Development of Bidirectional Rhenium Catalyst for Ammonia Formation and Oxidation

用于氨形成和氧化的双向铼催化剂的研制

• 批准号: 22J14613
• 负责人: 孟 凡強
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-22 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22J14613/
• 关键词: レニウム; 窒素固定; アンモニア; ピンサー配位子; ニトリド錯体

遷移金属錯体を用いた触媒的窒素固定反応の開発が最近注目されている。これまでに申請者は、PNP型ピンサー配位子を持つレニウム窒素錯体を用いた温和な反応条件下での窒素分子からの触媒的アンモニア生成反応の開発に成功した。さらに同錯体を用いた窒素分子からの触媒的シリルアミン生成反応の開発にも成功した。本年度は、より高活性な触媒開発および反応機構に関する知見を得るため、レニウムニトリド錯体の触媒的窒素固定反応に対する反応性を検討した。まず様々な置換基を有するPNP型ピンサー配位子を持つ単核レニウムニトリド錯体を新規に合成した。これら錯体を用いたアンモニア生成反応を検討した結果、いずれの錯体においても同等の触媒活性が見られ、顕著な置換基効果は見られなかった。一方、シリルアミン生成反応においては電子供与性基を導入することで触媒活性が向上することが明らかとなった。続いてレニウムニトリド錯体の化学量論反応を検討した。その結果、無置換ピンサー配位子を持つ単核レニウムニトリド錯体を還元すると、ピンサー配位子がカップリングして二量化した二核ニトリド錯体が得られた。一方で置換基を有するピンサー配位子を持つニトリド錯体では置換基の立体障害によって二核化が阻害されることが分かった。次に得られた二核ニトリド錯体の触媒活性を検討した結果、アンモニア生成反応およびシリルアミン生成反応に対して触媒活性を有することも確認した。本成果はレニウム錯体を用いた触媒的窒素固定反応に対して新たな知見を与えるものである。

Recent developments in the use of catalysts for migration of metal complexes have attracted considerable attention. The application of PNP ligand to the development of molecular catalyst under mild reaction conditions was successful. In addition, the development of the reaction system was successfully carried out by the use of the same molecule as the catalyst. This year, we have reviewed the reaction characteristics of highly active catalyst development and reaction mechanisms. The PNP type ligand was synthesized by the new method. The results of this study are as follows: (1) The activity of the catalyst is similar to that of the catalyst.(2) The activity of the catalyst is similar to that of the catalyst. The catalyst activity of the catalyst is higher than that of the electron donor. The chemical analysis of the chemical composition of the compound is carried out. As a result, the substitution free ligand is maintained in a single nucleus, and the substitution free ligand is maintained in a double nucleus. A substitution group has a substitution ligand, and a substitution group has a steric barrier. Second, the catalyst activity of the two nuclei was investigated, and the catalyst activity of the two nuclei was confirmed. The results of this study are as follows:

项目成果

東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻西林研究室

东京大学大学院工学研究科应用化学系西林实验室

Catalytic Nitrogen Fixation by a Dinitrogen-Bridged Dirhenium Complex Bearing PNP-Pincer Ligands under Mild Reaction Conditions

温和反应条件下二氮桥联铼配合物轴承 PNP-Pincer 配体催化固氮

• 发表时间: 2022
• 作者: Shogo Kuriyama;Fanqiang Meng;Hiromasa Tanaka;Akihito Egi;Kazunari Yoshizawa;Yoshiaki Nishibayashi
• 通讯作者: Yoshiaki Nishibayashi