JP2022110295A - Transition metal complex-silicon complex and catalyst - Google Patents

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龍好 伊藤
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Abstract

To provide a material that can be used as a reaction catalyst for hydrosilylation and the like.SOLUTION: A complex includes a transition metal complex, and a carrier carrying the transition metal complex, the carrier composed of a silicon material having an Si-H group, and the silicon material being selected from the group consisting of a silicon polymer, silicon ceramic, and metal silicon. A complex includes a transition metal, and a carrier carrying the transition metal, the carrier composed of a silicon material having an Si-H group, and the silicon material being selected from the group consisting of a silicon polymer, silicon ceramic, and metal silicon.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、遷移金属錯体とケイ素系材料からなる担体との複合体およびその触媒としての使用、特に、ヒドロシリル化等の反応における使用に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composite of a transition metal complex and a carrier made of a silicon-based material and its use as a catalyst, particularly in reactions such as hydrosilylation.

アルケン類やアルキン類の不飽和化合物に対してSi-H官能性化合物を付加反応するヒドロシリル化反応は、有機ケイ素化物を合成する目的で広く用いられる、産業的にも有用な合成反応である。得られる有機ケイ素化合物(アルキルシラン又はアルケニルシラン)は、シランカップリング剤、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、シリコーンオイル製造用の原材料等として様々な分野で用いられる。
ヒドロシリル化反応は、典型的には、白金触媒の存在下で行われる。代表的な白金触媒としては、Speier触媒、Karstedt触媒、(COD)PtCl触媒などが触媒活性や入手容易性の面から多く用いられている。しかし、白金触媒は、高価な貴金属元素である白金(Pt)を含有するため、非常に高価である。より安価に使用できる金属化合物触媒が望まれており、数多くの研究が進められている。
A hydrosilylation reaction in which an Si—H functional compound is added to an unsaturated compound such as alkenes or alkynes is an industrially useful synthetic reaction that is widely used for the purpose of synthesizing organosilicides. The resulting organosilicon compounds (alkylsilanes or alkenylsilanes) are used in various fields as raw materials for producing silane coupling agents, silicone rubbers, silicone resins, and silicone oils.
Hydrosilylation reactions are typically carried out in the presence of a platinum catalyst. As typical platinum catalysts, Speier's catalyst, Karstedt's catalyst, (COD)PtCl 2 catalyst and the like are often used in terms of catalytic activity and availability. However, platinum catalysts are very expensive because they contain platinum (Pt), which is an expensive noble metal element. There is a demand for metal compound catalysts that can be used at a lower cost, and many studies are being conducted.

貴金属フリーの金属触媒として、例えば、ビスイミノピリジン配位子を有する鉄錯体触媒が報告されている(非特許文献1)。しかし、この触媒は、特殊な窒素3座配位子を必要とすること、空気や水に対して不安定であり取り扱い性に劣ること、均一系触媒であるため、再使用が困難であることなどの問題点がある。
また、イソシアニド配位子を有する鉄またはコバルト錯体触媒が報告されている(非特許文献2)。しかし、この触媒も均一系触媒であるため、再使用が困難であるといった問題点がある。
このほか、様々な金属触媒が提案されている(非特許文献3~5)。これらの触媒も均一系触媒であるために再使用が困難であることに加え、触媒活性や取り扱い性などの点で改善の余地がある。
As a noble metal-free metal catalyst, for example, an iron complex catalyst having a bisiminopyridine ligand has been reported (Non-Patent Document 1). However, this catalyst requires a special nitrogen tridentate ligand, is unstable against air and water and has poor handling properties, and is difficult to reuse because it is a homogeneous catalyst. There are problems such as
An iron or cobalt complex catalyst having an isocyanide ligand has also been reported (Non-Patent Document 2). However, since this catalyst is also a homogeneous catalyst, there is a problem that it is difficult to reuse.
In addition, various metal catalysts have been proposed (Non-Patent Documents 3 to 5). Since these catalysts are also homogeneous catalysts, they are difficult to reuse, and there is room for improvement in terms of catalytic activity, handleability, and the like.

Chirik, P. J., et al., Science, 2012,335, 567-570Chirik, P.J., et al., Science, 2012, 335, 567-570 Nagashima, H., et al., J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 2480-2483Nagashima, H., et al., J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 2480-2483 Deng, L., et al., ACS Catal. 2016, 6, 290-300Deng, L., et al., ACS Catal. 2016, 6, 290-300 Hu, X, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12295-12299Hu, X, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12295-12299 Holland, P. L., et al., J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 13244-13247Holland, P. L., et al., J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 13244-13247

このような状況下、ヒドロシリル化等の反応などに利用可能な新規な触媒が依然として求められている。 Under such circumstances, there is still a demand for novel catalysts that can be used for reactions such as hydrosilylation.

