１３族元素含有ベンゼン配位子を有する金属錯体の合成とルイス酸点を活用した触媒開発

ベンゼンの1つのCHを他の典型元素で置き換えることで、置き換えた元素由来の性質を付与できる。13族元素で置き換えた場合は、ルイス酸性を付加でき、特に高周期元素であるアルミニウムで置き換えることで高いルイス酸性を有するベンゼンとなる。さらにアルミナベンゼンは負電荷が炭素部分に主に局在化しているため、これを遷移金属の配位子に用いると、ペンタジエニル部位で金属に配位し、アルミニウム原子をルイス酸部位として活用できると考えられる。そこで本研究では、アルミナベンゼンを配位子に有するイリジウム錯体をC-H結合ホウ素化触媒へ応用した。C-H結合ホウ素化反応は不活性な基質の直接的な官能基化の有用な手法として知られている。その位置選択性は基質の立体により左右され、立体障害が最も小さいC-H結合が優先してホウ素化される。そのため、鎖状のトリアルキルアミンのホウ素化では末端のC-H結合が優先してホウ素化される。本研究ではアルミナベンゼン-ロジウムおよびアルミナベンゼン-イリジウム錯体を合成し、それを触媒に用いてルイス塩基部位を有する基質のC-H結合ホウ素化を検討した。様々な基質を検討した結果、アルミナベンゼン-イリジウム錯体を用いると、トリエチルアミンのC-H結合ホウ素化において、アルファ位のC-Hが優先してホウ素化されることが明らかになった。この選択性は既存の触媒にルイス酸を添加しても発現せず、この触媒特有の選択性である。

ベンゼンの1つのCHを他の典型元素で置き換えることで、置き換えた元素由来の性質を付与できる。13族元素で置き換えた場合は、ルイス酸性を付加でき、特に高周期元素であるアルミニウムで置き換えることで高いルイス酸性を有するベンゼンとなる。さらにアルミナベンゼンは負電荷が炭素部分に主に局在化しているため、これを遷移金属の配位子に用いると、ペンタジエニル部位で金属に配位し、アルミニウム原子をルイス酸部位として活用できると考えられる。そこで本研究では、アルミナベンゼンを配位子に有するイリジウム錯体をC-H結合ホウ素化触媒へ応用した。C-H結合ホウ素化反応は不活性な基質の直接的な官能基化の有用な手法として知られている。その位置選択性は基質の立体により左右され、立体障害が最も小さいC-H結合が優先してホウ素化される。そのため、鎖状のトリアルキルアミンのホウ素化では末端のC-H結合が優先してホウ素化される。本研究ではアルミナベンゼン-ロジウムおよびアルミナベンゼン-イリジウム錯体を合成し、それを触媒に用いてルイス塩基部位を有する基質のC-H結合ホウ素化を検討した。様々な基質を検討した結果、アルミナベンゼン-イリジウム錯体を用いると、トリエチルアミンのC-H結合ホウ素化において、アルファ位のC-Hが優先してホウ素化されることが明らかになった。この選択性は既存の触媒にルイス酸を添加しても発現せず、この触媒特有の選択性である。