炭素骨格を用いた新機軸触媒設計

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遷移金属クラスターは、架橋配位子に応じて適切な位置に配置された複数の金属中心(多金属骨格)に由来する多段階酸化還元過程を示し、これは多金属骨格の特徴の一つといえる。また、導入する支持配位子に応じて、その電子状態を精密制御することが可能である。本年度はまず、電子豊富な四鉄-四炭素骨格を置換基としてもつリン配位子の電子的および立体的特性を、単結晶X線構造解析および各種分光学的測定値に基づき評価した。この結果、クラスターリン配位子は適度に嵩高く、極めて高い電子供与性を有することが明らかとなった。さらに、このリン配位子をパラジウム触媒を用いた鈴木-宮浦クロスカップリング反応へ適用したところ、ブロモベンゼンを基質に用いた系では十分高い触媒活性が得られたものの、クロロベンゼン系では穏和な条件では、クロスカップリング反応は進行しなかった。これは、リン配位子が錯形成した電子豊富なパラジウム(0)中心において、リン配位子の置換基において分子内炭素-水素結合活性化が併発し、触媒活性の低下が見られたと思われる。現在、リン配位子上の置換基を化学修飾することで、分子内炭素-水素結合が起こらない系を探索している。さらに、新しい試みとして、四鉄上においてブロモアセチレンを架橋配位させ、さらに強制的に臭化物イオンを引き抜くことで、カルボカチオンの発生に成功した。この化学種は極めて硬いルイス酸としての性質を示すことが期待され、ルイス酸触媒への応用など、今後の発展が期待される。