本発明は例えば以下の通りである。
[1] 遷移金属錯体と、前記遷移金属錯体を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなり、前記ケイ素系材料は、ケイ素系ポリマー、ケイ素系セラミックス、および金属シリコンからなる群から選択される、複合体。
[2] 遷移金属と、前記遷移金属を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなり、前記ケイ素系材料は、ケイ素系ポリマー、ケイ素系セラミックス、および金属シリコンからなる群から選択される、複合体。
[2a] 前記遷移金属錯体または前記遷移金属は、周期表第7~11族に属する遷移金属原子からなる群より選択される少なくとも1種の遷移金属原子を含む、[1]または[2]に記載の複合体。
[3] 前記遷移金属錯体または前記遷移金属の遷移金属原子は、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、および銅(Cu)からなる群から選択される少なくとも1種である、[1]または[2]に記載の複合体。
[4] 前記ケイ素系ポリマーは、ポリシラン系ポリマー、ポリシロキサン系ポリマー、ポリシラザン系ポリマー、ポリカルボシラン系ポリマー、ポリメタロカルボシラン系ポリマーおよびこれらの誘導体、ならびに、側鎖にSiH基を有するポリマーから選択される少なくとも1種を含む、[1]~[3]、[2a]のいずれかに記載の複合体。
[5] 前記担体は粒子状または板状である、[1]~[4]、[2a]のいずれかに記載の複合体。
[6] 前記担体は、Si-H基を有するシリコン粒子である、[1]~[5]、[2a]のいずれかに記載の複合体。
[7] 前記遷移金属錯体は、アルケン、アルキン、ハロゲン原子、有機酸、ヒドロキシ、カルボニル、イソシアニド、アミン、イミン、含窒素ヘテロ環、ホスフィン、アルシン、アルコール、チオール、エーテル、スルフィド、ニトリル、分子状水素、分子状窒素、アルデヒド、ケトンおよびカルベンから選択される少なくとも1種の配位子を含む、[1]~[6]、[2a]のいずれかに記載の複合体。
[8] 前記遷移金属錯体の遷移金属原子と、前記担体のシリコン原子とが結合している、[1]~[7]、[2a]のいずれかに記載の複合体。
[8a] 前記複合体に含まれるケイ素原子(Si)と前記遷移金属錯体の遷移金属原子(M)とのモル比(Si:M)が、100:1~1:10の範囲(好ましくは100:1~1:5の範囲、より好ましくは50:1~1:2の範囲、さらに好ましくは20:1~1:1の範囲、特に好ましくは10:1~2:1の範囲)である、[1]~[7]、[2a]のいずれかに記載の複合体。
For example, the present invention is as follows.
[1] A transition metal complex and a carrier supporting the transition metal complex, the carrier being made of a silicon-based material having a Si—H group, the silicon-based material being a silicon-based polymer, silicon-based ceramics, and A composite selected from the group consisting of metallic silicon.
[2] A transition metal and a carrier supporting the transition metal, the carrier being made of a silicon-based material having a Si—H group, and the silicon-based material being a silicon-based polymer, silicon-based ceramics, and metallic silicon A complex selected from the group consisting of
[2a] to [1] or [2], wherein the transition metal complex or the transition metal contains at least one transition metal atom selected from the group consisting of transition metal atoms belonging to groups 7 to 11 of the periodic table; Described complex.
[3] The transition metal complex or the transition metal atom of the transition metal is at least selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and copper (Cu) The complex according to [1] or [2], which is one species.
[4] The silicon-based polymer is selected from polysilane-based polymers, polysiloxane-based polymers, polysilazane-based polymers, polycarbosilane-based polymers, polymetallocarbosilane-based polymers and derivatives thereof, and polymers having SiH groups in side chains. The complex according to any one of [1] to [3] and [2a], comprising at least one selected.
[5] The complex according to any one of [1] to [4] and [2a], wherein the carrier is in the form of particles or plates.
[6] The composite according to any one of [1] to [5] and [2a], wherein the carrier is silicon particles having Si—H groups.
[7] The transition metal complex includes alkenes, alkynes, halogen atoms, organic acids, hydroxy, carbonyls, isocyanides, amines, imines, nitrogen-containing heterocycles, phosphines, arsines, alcohols, thiols, ethers, sulfides, nitriles, molecular The complex according to any one of [1] to [6] and [2a], comprising at least one ligand selected from hydrogen, molecular nitrogen, aldehydes, ketones and carbenes.
[8] The complex according to any one of [1] to [7] and [2a], wherein the transition metal atom of the transition metal complex and the silicon atom of the carrier are bonded.
[8a] The molar ratio (Si:M) between the silicon atoms (Si) contained in the complex and the transition metal atoms (M) in the transition metal complex is in the range of 100:1 to 1:10 (preferably 100 : 1 to 1:5, more preferably 50:1 to 1:2, still more preferably 20:1 to 1:1, particularly preferably 10:1 to 2:1). , [1] to [7], the complex according to any one of [2a].

[9] [1]~[8]、[2a]、[8a]のいずれかに記載の複合体を含む触媒。
[10] ヒドロシリル化反応、ヒドロホウ素化反応、またはカップリング反応に用いられる触媒であって、[1]~[8]、[2a]、[8a]のいずれかに記載の複合体を含む、触媒。
[10a] 前記カップリング反応はKumada-Tamao-Corriuカップリング反応である、[9]に記載の触媒。
[11] 不均一系触媒である、[9]、[10]、[10a]のいずれかに記載の触媒。
[9] A catalyst comprising the composite according to any one of [1] to [8], [2a], and [8a].
[10] A catalyst used in a hydrosilylation reaction, a hydroboration reaction, or a coupling reaction, comprising the complex according to any one of [1] to [8], [2a], and [8a], catalyst.
[10a] The catalyst according to [9], wherein the coupling reaction is a Kumada-Tamao-Corriu coupling reaction.
[11] The catalyst according to any one of [9], [10] and [10a], which is a heterogeneous catalyst.

