奨励賞（工業部門）

N -ヘテロ環状カルベン-パラジウム錯体およびその固定化触媒に関する研究

　

　N -ヘテロ環状カルベン（NHC）配位子は，均一系触媒で多用されるホスフィン配位子よりも一般に空気中で安定な金属錯体を形成するとともに，高い触媒活性の発現を可能にする配位子である。不均一系触媒への展開を目的としてNHC配位子の固定化がこれまでに研究されているが，固定化による触媒活性の低下や煩雑な合成経路が必要という課題があった。
　水�ｱ氏はNHC配位子の4位炭素（バックボーン炭素原子）に直接シリル基を導入する手法に着目して，様々なシリル基を導入したNHC-パラジウム錯体を合成し，シリル基の導入によりBuchwald-Hartwigクロスカップリング反応（C-Nクロスカップリング反応）における触媒性能が向上することを見出した。このNHC-パラジウム錯体は，市販のNHCを原料に用いた比較的簡便な操作によって合成が可能であり，実用性が高いと評価される。本手法を用いて導入されるシリル基のケイ素原子上の置換基により，NHC配位子への電子供与・求引性を制御できるという学術的な側面も明らかにした。たとえば，アリルジメチルシリル基を有するNHC配位子をもつパラジウム錯体では，従来のNHC配位子を用いたパラジウム錯体と比較して C-Nクロスカップリング反応の触媒性能が2.5倍に向上した。
　水�ｱ氏は，導入されたシリル基を起点とするポリスチレン樹脂へのNHC-パラジウム錯体の固定化にも成功した。この固定化触媒は C-Nクロスカップリング反応に高い触媒活性と耐久性を示すとともに, パラジウム溶出量が検出限界（1ppm）未満であることを見出している。これらの成果は， C-Nクロスカップリング反応以外の触媒反応やパラジウム以外の金属錯体固定化触媒の開発へとつながる成果である。
　以上のように，水�ｱ氏はNHC配位子のバックボーン炭素原子へのシリル基導入によるパラジウム錯体触媒の高性能化と新たな固定化手法の開発を達成した。これらの研究業績は工業的に重要な種々のクロスカップリング反応のための金属錯体固定化触媒の設計と開発に大いに寄与するものである。よって，本会表彰規程第12条2項に該当するものと認められる。

 

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