M−O Bonding Beyond the Oxo Wall: Spectroscopy and Reactivity of Cobalt(III)‐Oxyl and Cobalt(III)‐Oxo Complexes

Erik Andris Rafael Navrátil Dr. Juraj Jašík Dr. Martin Srnec Mònica Rodríguez Prof. Miquel Costas Prof. Jana Roithová

Angew. Chem. Int. Ed.,2019,58,2.
First published: 13 May 2019
https://doi.org/10.1002/anie.201904546

　この論文では気相中で高原子価ガス状コバルトオキソ錯体を調製し、その物性について質量分析および赤外光分離分光法を用いてキャラクタリゼーションを行っています。
　一般に第８族以降の金属オキソ錯体と比べ第９族以降の金属オキソ錯体の報告例は少なく、このことはオキソの壁と呼ばれています。
　筆者らは第９族のコバルトを用いたオキソ錯体は高い反応性を持つだろうと考えイオン分光法およびイオン分子反応による完全なキャラクタリゼーションを行うために、十分長く存続できる気相中で錯体の調製を行ったと述べています。
　今回行った極低温気相イオン分光法では３つの利点があります。１つ目は対象のイオンが真空中で分離されるためヘリウム原子以外との相互作用が起こらない点。２つ目はイオンが数Kまで冷却されることで基底電子状態および基底振動状態となる点。３つ目はスペクトルが質量選択されたイオンに結び付けられるため、通常の溶液系で存在する干渉を受けずに済む点です。これにより同じm/zを持つ異性体イオンを検出しキャラクタリゼーションを行うことができます。
　コバルトオキソ錯体の調製は[(N4Py)Co^II(ClO₃)]を電気化学的に酸化することで行っています。詳細なキャラクタリゼーションについては質量分析、ヘリウム標識赤外分光法(IRPD)、可視光解離分光法(visPD)といった分光法、炭化水素との反応性の検討、理論計算により行なっているようです。
　結論としてはコバルト(III)オキソ錯体はセクステットの鉄(III)オキソ錯体と同程度の強度のコバルト–オキソ結合を有していたものの、C–H、S–H結合に対しての反応性はなかったそうです。
　一方でコバルト(IV)オキシルでは非常に弱いコバルト–オキシル結合を有しており、こちらではシクロヘキサンからの水素原子引き抜きを確認できたそうです。

今回調製したコバルトオキソ錯体

今回の論文の結果を踏まえると、コバルトオキソ錯体が高活性なC–H結合酸化触媒開発において有望なターゲットであると考えられます。

Yuma Morimoto さんの投稿…

三価のときより、四価のときのほうが、Co–O間の結合が、弱くなると言うことでしょうか。
静電的なファクターだけで考えるとありえない話ですが、三価のときはハイスピンでπが空いているのに対して、
四価になると、ロースピンになって、π軌道が埋まった絵が書いてあるのを見ると納得です。
4Kではロースピンが優勢のようですが、温度が上がるとハイスピンが誘起されて、反応性が変わったりしそうですね。

2019年7月11日 17:18

雑誌会（200115）回答_藤田

Ligand Redox Noninnocence in [Co III (TAML)] 0/– Complexes Affects Nitrene Formation Nicolaas P. van Leest, Martijn A. Tepaske, Jean-Pierre H. Oudsen, Bas Venderbosch, Niels R. Rietdijk, Maxime A. Siegler, Moniek Tromp, Jarl Ivar van der Vlugt, and Bas de Bruin DOI: 10.1021/jacs.9b11715 J . Am. Chem. Soc. ASAP 訂正雑誌会スライド８、９枚目の [Co III (TAML sq )] – の有効磁気モーメントの数値が [Co III (TAML red )] – のものになっていましたので、訂正致します。誤： µ eff = 2.94 µ B ( S =1/2) 正： µ eff = 1.88 µ B ( S =1/2) Evans 法 NMR によって常磁性化合物の磁化率を求める方法。以下の式1– 5によって磁化率、有効磁気モーメントおよびスピン量子数 S が得られる。以下は Supporting Information の記述である。 1. 常磁性種、内部標準を含んだ溶液を入れた NMR チューブの中に、内部標準だけを含んだ溶液を入れたキャピラリーを入れ、 NMR を測定する。 2. 内部標準のピークのシフト幅 Δν から磁化率 χ (cm 3 g -1 )を計算する（式１）。 1 (ν 0 : 共鳴周波数、 c : 常磁性種の濃度、 M : 常磁性種のモル質量 ) 3. 磁化率 χ に M を掛けることで、モル磁化率 χ M (cm 3 mol -1 )を計算する（式２）。 4. χ M から反磁性種のモル磁化率 χ Dia M を差し引いて常磁性種の正味のモル磁化率 χ P M を計算する（式３） 2 。 5. 得られた χ P M を式４に代入して有効磁気モーメントを

A low-spin Fe(iii) complex with 100-ps ligand- to-metal charge transfer photoluminescence

