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反芳香族配位子を用いた金属錯体触媒の開発と反応性解明

使用反芳族配体的金属配合物催化剂的开发和反应性阐明

基本信息

批准号：
22K05117
负责人：
小出太郎
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度中には、反芳香族配位子の合成、構造決定、物性測定を行った。電子受容性の高いポルフィリン異性体を基本骨格とし、核置換（ピロール環の窒素を別のヘテロ原子に置き換える手法）した化合物を合成した。また、得られた化合物について、X線結晶構造解析による構造決定、NMR、各種光化学測定、電気化学測定による物性解明を行った。合成においては、複数の前駆体からの合成を試みた。前駆体の組み合わせによって、いくつかの核置換ポルフィリノイドの合成に成功した。単結晶X線結晶構造解析から、導入したヘテロ原子の種類と数によって非平面構造をとる場合と平面になる場合があることがわかった。NMRによる実験的観測と理論化学計算による予測から、得られた平面構造の化合物が確かに反芳香族性であることを明らかにした。電気化学測定と分光測定を組み合わせた解析の結果、２段階の可逆な酸化過程が観測され、反芳香族と芳香族を可逆にスイッチングできることが分かった。これは配位子の酸化還元を利用する触媒において非常に重要な特徴であり、今後の研究において反芳香族分子を金属錯体の配位子として用いることで、酸化還元活性配位子として利用できることを示している。金属錯化については、主に第4周期の遷移金属の塩を用いて反応を試みたが、これまでのところ単離には成功していない。空気中では酸化されるような挙動が観測されているため、今後は配位子や金属の種類とともに反応条件の最適化を行う。

This year, the synthesis, structure determination and physical property determination of aromatic and antiaromatic ligands were carried out. The electron receptivity of the heterostructure, nuclear replacement (ring element) and the synthesis of compounds The determination of structure, NMR, various photochemical measurements, electrochemical measurements, and physical properties of compounds were performed. The synthesis of complex precursors is a complex process. The synthesis of precursor compounds was successful. X-ray crystal structure analysis, introduction, atomic type, number, non-planar structure, planar structure, etc. NMR measurements and theoretical chemical calculations were performed to determine the anti-aromatic properties of compounds with planar structures. Electrochemistry and spectrophotometry are combined to analyze the results, two-stage reversible acidification process is detected, anti-aromatic and reversible. This is a very important feature of the use of acid-reducing ligands in catalysts for future research. The metal dislocation is mainly caused by the migration of metal in the fourth cycle. In the future, the optimization of the reaction conditions of the ligand and the metal will be carried out.