2019年06月26日

発表者
松野 みなみ(真島研)
指導教員
劒 隼人
Title
Salt-Free Reduction of Nanoprecious Transition-Metal Conpounds: Generation of Amorphous Ni Nanoparticles for Catalytic C-C Bond Formation
Abstract

A salt-free procedure for the generation of a wide variety of metal(0) particles, including Fe, Co, Ni, and Cu, was achieved using 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-bis(trimethylsilyl)-1,4-diaza-2,5-cyclohexadiene (1), which reduced the corresponding metal precursors under mild conditions. Notably, Ni particles formed in situ from the treatment of Ni(acac)2 (acac=acetylacetonate) with 1 in toluene exhibited significant catalytic activity for reductive C-C bond-forming reactions of aryl halides in the presence of excess amounts of 1. By examination of high-magnification transmission electron microscopy images and electron diffraction patterns, we concluded that amorphous Ni nanoparticles (Ni aNPs) were essential for the high catalytic activity.

タイトル
金属塩の副生を伴わない遷移金属塩の新規還元法: 非晶質性ニッケルナノ粒子による還元的カップリング反応の開発
概要

当研究室ではこれまでに、有機ケイ素還元剤である2,3,4,5-テトラメチル-1,4-ビス(トリメチルシリル)1,4-ジアザ2,5-シクロヘキサジエン(1) を用いることで、金属塩の副生を伴うことなく、鉄やコバルト、ニッケル、銅などのさまざまな遷移金属塩の金属0価種を温和な条件下で発生させることに成功している。特に、Ni(acac)2 (acac=アセチルアセトナート) に 1 をトルエン中で作用させることで系中発生する Ni粒子は、少過剰量の 1 存在下でアリールハライドの還元的C-C結合形成に非常に高い触媒活性を示すことが明らかとなった。また、高倍率透過型電子顕微鏡の画像や電子回析パターンから、非晶質性ニッケルナノ粒子 (Ni aNPs) が高い触媒活性を示すのに不可欠であると結論づけた。

本発表では、触媒的カップリング反応についての概要を説明し、当研究室が過去に報告した有機ケイ素還元剤 1 が前周期のみならず、後周期遷移金属の金属塩の還元による低原子価種の発生にも高い還元能力を有することを詳細に説明する。

References
  1. Mashima,K. et al., Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 14437.