Dual metal complexes on solid surface for double-activation of both nucleophiles and electrophiles

固体表面上的双金属配合物，用于亲核试剂和亲电子试剂的双重活化

• 批准号: 22H01863
• 负责人: 本倉 健
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01863/
• 关键词: 固定化触媒; 金属錯体; 触媒構造解析; 不活性結合活性化; Pd錯体; 水溶媒

2022年度の研究では、固体表面に導入した種々の金属錯体の反応特性を探るため、メソポーラスシリカ表面にPdジホスフィン錯体を固定した触媒を調製し、求核剤のアリル化反応を試みた。触媒反応の検討過程において、Pd錯体に加えて有機官能基を固体表面に導入することによって疎水性が向上し、水中でも安定にPd錯体を保てることを見出した。この特徴を活用して、水中で機能するPd錯体触媒の調製に成功し、水溶媒中での求核剤のアリル化反応触媒として発表した（Catal. Today 2023, 411-412, 113829）。また、メソポーラスシリカ表面にAl原子を導入することによって酸強度を増幅させることが可能であり、ここにPd錯体触媒を導入することによって、酸点とPd錯体が共存する反応場を構築できることを新たに発見した。この触媒はアリルアルコールの効率的活性化が可能であるため、特に置換基を有する反応性の低いアリルアルコールの反応においてさらなる触媒性能の向上が期待される。酸点の導入方法以外にも、担体の細孔径等が触媒反応に与える影響に関しても調査を進める。複数の金属錯体を導入した触媒に関しては、Pd錯体に加えてCu錯体を導入した触媒の開発に成功し、共同研究者の協力のもと、in-situ FT-IR測定、XAFS測定、固体NMR測定を実施し、調製した触媒の構造を精密に解析中である。複数の金属錯体を導入することで加速される触媒反応に関しても既に明らかにしており、この反応を中心に今後も研究を進める。

在2022年的研究中，为了探索在固体表面引入的各种金属复合物的反应特性，制备了催化剂，其中将PD二磷蛋白复合物固定在中孔二氧化硅的表面上，并尝试了核粒子的烯丙基化反应。在催化反应研究中，发现除PD复合物外，还发现有机官能团提高了疏水性，并且即使在水中也可以稳定地保持PD复合物。利用这一特征，该公司成功制作了一种在水中起作用的PD复合催化剂，并将其作为水溶液中亲核试剂的摘要反应的催化剂（Catal。今天2023，411-412，113829）。还新发现的是，通过将Al原子引入介孔二氧化硅的表面，可以扩增酸强度，并通过引入PD复合催化剂，这是一个可以构建酸点和PD复合物的反应场。该催化剂可以有效地激活烯丙基醇，因此预期催化性能的进一步改善，尤其是在具有取代基的低反应性烯丙基醇的反应中。除了引入酸点的方法外，我们还将研究载体的孔径对催化反应的影响。关于引入多种金属复合物的催化剂，我们成功地开发了一种催化剂，除了PD复合物以及合作者的合作，原位FT-IR测量，XAFS测量值，XAFS测量值，以及固态NMR测量值以精确分析了准备好的猫科体的结构。通过引入多种金属络合物加速的催化反应已经阐明，将来将进行研究，重点是该反应。