[12] [9]~[11]、[9a]のいずれかに記載の触媒の存在下、脂肪族不飽和結合含有化合物および/またはカルボニル基含有化合物と、Si-H基含有化合物とを、ヒドロシリル化反応させることを含む、ヒドロシリル化物の製造方法。
[13] 前記ヒドロシリル化物は、有機ケイ素反応剤、シリコーン原料、シランカップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、アルコール、エーテル、アミン、チオール、およびチオエーテルから選択される少なくとも1種である、[12]に記載の方法。
[13a] [9]~[11]、[9a]のいずれかに記載の触媒の存在下、不飽和結合含有化合物と、B-H基含有化合物とを、ヒドロホウ素化反応させることを含む、ヒドロホウ素化物の製造方法。
[14] 前記不飽和結合含有化合物が、アルケン、アルキン、イミン、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸ハライド、尿素、チオアルデヒド、チオケトン、チオエステル、チオアミド、チオカルボン酸、チオカルボン酸無水物、チオカルボン酸ハライド、およびチオ尿素から選択される少なくとも1種である、[12]、[13]、[13a]のいずれかに記載の方法。
[12] In the presence of the catalyst according to any one of [9] to [11] and [9a], an aliphatic unsaturated bond-containing compound and/or a carbonyl group-containing compound and a Si—H group-containing compound, A method for producing a hydrosilylated product, comprising a hydrosilylation reaction.
[13] The hydrosilylated product is at least one selected from organosilicon reactants, silicone raw materials, silane coupling agents, silicone oils, silicone rubbers, silicone resins, alcohols, ethers, amines, thiols, and thioethers. The method according to [12].
[13a] In the presence of the catalyst according to any one of [9] to [11] and [9a], an unsaturated bond-containing compound and a B—H group-containing compound are subjected to a hydroboration reaction, A method for producing a hydroboride.
[14] The unsaturated bond-containing compound is an alkene, alkyne, imine, aldehyde, ketone, ester, amide, carboxylic acid, carboxylic anhydride, carboxylic acid halide, urea, thioaldehyde, thioketone, thioester, thioamide, thiocarboxylic acid , thiocarboxylic anhydride, thiocarboxylic acid halide, and thiourea.

[15] 遷移金属錯体またはその前駆体と、Si-H基を有するケイ素系材料とを混合して複合体を形成することを含む、[1]~[8]、[2a]、[7a]のいずれかに記載の複合体の製造方法。
[15a] [1]~[8]、[2a]、[8a]のいずれかに記載の複合体であって、遷移金属錯体とSi-H基を有するケイ素系材料とを混合して複合体を形成することを含む製造方法により製造された複合体。
[15b] [15a]に記載の複合体を含む触媒。
[16] [9]~[11]、[9a]のいずれかに記載の触媒を用いて反応を行なうことを特徴とする触媒反応方法。
[16a] 触媒反応が、ヒドロシリル化反応、ヒドロホウ素化反応、またはカップリング反応である、[16]に記載の方法。
[15] [1] to [8], [2a], [7a], including mixing a transition metal complex or its precursor with a silicon-based material having a Si—H group to form a composite A method for producing a composite according to any one of .
[15a] The composite according to any one of [1] to [8], [2a], and [8a], wherein the composite is obtained by mixing a transition metal complex and a silicon-based material having an Si—H group. A composite manufactured by a manufacturing method comprising forming a
[15b] A catalyst comprising the composite according to [15a].
[16] A catalytic reaction method, wherein the reaction is carried out using the catalyst according to any one of [9] to [11] and [9a].
[16a] The method of [16], wherein the catalytic reaction is a hydrosilylation reaction, a hydroboration reaction, or a coupling reaction.

本発明は、以下の一以上の効果を有する。 (1)遷移金属錯体または遷移金属とケイ素系材料からなる担体との新規な複合体が提供される。該複合体は、ヒドロシリル化、ヒドロホウ素化反応、カップリング反応などの各種反応において触媒活性を有する。一部の実施形態においては、該複合体を触媒として用いてヒドロシリル化、ヒドロホウ素化反応、カップリング反応などの反応を行う方法が提供される。
(2)該触媒は、不均一系触媒であり、再使用可能である。
(3)遷移金属錯体または遷移金属とケイ素系材料からなる担体との複合体は、安価な材料から簡便な方法で合成可能である。該触媒を用いることで、安価かつ効率的に有機ケイ素化合物などの生成物を製造することができる。
The present invention has one or more of the following effects. (1) A transition metal complex or a novel composite of a transition metal and a carrier made of a silicon-based material is provided. The complex has catalytic activity in various reactions such as hydrosilylation, hydroboration, and coupling reactions. In some embodiments, methods are provided for performing reactions such as hydrosilylation, hydroboration reactions, coupling reactions, etc. using the complexes as catalysts.
(2) The catalyst is a heterogeneous catalyst and can be reused.
(3) A transition metal complex or a composite of a transition metal and a carrier made of a silicon-based material can be synthesized from inexpensive materials by a simple method. By using the catalyst, a product such as an organosilicon compound can be produced inexpensively and efficiently.

図1A~図1Dは、本発明の一形態による担体としてのケイ素系ポリマーであるポリシランに遷移金属錯体(MLm)が担持されてなる複合体の模式図である。1A to 1D are schematic diagrams of composites in which a transition metal complex (ML m ) is supported on polysilane, which is a silicon-based polymer, as a carrier according to one embodiment of the present invention. 図2A~図2Cは、本発明の一形態による担体としての金属シリコンからなるシリコン粒子に遷移金属錯体(MLm)が担持されてなる複合体の模式図である。2A to 2C are schematic diagrams of composites in which a transition metal complex (ML m ) is supported on silicon particles made of metal silicon as a carrier according to one embodiment of the present invention. ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたα-メチルスチレンのヒドロシリル化反応において、60℃、80℃、または100℃の反応温度における、1回目(1st run)、2回目(2nd run)、および3回目(3rd run)の触媒サイクルのヒドロシリル化物の収率(yield/%)を示す。Hydrosilylation reaction of α-methylstyrene with silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) at reaction temperature of 60°C, 80°C, or 100°C for 1st run, 2nd run (2nd run) and 3rd (3rd run) hydrosilylate yields (yield/%) are shown.