Authors: Pavel Chábera, Yizhu Liu, Om Prakash, Erling Thyrhaug, Amal El Nahhas, Alireza Honarfar, Sofia Essén, Lisa A. Fredin, Tobias C. B. Harlang, Kasper S. Kjær, Karsten Handrup, Fredric Ericson, Hideyuki Tatsuno, Kelsey Morgan, Joachim Schnadt, Lennart Häggström, Tore Ericsson, Adam Sobkowiak, Sven Lidin, Ping Huang, Stenbjörn Styring, Jens Uhlig, Jesper Bendix, Reiner Lomoth, Villy Sundström, Petter Persson & Kenneth Wärnmark Nature 543, 695–699 (30 March 2017) doi:10.1038/nature21430 Received 03 August 2016 Accepted 23 January 2017 Published online 29 March 2017 https://www.nature.com/nature/journal/v543/n7647/pdf/nature21430.pdf 解説記事： Making iron glow 蛍光を発する鉄(III)錯体ができたというNatureの論文です。だからなんだよ？と思うかもしれませんが、鉄の錯体を光らせることは非常に難しいとされてきました。ルテニウム(II)やイリジウム(III)といった第五、第六周期の遷移金属錯体では、高い発光量子収率をもった（より、効率的に光る）錯体が数多く知られています。一方で、配位子場分裂がルテニウムなどと比べて小さな鉄錯体では、MLCT励起で生成した電子配置と、鉄のtg電子が一つだけegへと励起した電子配置が近いため、非常に早く電子が鉄へと戻ってきてしまうためです（ Anal.Chem.63, 829A–837A

Investigating the Underappreciated Hydrolytic Instability of 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene and Related Unsaturated Nitrogenous Bases

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.oprd.9b00187?rand=gzylk8tq Alan M. Hyde, Ralph Calabria, Rebecca Arvary, Xiao Wang, Artis Klapars Department of Process Research & Development, MRL, Merck & Co., Inc. United States Org. Process Res. Dev. 2019, ASAP メルクの社員さんの論文です。DBUなどのアミジン、あるいはグアニジン構造を持った塩基が、ゆっくりと加水分解していることを報告しています。薬の研究中にそれに気付いて、ちゃんと報告せねばならんと思ったと書いてあります（偉い人たちですね）。上の表の塩基について実験しています。微量の水から水酸化物イオンが出て、それにより加水分解が始まるので、たとえば水溶液にしたときに、pHが11.6以下なら分解しないそうです。 TBDという塩基、DBUより強いので、使ってみても良さそうですね。

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Daniel Langford, Inigo Göttker-Schnetmann, Florian P. Wimmer, Larissa A. Casper, Philip Kenyon, Rainer F. Winter, Stefan Mecking* Publication Date:July 3, 2019 https://doi.org/10.1021/acs.organomet.9b00332 Copyright © 2019 American Chemical Society Organometallics の論文です。ニッケル触媒の仕事、というよりカウンターアニオンとして新たに合成された、ペンタフルオロスルファニル基（-SF6）を有するボレートが渋いので、紹介します。近年、トリフルオロメチル基は高い電子求引性を有する置換基として大活躍していますが、同様に高い電子求引性を有するSF6基は、"スーパー"トリフルオロメチル基としての地位を確立しつつあるそうです。我々のグループでもよく用いているテトラフェニルボレートアニオン（BPh4-）は、優れた対アニオンですが、酸化剤と反応してしまうこともあることが知られています。カーリンらのグループ？からは、フェニル基の3,5位に、電子求引性の高いCF3を導入した錯体を用いると、活性種の安定性が大きく変わることを報告しているようです。このようなアニオンはBArFと呼ばれて親しまれています（下図左）。本論文で著者らは、対応するグリニャール試薬とBCl3を反応させることで、下図右のカウンターアニオン、S-BArFを新たに合成しています。高い電子求引性による電荷の分散効果と、立体によるホウ素中心への攻撃の阻害が期待されます。 250°Cくらいまで、熱には安定なようです。筆者らは、ニッケル錯体の対アニオンとしてこのアニオンを利用したところ、重合触媒活性があがったと報告しています。ニッケル錯体と、対アニオンの相互作用が小さいこと、対アニオンの安定性が高いことなどの理由があると思います（このあたりはちゃんと読んでいません）。計算したところ、HOMOの非局在化具合はBArF、S-BArFとあまり変わらない（それぞれ、92%、93%）ようですが、LUMOがS-BArFで

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Rebeca G. Castillo,† Rahul Banerjee,‡ Caleb J. Allpress,§ Gregory T. Rohde,§ Eckhard Bill,† Lawrence Que, Jr.,*,§ John D. Lipscomb,*,‡ and Serena DeBeer*,† † Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion, Stiftstrasse 34-36, D-45470 Mülheim an der Ruhr, Germany ‡ Department of Biochemistry, Molecular Biology, and Biophysics and § Department of Chemistry, University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota 55455, United States http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b09560 HERFD XASを用いて、sMMOの活性部位の構造について議論しています。まだ実験、計算が必要だが、オープンコアの構造を有していると著者らは述べています。

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