金ナノ粒子表面を修飾した有機分子の触媒的分子変換

金纳米颗粒表面修饰有机分子的催化分子转化

基本信息

批准号：
09J06303
负责人：
杉江敦司
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

金ナノ粒子はチオールをはじめとした表面保護剤存在下,金イオンを還元することで得られる。この金ナノ粒子に機能性を付与して機能性材料などに応用するため,粒子表面上のチオール誘導体を有機反応によって修飾する手法が研究されている。反応としては既に求核置換反応などが報告されているが,遷移金属触媒反応の報告例はまだ少ない。そこで本研究では,金ナノ粒子に吸着させた有機分子を基質とした遷移金属触媒反応を検討することで,有機分子の官能基変換法として優れた手法である触媒反応を金属表面の微細加工技術へと発展させることを目指した。1.金ナノ粒子の新規合成法の開発:金とチオールから生じる金チオラートにトリブチルホスフィンを添加することで溶解性に優れた錯体を得た。この錯体を用いることで,様々な有機溶媒中での金ナノ粒子合成に成功した。また,金ナノ粒子合成においてチオールの代わりにTHP(テトラヒドロピラニル)基で保護されたチオールを用いてもTHP基の脱保護を経ることなく金ナノ粒子を直接合成できることを見出した。2.金ナノ粒子表面上での遷移金属触媒反応:THP保護チオールを用いる手法により,粒子表面上にヨードフェノキシ基が導入された金ナノ粒子を合成した。この粒子を基質として,パラジウム錯体を用いる鈴木・宮浦カップリング反応を試みたが反応の進行は確認できなかった。そこで,高い熱的・化学的安定性を有するジチオール保護金ナノ粒子を設計,合成した。この粒子を用いて粒子表面上で鈴木・宮浦カップリング反応と薗頭カップリング反応を進行させることに成功した。本研究により金ナノ粒子の表面修飾のための分子設計が有利になるとともに,遷移金属触媒を用いたカップリング反応が金表面の微細加工技術へ利用可能になることが期待できる。

金纳米颗粒是通过在存在表面保护剂（如硫醇）的情况下减少金离子来获得的。为了将功能传递到这些金纳米颗粒并将其应用于功能材料上，正在研究通过有机反应在颗粒表面修饰硫醇衍生物的技术。亲核取代反应已被报道为反应，但没有关于过渡金属催化反应的报道。因此，在这项研究中，我们旨在发展催化反应，这是一种将有机分子的官能团转化为金属表面的精细方法，通过使用在金纳米颗粒上吸附的有机分子作为底物检查过渡金属催化反应。 1。开发一种新的金纳米颗粒合成方法：将三丁基膦添加到来自金和硫醇产生的金硫醇中，以获得具有出色溶解度的复合物。使用这种复合物，在各种有机溶剂中成功合成了金纳米颗粒。此外，在合成金纳米颗粒的合成中，即使使用由THP组保护的硫醇代替硫醇，也可以直接合成金纳米颗粒而无需脱身。 2。金纳米颗粒表面上的过渡金属催化反应：使用THP保护的硫醇的技术合成了在颗粒表面引入的碘氧基基团的金纳米颗粒。尝试使用该粒子作为底物，尝试使用钯络合物的铃木 - 锯齿状偶联反应，但没有证实反应的进展。因此，设计和合成具有高热和化学稳定性的二硫醇保护的金纳米颗粒。使用这些颗粒，我们成功地促进了铃木 - 米约拉拉偶联反应和Sonogata偶联反应在颗粒表面上。这项研究将在分子设计中具有用于金纳米颗粒的表面修饰的优势，并且预计过渡金属催化剂耦合反应将用于金表面的精细测量技术。