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。
本明細書に記載された数値範囲の上限値および下限値は任意に組み合わせることができる。例えば、「A~B」および「C~D」が記載されている場合、「A~D」および「C~B」の範囲も数値範囲として、本発明に範囲に含まれる。
Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified without departing from the scope of the invention.
The upper and lower limits of the numerical ranges described herein can be arbitrarily combined. For example, when "A to B" and "C to D" are described, the ranges of "A to D" and "C to B" are also included in the present invention as numerical ranges.

以下に本明細書において記載する用語等の意義を説明する。
「炭化水素基」とは、指定された数の炭素原子を有する直鎖状、環状または分岐状の飽和または不飽和の炭化水素から水素原子を1個または2個以上除いた基を意味する。具体的には、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アルキレン基、アルケニレン基などが挙げられる。
「アルキル基」とは、指定された数の炭素原子を有する直鎖状、分岐状、または環状の1価の飽和脂肪族炭化水素基を意味する。
「アルケニル基」とは、指定された数の炭素原子および少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有する直鎖状、分岐状、または環状の1価の炭化水素基を意味する。「アルケニレン基」とは、指定された数の炭素原子および少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有する直鎖または分岐の2価の炭化水素基を意味する。「アルケニル」や「アルケニレン」としては例えば、モノエン、ジエン、トリエン及びテトラエンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
「アルキニル基」とは、指定された数の炭素原子および少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を有する直鎖状、分岐状、または環状の1価の炭化水素基を意味する。
「アリール基」とは、芳香族性の炭化水素環式基を意味する。
「アラルキル基」とは、アルキル基の水素原子の1つがアリール基で置換されている基を意味する。
「ハロゲン原子」としては、具体的にはフッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)、ヨウ素原子(I)が挙げられる。
The meanings of the terms and the like described in this specification are explained below.
"Hydrocarbon group" means a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a linear, cyclic or branched saturated or unsaturated hydrocarbon having a designated number of carbon atoms. Specific examples include alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, alkylaryl groups, arylalkyl groups, alkylene groups, alkenylene groups, and the like.
"Alkyl group" means a linear, branched, or cyclic monovalent saturated aliphatic hydrocarbon group having the specified number of carbon atoms.
"Alkenyl group" means a straight, branched, or cyclic monovalent hydrocarbon group having the specified number of carbon atoms and at least one carbon-carbon double bond. "Alkenylene group" means a straight or branched divalent hydrocarbon group having the specified number of carbon atoms and at least one carbon-carbon double bond. Examples of "alkenyl" and "alkenylene" include, but are not limited to, monoene, diene, triene and tetraene.
"Alkynyl group" means a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having the indicated number of carbon atoms and at least one carbon-carbon triple bond.
An "aryl group" means an aromatic hydrocarbon cyclic group.
An "aralkyl group" means a group in which one of the hydrogen atoms of an alkyl group has been replaced with an aryl group.
The "halogen atom" specifically includes a fluorine atom (F), a chlorine atom (Cl), a bromine atom (Br), and an iodine atom (I).

1.複合体
本発明の一形態は、遷移金属錯体と、前記遷移金属錯体を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなる、複合体(以下「複合体(1)」ともいう)に関する。本発明の別の一形態は、遷移金属と、前記遷移金属を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなる、複合体(以下「複合体(2)」ともいう)に関する。以下、複合体(1)および複合体(2)を総称して「複合体」ともいう。本形態の複合体は、脂肪族不飽和結合に対するヒドロシリル化反応などの各種反応において触媒活性を有する。また、該触媒は不均一系触媒であり、再使用可能である。
1. Composite One aspect of the present invention is a composite (hereinafter referred to as "composite (1 )”). Another aspect of the present invention is a composite (hereinafter "composite (2)") comprising a transition metal and a carrier that supports the transition metal, and the carrier is made of a silicon-based material having a Si—H group. Also called). Hereinafter, complex (1) and complex (2) are also collectively referred to as "complex". The complex of this form has catalytic activity in various reactions such as hydrosilylation reactions on aliphatic unsaturated bonds. Also, the catalyst is a heterogeneous catalyst and can be reused.

本明細書において「担持」とは、遷移金属錯体または遷移金属が、ケイ素系材料に、化学的および/または物理的手段により、付着または結合した状態をいう。上記化学的手段の代表例としては、化学結合が挙げられる。化学結合の具体例としては、共有結合、金属結合、配位結合、イオン結合、水素結合、分子間力(ファンデルワールス力)が挙げられる。幾つかの実施形態において、化学結合は、共有結合、配位結合、またはイオン結合である。一部の実施形態において、化学結合は共有結合である。上記物理的手段としては、化学的手段以外の任意の適切な固定手段が採用され得る。具体例としては、吸着等が挙げられる。
ケイ素系材料が遷移金属錯体または遷移金属を担持していることは、赤外吸収スペクトル、蛍光X線分析、XPS(X線光電子分光)、および/またはXAFS(エックス線吸収微細構造)解析を用いて確認することができる。
As used herein, the term "supported" refers to a state in which a transition metal complex or transition metal is attached or bound to a silicon-based material by chemical and/or physical means. Representative examples of the chemical means include chemical bonding. Specific examples of chemical bonds include covalent bonds, metallic bonds, coordinate bonds, ionic bonds, hydrogen bonds, and intermolecular forces (van der Waals forces). In some embodiments, the chemical bond is covalent, coordinate, or ionic. In some embodiments, chemical bonds are covalent bonds. Any appropriate fixing means other than chemical means can be employed as the physical means. Adsorption etc. are mentioned as a specific example.
Whether the silicon-based material carries a transition metal complex or a transition metal can be confirmed using infrared absorption spectrum, X-ray fluorescence analysis, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), and/or XAFS (X-ray absorption fine structure) analysis. can be confirmed.

