配位不飽和前周期遷移金属種を用いた金属錯体反応場の構築と機能

本年度はUniversity of PennsylvaniaのDaniel J. Mindiola教授のもとに赴き、前周期遷移金属-配位子多重結合種に関する研究を行った。Mindiola教授のもとでは、5族金属であるニオブ錯体合成について研究し、その中でも金属-炭素多重結合を有するアルキリデン、アルキリヂン錯体の合成を行った。2つのホスフィン部位と1つのアミド部位をフェニレン鎖で連結させた[PNP]配位子を用い、4価のニオブ前駆体を用いることで[PNP]Nbのジメチル錯体を合成した。このジメチル錯体は1電子酸化後、光反応によってメタンの脱離を伴いニオブでは2例目となる末端のメチリデン錯体が得られた。このメチリデン錯体にブレンステッド塩基を作用させることで脱プロトン化反応が進行し、5族金属において初となる末端メチリヂン錯体が生成した。これらの化合物は結晶構造解析およびNMR測定によって末端のメチリデン、メチリヂン錯体であると同定された。また、末端のメチリヂン錯体は、ニトリル化合物と反応することで結合の組み換え反応が進行し、ニオブでは初となる中性の末端ニトリド錯体の生成を15N NMRによって確認した。これら金属-炭素多重結合種は、メタンなどのアルカンを活性化可能な活性種であり、今後のアルカン活性化反応開発において重要な化学種である。

本年度はUniversity of PennsylvaniaのDaniel J. Mindiola教授のもとに赴き、前周期遷移金属-配位子多重結合種に関する研究を行った。Mindiola教授のもとでは、5族金属であるニオブ錯体合成について研究し、その中でも金属-炭素多重結合を有するアルキリデン、アルキリヂン錯体の合成を行った。2つのホスフィン部位と1つのアミド部位をフェニレン鎖で連結させた[PNP]配位子を用い、4価のニオブ前駆体を用いることで[PNP]Nbのジメチル錯体を合成した。このジメチル錯体は1電子酸化後、光反応によってメタンの脱離を伴いニオブでは2例目となる末端のメチリデン錯体が得られた。このメチリデン錯体にブレンステッド塩基を作用させることで脱プロトン化反応が進行し、5族金属において初となる末端メチリヂン錯体が生成した。これらの化合物は結晶構造解析およびNMR測定によって末端のメチリデン、メチリヂン錯体であると同定された。また、末端のメチリヂン錯体は、ニトリル化合物と反応することで結合の組み換え反応が進行し、ニオブでは初となる中性の末端ニトリド錯体の生成を15N NMRによって確認した。これら金属-炭素多重結合種は、メタンなどのアルカンを活性化可能な活性種であり、今後のアルカン活性化反応開発において重要な化学種である。