授業科目名 : 錯体触媒設計学

科目コード 10H226
配当学年 修士課程・博士後期課程
開講年度・開講期 秋期
曜時限 火曜2時限
講義室 A2-303
単位数 1.5
履修者制限
授業形態 講義
使用言語 日本語
担当教員 所属・職名・氏名 化学研究所 教授 小澤文幸

授業の概要・目的

大学院修士課程の学生を対象に、遷移金属錯体触媒の設計・構築法について講述する。まず、触媒反応の基礎となる有機遷移金属錯体の構造、結合および反応について述べる。続いて、遷移金属錯体分子の精密設計により高活性・高選択性が実現された触媒の実例を挙げ、その設計概念について反応機構を基に解説する。触媒反応機構の解析方法についても具体的に解説し、実践的知識の養成を図る。

成績評価の方法・観点及び達成度

期末試験による。

到達目標

・ 有機遷移金属錯体の構造と結合について系統的に学ぶ。
・ 触媒反応の基礎となる素反応とその機構について系統的に学ぶ。
・ 有機遷移金属錯体の反応性に及ぼす配位子の効果を理解する。
・ 代表的な触媒反応について、有機合成や高分子合成における利用法を学ぶ。
・ 有機遷移金属錯体の構造、結合、反応に関する知識を用いて、触媒反応をより良く理解する方法を学ぶ。
・ 高活性かつ高選択的な錯体触媒の仕組みを理解し、新たな触媒を設計・構築する方法を学ぶ。

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
有機遷移金属錯体の構造 1 ・有機配位子の種類と性質、形式酸化数と価電子数、錯体構造とフロンティア軌道
有機遷移金属錯体の反応(1) 1 ・配位子置換反応:反応の種類と機構、トランス影響とトランス効果、支持配位子の種類と性質
有機遷移金属錯体の反応(2) 1 ・酸化的付加反応:反応の種類と機構、水素分子の反応、ハロゲン化アルキルの反応、ハロゲン化アリールの反応
有機遷移金属錯体の反応(3) 1 ・還元的脱離反応:反応の種類と機構、有機配位子の効果、二座キレート配位子の配位侠角と配位侠角制御
有機遷移金属錯体の反応(4) 1 ・CO挿入反応:反応機構、有機配位子の効果、支持配位子の効果
有機遷移金属錯体の反応(5) 1 ・アルケン挿入反応とβ脱離反応:反応機構、有機配位子の効果、支持配位子の効果
有機遷移金属錯体の反応(6) 1 ・環化付加反応:反応の種類と機構、金属錯体の効果
有機遷移金属錯体の反応(7) 1 ・配位子の反応:アリル配位子の反応、アルケン配位子の反応、カルボニル配位子の反応
錯体触媒設計法(1) 1 ・クロスカップリング反応:触媒反応の種類と機構、支持配位子の効果
錯体触媒設計法(2) 1 ・ヒドロホルミル化反応とオレフィン重合反応:配位侠角制御、連鎖移動制御
錯体触媒設計法(3) 1 ・オレフィンメタセシス反応:触媒反応の種類と機構、触媒設計概念
学習到達度の確認 1 学習到達度の確認

教科書

小澤文幸・西山久雄, 朝倉化学体系16「有機遷移金属化学」, 朝倉書店, 2016.

参考書等

履修要件

有機化学、無機錯体化学及び反応速度論について、学部レベルの基礎知識をすでに修得していることを前提として講義を進める。

授業外学習(予習・復習)等

授業URL

講義内容に沿った資料を配布する。

その他(オフィスアワー等)

奇数年度は宇治、偶数年度は桂キャンパスにて開講