幾つかの実施形態において、複合体は、ケイ素系材料のシリコン原子(Si)と遷移金属原子との間に化学結合が形成されている。該実施形態では、シリコン原子と遷移金属原子との間の結合はケイ素系材料のSi-H基(ヒドロシリル基)と遷移金属錯体との反応により形成されており、このような結合の存在により遷移金属錯体がケイ素系材料からなる担体に安定して担持され得る。 In some embodiments, the composite has a chemical bond formed between a silicon atom (Si) of the silicon-based material and a transition metal atom. In this embodiment, the bond between the silicon atom and the transition metal atom is formed by reaction between the Si—H group (hydrosilyl group) of the silicon-based material and the transition metal complex, and the presence of such a bond causes the transition A metal complex can be stably supported on a carrier made of a silicon-based material.

幾つかの実施形態にかかる複合体では、遷移金属錯体または遷移金属の遷移金属原子(M)が担体としてのケイ素系材料(ケイ素ポリマーおよびシリコン粒子)における隣接した2つのシリコン原子と化学結合を形成している。このような形態の複合体では、触媒構造の安定化、触媒性能の向上、再使用性の向上などの利点がある。
特定の実施形態において、複合体は、下記式(I)で表される構造を有する。なお、本明細書においては、共有結合、配位結合およびイオン結合などの化学結合の種類を特に区別することなく実線で表す。

Figure 2022110295000001
式(I)中、Mは遷移金属原子を表し、Lは配位子を表し、mは、遷移金属原子に配位する配位子の数を表す。mは遷移金属原子の酸化数や配位子の種類により決定される。mは0以上の整数を表す。
幾つかの実施形態において、mは1以上の整数を表し、通常、1~6の整数を表す。mが1以上の整数である場合、複合体は、遷移金属錯体と、前記遷移金属錯体を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなる(上記複合体(1)の形態)。
幾つかの実施形態において、mは0の整数を表す。mが0である場合、複合体は、遷移金属と、前記遷移金属を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなる(上記複合体(2)の形態)。本発明の実施形態に係る複合体は、遷移金属錯体とケイ素系材料からなる担体とから形成されるが、複合体の形成過程において、遷移金属錯体の配位子が解離し、複合体形成後に複合体を構成する遷移金属錯体に配位子が含まれない場合(すなわち、上記式(I)中のmが0である場合)がある。このような構造(例えば上記式(I)中のmが0である構造)も本発明の複合体に包含される。また、一部の実施形態において、複合体を構成する遷移金属は、配位子が配位しているものと配位子が配位していないものとの組合せである場合がある。すなわち、複合体に含まれる遷移金属原子の一部は配位子を含む遷移金属錯体(例えば上記式(I)中のm≧1)の形態で担体に担持され、一部は配位子を含まない遷移金属の形態(例えば上記式(I)中のm=0)で担体に担持されてもよい。 In the composite according to some embodiments, the transition metal atom (M) of the transition metal complex or transition metal forms a chemical bond with two adjacent silicon atoms in the silicon-based material (silicon polymer and silicon particles) as a support. is doing. Such a form of composite has advantages such as stabilization of the catalyst structure, improvement of catalyst performance, and improvement of reusability.
In certain embodiments, the conjugate has a structure represented by formula (I) below. In this specification, the types of chemical bonds such as covalent bonds, coordinate bonds and ionic bonds are represented by solid lines without particular distinction.
Figure 2022110295000001
In formula (I), M represents a transition metal atom, L represents a ligand, and m represents the number of ligands coordinated to the transition metal atom. m is determined by the oxidation number of the transition metal atom and the type of ligand. m represents an integer of 0 or more.
In some embodiments, m represents an integer of 1 or greater, typically 1-6. When m is an integer of 1 or more, the composite includes a transition metal complex and a carrier that supports the transition metal complex, and the carrier is made of a silicon-based material having a Si—H group (the composite ( 1) form).
In some embodiments, m represents an integer of 0. When m is 0, the composite contains a transition metal and a carrier that supports the transition metal, and the carrier is made of a silicon-based material having a Si—H group (the form of the composite (2) above). . The composite according to the embodiment of the present invention is formed from a transition metal complex and a carrier made of a silicon-based material. In the process of forming the composite, the ligand of the transition metal complex is dissociated, There is a case where the transition metal complex that constitutes the complex does not contain a ligand (that is, the case where m in the above formula (I) is 0). Such structures (for example, structures in which m is 0 in formula (I) above) are also included in the complexes of the present invention. Also, in some embodiments, the transition metals that make up the complex may be a combination of ligand-coordinated and unliganded ones. That is, some of the transition metal atoms contained in the complex are supported on the carrier in the form of a transition metal complex containing ligands (for example, m≧1 in the above formula (I)), and some of the transition metal atoms contain ligands. It may be carried on the carrier in the form of a transition metal that does not contain it (for example, m=0 in the above formula (I)).

本発明において、遷移金属錯体とケイ素系材料との複合化形態は、上記形態に限定されるものではない。例えば、遷移金属原子(M)は1つのシリコン原子との間で結合を形成していてもよいし、互いに隣接していない2つのシリコン原子と結合を形成してもよい。
幾つかの実施形態において、複合体は、下記式(II)で表される構造を有する。

Figure 2022110295000002
式(II)におけるM、L、およびmの定義は式(I)と同様である。 In the present invention, the composite form of the transition metal complex and silicon-based material is not limited to the above form. For example, the transition metal atom (M) may form a bond with one silicon atom, or may form a bond with two silicon atoms that are not adjacent to each other.
In some embodiments, the conjugate has a structure represented by formula (II) below.
Figure 2022110295000002
The definitions of M, L, and m in formula (II) are the same as in formula (I).

