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可視光活性型ホスフィンが拓く遷移金属触媒光反応

可见光激活膦开创的过渡金属催化光反应

基本信息

批准号：
22KJ0458
负责人：
栗原崇人
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究計画に基づき、可視光活性型ホスフィンリガンドを用いた遷移金属触媒光反応の開発研究に取り組んだ。その結果、前年度に開発した可視光活性型ホスフィンリガンド（以下、Ligand A）を用いることで、0価パラジウム錯体を活性種としたパラジウム触媒光反応を開発した。また可視光照射による0価パラジウム錯体の活性化機構を解析した。まず時間依存密度汎関数に基づく理論解析を実施したところ、Ligand Aがパラジウムに配位した0価パラジウム錯体において、可視光を吸収し励起したLigand Aに対するパラジウムからの一電子移動が予測された。予測された活性化機構をもとに触媒量のパラジウムとLigand Aを用いて、種々の反応剤や反応条件を検討したところ、青色LEDライトの照射下において、アルキルハライドやアリールハライドを基質としたカップリング反応が進行した。本反応はパラジウム触媒を除くとほとんど進行せず、またLigand Aを添加することで既存のホスフィンリガンドよりも収率が大きく向上した。したがって可視光活性型リガンドの添加により0価パラジウム錯体が活性化されていることが示唆された。続いてLigand Aの添加効果を検討するため、分光学的解析を実施した。その結果、0価パラジウム錯体と攪拌した際にLigand Aの消光が観測された。Ligand Aは0価パラジウム錯体と攪拌することでパラジウムに配位することを31P NMRにより確認しているため、パラジウムへの配位が効率的な消光に繋がっていると考えられる。本結果は可視光活性型リガンドが効率的にパラジウム錯体を活性化させていることを示唆する結果であり、本研究課題のコンセプトを支持している。

The research project is based on the research on the development of photo-reflection of metal catalysts in the presence of organic and visible light. As a result, the development of visible light active species (hereinafter referred to as Ligand A) in the past year has been carried out. The activation mechanism of the complex was analyzed by visible light irradiation. The theoretical analysis of the time-dependent density function is carried out in the case of the Ligand A, the Ligand A, the ligand B, the visible light absorption, the excitation, and the electron movement prediction. The activation mechanism is expected to be activated in the presence of A catalyst, a Ligand, a catalyst, a reaction condition, and a cyan LED. This reaction has been carried out within six months without the removal of the catalyst and the addition of Ligand A, resulting in a significant increase in the revenue rate of the existing products. The addition of visible-light-active-type compounds to the active matrix may result in the activation of the active matrix. The results of Ligand A are discussed and analyzed. The result is that the 0-bit error is detected when Ligand A is mixed. Ligand A was identified by 31P NMR for the coordination efficiency of the ligand. The results of this study support the research on the activation of photoactive species.