幾つかの実施形態において、複合体は、下記式(III)で表される構造を含有する。

Figure 2022110295000003
式(III)におけるM、L、およびmの定義は式(I)と同様である。
式(III)中、Yは、-O-、-CR-、または-NR-を示す。RおよびRは各々独立して、水素原子又は炭素原子数1~30のアルキル基および炭素原子数6~30のアリール基である。
複合体における遷移金属原子と担体との間の結合の形態は単一のもの(例えば、上記式(I)、式(II)、式(III)のいずれか)であっても、複数種類の組合せ(例えば、上記式(I)、式(II)、および式(III)の2種以上の組合せ)であってもよい。 In some embodiments, the conjugate contains a structure represented by Formula (III) below.
Figure 2022110295000003
The definitions of M, L, and m in formula (III) are the same as in formula (I).
In formula (III), Y represents -O-, -CR A R B -, or -NR A -. R A and R B are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
Even if the form of the bond between the transition metal atom and the carrier in the complex is a single one (for example, any of the formulas (I), (II), and (III) above), multiple types of It may be a combination (for example, a combination of two or more of formula (I), formula (II), and formula (III) above).

(遷移金属錯体)
遷移金属錯体は、遷移金属原子(M)に1つまたは複数の配位子(L)が配位結合した構造を有する。
本明細書において「配位結合」は、電子対供与体と金属(M)上の配位部位との間の相互作用であって、その結果、電子対供与体と金属(M)との間に引力が生じる、相互作用を指す。幾つかの実施形態において、上記式(I)~(III)におけるシリコン原子(Si)と遷移金属原子(M)との間は配位結合が形成されている。
(Transition metal complex)
A transition metal complex has a structure in which one or more ligands (L) are coordinated to a transition metal atom (M).
As used herein, a "coordination bond" is an interaction between an electron pair donor and a coordination site on a metal (M) resulting in refers to an interaction in which an attractive force is generated between In some embodiments, a coordinate bond is formed between the silicon atom (Si) and the transition metal atom (M) in formulas (I)-(III) above.

遷移金属錯体としては、ケイ素系材料のシリコン原子(Si)と相互作用して複合体を形成し得るものであれば特に限定されない。遷移金属錯体に含まれる配位子は1種類から構成されていてもよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。遷移金属錯体に含まれる遷移金属原子は1種類から構成されていてもよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。また、複合体は1種類の遷移金属錯体を含んでいてもよいし、2種以上の遷移金属錯体を含んでいてもよい。 The transition metal complex is not particularly limited as long as it can interact with the silicon atoms (Si) of the silicon-based material to form a complex. The ligand contained in the transition metal complex may be composed of one type, or may be a combination of two or more types. The transition metal atoms contained in the transition metal complex may consist of one type, or may be a combination of two or more types. Moreover, the complex may contain one type of transition metal complex, or may contain two or more types of transition metal complexes.

遷移金属錯体に含有される遷移金属原子は特に制限されず、周期表第3~11族に属する遷移金属原子からなる群より選択される少なくとも1種の遷移金属原子のいずれであっても良い。好ましくは周期表第7~11族に属する遷移金属原子からなる群より選択される少なくとも1種の非貴金属である遷移金属原子であり、中でも、価格や入手容易性の観点から、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)および亜鉛(Zn)からなる群から選択される少なくとも1種の遷移金属原子が好ましく、触媒活性および選択性の観点から、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、および銅(Cu)からなる群から選択される少なくとも1種の遷移金属原子がより好ましい。これらの遷移金属原子は、ケイ素系材料のヒドロシリル基(Si-H)と反応して、シリコン原子(Si)との間に結合を形成し得、これにより遷移金属錯体とケイ素系材料との複合体を形成し得る。 The transition metal atom contained in the transition metal complex is not particularly limited, and may be at least one transition metal atom selected from the group consisting of transition metal atoms belonging to groups 3 to 11 of the periodic table. Preferably, it is at least one transition metal atom that is a non-noble metal selected from the group consisting of transition metal atoms belonging to groups 7 to 11 of the periodic table. Among them, from the viewpoint of price and availability, manganese (Mn) , iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu) and at least one transition metal atom selected from the group consisting of zinc (Zn), from the viewpoint of catalytic activity and selectivity , manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and copper (Cu). These transition metal atoms can react with hydrosilyl groups (Si—H) of silicon-based materials to form bonds between silicon atoms (Si), thereby resulting in composites of transition metal complexes and silicon-based materials. can form bodies.

遷移金属錯体を構成する配位子は、遷移金属原子に配位し得る有機基であればよく、特に制限されない。例えば、配位子に含まれる2つの電子が遷移金属原子に配位する二電子配位子が挙げられる。二電子配位子としては特に限定されるものではなく、金属錯体の二電子配位子として従来用いられている任意の配位子を用いることができる。例えば、非共有電子対および/またはπ電子を有する配位子が挙げられる。典型的には、アルケン、アルキン、ハロゲン原子、有機酸、ヒドロキシ、カルボニル(CO)、イソシアニド、アミン、イミン、含窒素ヘテロ環、ホスフィン、アルシン、アルコール、チオール、エーテル、スルフィド、ニトリル、分子状水素、アルデヒド、ケトンおよびカルベンから選択される少なくとも1種が挙げられる。 The ligand that constitutes the transition metal complex is not particularly limited as long as it is an organic group capable of coordinating with the transition metal atom. Examples thereof include two-electron ligands in which two electrons contained in the ligand coordinate to a transition metal atom. The two-electron ligand is not particularly limited, and any ligand conventionally used as a two-electron ligand for metal complexes can be used. Examples include ligands with lone pairs of electrons and/or π electrons. Typically, alkenes, alkynes, halogen atoms, organic acids, hydroxy, carbonyl (CO), isocyanides, amines, imines, nitrogen-containing heterocycles, phosphines, arsines, alcohols, thiols, ethers, sulfides, nitriles, molecular hydrogen , aldehydes, ketones and carbenes.

イソシアニドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、Y-NCで示されるものが好適である。
ここでYは、置換されていてもよく、かつ、酸素原子(O)、窒素原子(N)、硫黄原子(S)およびリン原子(P)から選択される原子が1個または2個以上介在していてもよい炭素数1~30の1価有機基を表す。
炭素数1~30の1価の有機基としては、特に限定されるものではないが、炭素数1~30の1価炭化水素基が好ましい。1価炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。
Although the isocyanide is not particularly limited, for example, those represented by Y--NC are suitable.
Here, Y may be substituted and is interposed by one or more atoms selected from an oxygen atom (O), a nitrogen atom (N), a sulfur atom (S) and a phosphorus atom (P). represents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms which may be substituted.
The monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms is not particularly limited, but a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms is preferable. Examples of monovalent hydrocarbon groups include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups and aralkyl groups.

アルキル基としては、直鎖、分岐鎖、環状のいずれでもよく、好ましくは炭素数1~10のアルキル基であり、その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、n-エイコサニル基等の直鎖または分岐鎖アルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、ノルボルニル、アダマンチル基等のシクロアルキル基などが挙げられる。 The alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, specific examples of which include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, Linear or branched alkyl groups such as n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl and n-eicosanyl groups; cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl , norbornyl, and cycloalkyl groups such as adamantyl groups.

アルケニル基としては、炭素数2~20のアルケニル基が好ましく、その具体例としては、エテニル、n-1-プロペニル、n-2-プロペニル、1-メチルエテニル、n-1-ブテニル、n-2-ブテニル、n-3-ブテニル、2-メチル-1-プロペニル、2-メチル-2-プロペニル、1-エチルエテニル、1-メチル-1-プロペニル、1-メチル-2-プロペニル、n-1-ペンテニル、n-1-デセニル、n-1-エイコセニル基等が挙げられる。
アルキニル基としては、炭素数2~20のアルキニル基が好ましく、その具体例としては、エチニル、n-1-プロピニル、n-2-プロピニル、n-1-ブチニル、n-2-ブチニル、n-3-ブチニル、1-メチル-2-プロピニル、n-1-ペンチニル、n-2-ペンチニル、n-3-ペンチニル、n-4-ペンチニル、1-メチル-n-ブチニル、2-メチル-n-ブチニル、3-メチル-n-ブチニル、1,1-ジメチル-n-プロピニル、n-1-ヘキシニル、n-1-デシニル、n-1-ペンタデシニル、n-1-エイコシニル基等が挙げられる。
The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include ethenyl, n-1-propenyl, n-2-propenyl, 1-methylethenyl, n-1-butenyl, n-2- butenyl, n-3-butenyl, 2-methyl-1-propenyl, 2-methyl-2-propenyl, 1-ethylethenyl, 1-methyl-1-propenyl, 1-methyl-2-propenyl, n-1-pentenyl, Examples include n-1-decenyl and n-1-eicosenyl groups.
The alkynyl group is preferably an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include ethynyl, n-1-propynyl, n-2-propynyl, n-1-butynyl, n-2-butynyl, n- 3-butynyl, 1-methyl-2-propynyl, n-1-pentynyl, n-2-pentynyl, n-3-pentynyl, n-4-pentynyl, 1-methyl-n-butynyl, 2-methyl-n- butynyl, 3-methyl-n-butynyl, 1,1-dimethyl-n-propynyl, n-1-hexynyl, n-1-decynyl, n-1-pentadecynyl, n-1-eicosinyl groups and the like.

アリール基としては、好ましくは炭素数6~30、より好ましくは炭素数6~20のアリール基であり、その具体例としては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、アントリル、フェナントリル、o-ビフェニリル、m-ビフェニリル、p-ビフェニリル基等が挙げられる。 The aryl group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, anthryl, phenanthryl and o-biphenylyl. , m-biphenylyl, and p-biphenylyl groups.

アラルキル基としては、好ましくは炭素数7~30、より好ましくは炭素数7~20のアラルキル基であり、その具体例としては、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピル、ナフチルメチル、ナフチルエチル、ナフチルプロピル基等が挙げられる。 The aralkyl group is preferably an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include benzyl, phenylethyl, phenylpropyl, naphthylmethyl, naphthylethyl and naphthylpropyl groups. etc.

また、Yとしての、炭素数1~30の1価の有機基は置換基を有していてもよく、任意の位置に同一または異なる複数の置換基を有していてもよい。置換基の具体例としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基等のアミノ基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、その炭素数は特に限定されるものではないが、好ましくは炭素数1~10であり、その具体例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、n-ブトキシ、i-ブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、n-ペントキシ、n-ヘキソキシ、n-ヘプチルオキシ、n-オクチルオキシ、n-ノニルオキシ、n-デシルオキシ基等が挙げられる。
In addition, the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms as Y may have a substituent, and may have a plurality of identical or different substituents at arbitrary positions. Specific examples of substituents include halogen atoms, alkoxy groups, amino groups such as dialkylamino groups, and the like.
Although the number of carbon atoms of the alkoxy group is not particularly limited, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, Examples include i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, n-hexoxy, n-heptyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy and n-decyloxy groups.

イソシアニド化合物の具体例としては、メチルイソシアニド、エチルイソシアニド、n-プロピルイソシアニド、シクロプロピルイソシアニド、n-ブチルイソシアニド、イソブチルイソシアニド、sec-ブチルイソシアニド、t-ブチルイソシアニド、n-ペンチルイソシアニド、イソペンチルイソシアニド、ネオペンチルイソシアニド、n-ヘキシルイソシアニド、シクロヘキシルイソシアニド、シクロヘプチルイソシアニド、1,1-ジメチルヘキシルイソシアニド、1-アダマンチルイソシアニド、2-アダマンチルイソシアニド等のアルキルイソシアニド;フェニルイソシアニド、2-メチルフェニルイソシアニド、4-メチルフェニルイソシアニド、2,4-ジメチルフェニルイソシアニド、2,5-ジメチルフェニルイソシアニド、2,6-ジメチルフェニルイソシアニド、2,4,6-トリメチルフェニルイソシアニド、2,4,6-トリt-ブチルフェニルイソシアニド、2,6-ジイソプロピルフェニルイソシアニド、1-ナフチルイソシアニド、2-ナフチルイソシアニド、2-メチル-1-ナフチルイソシアニド等のアリールイソシアニド;ベンジルイソシアニド、フェニルエチルイソシアニド等のアラルキルイソシアニドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of isocyanide compounds include methyl isocyanide, ethyl isocyanide, n-propyl isocyanide, cyclopropyl isocyanide, n-butyl isocyanide, isobutyl isocyanide, sec-butyl isocyanide, t-butyl isocyanide, n-pentyl isocyanide, isopentyl isocyanide, Alkyl isocyanides such as neopentyl isocyanide, n-hexyl isocyanide, cyclohexyl isocyanide, cycloheptyl isocyanide, 1,1-dimethylhexyl isocyanide, 1-adamantyl isocyanide, 2-adamantyl isocyanide; phenyl isocyanide, 2-methylphenyl isocyanide, 4-methyl phenyl isocyanide, 2,4-dimethylphenyl isocyanide, 2,5-dimethylphenyl isocyanide, 2,6-dimethylphenyl isocyanide, 2,4,6-trimethylphenyl isocyanide, 2,4,6-tri-t-butylphenyl isocyanide, aryl isocyanide such as 2,6-diisopropylphenyl isocyanide, 1-naphthyl isocyanide, 2-naphthyl isocyanide, 2-methyl-1-naphthyl isocyanide; aralkyl isocyanide such as benzyl isocyanide and phenylethyl isocyanide; not to be

アミンとしては、RNで示される第3級アミンが挙げられる。
ここで、Rは互いに独立して、ハロゲン原子、水酸基(OH)、アルコキシ基で置換されていてもよい、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す。
ハロゲン原子、炭素数1~30のアルキル基、アリール基、およびアラルキル基、ならびにアルコキシ基の具体例はYとしての有機基または置換基として上記で例示した基と同様のものが挙げられる。
Amines include tertiary amines represented by R 3 N.
Here, each R independently represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group optionally substituted with a halogen atom, a hydroxyl group (OH), or an alkoxy group.
Specific examples of a halogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, and an alkoxy group are the same as the organic groups or substituents exemplified above for Y.

イミンとしては、RC(=NR)R(Rは互いに独立して上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。中でも、触媒活性や触媒安定性の点で、ジイミン(例えば、N,N’-ビス(2,6-ジイソプロピルフェニル)ブタン-2,3-ジイミン、N,N’-ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)エタン-1,2-ジイミンなど)、ビスイミノピリジン、ジアミン、トリアミンが好ましい。 Examples of imines include those represented by RC(=NR)R (wherein each R independently represents the same meaning as above). Among them, diimine (e.g., N,N'-bis(2,6-diisopropylphenyl)butane-2,3-diimine, N,N'-bis(2,4,6 -trimethylphenyl)ethane-1,2-diimine), bisiminopyridines, diamines, triamines are preferred.

ホスフィンとしては、例えば、RP(Rは互いに独立して上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。中でも、触媒活性や触媒安定性の点で、3級アルキルホスフィンや3級アリールホスフィン(例えば、トリ-tert-ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィンなど)、3級アルキルホスファイト、3級アリールホスファイト(トリメチロールプロパンホスファイトなど)が好ましい。 Phosphines include, for example, those represented by R 3 P (where each R independently represents the same meaning as above). Among them, tertiary alkylphosphine, tertiary arylphosphine (e.g., tri-tert-butylphosphine, triphenylphosphine, etc.), tertiary alkylphosphite, tertiary arylphosphite (tri methylolpropane phosphite, etc.) are preferred.

アルシンとしては、例えば、RAs(Rは互いに独立して上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。 Arsines include, for example, those represented by R 3 As (Rs independently represent the same meanings as above).

アルコールとしては、例えば、ROH(Rは上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。 Examples of alcohols include those represented by ROH (R has the same meaning as above).

チオールとしては、上記アルコールの酸素原子を硫黄原子で置換したものが挙げられる。 Thiols include those obtained by substituting a sulfur atom for the oxygen atom of the above alcohol.

エーテルとしては、例えば、ROR(Rは互いに独立して上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。 Ethers include, for example, those represented by ROR (where each R independently represents the same meaning as above).

スルフィドとしては、上記エーテルの酸素原子を硫黄原子で置換したものが挙げられる。 Sulfides include those obtained by substituting the oxygen atom of the above ether with a sulfur atom.

ニトリルとしては、例えば、RCN(Rは互いに独立して上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。 Nitriles include, for example, those represented by RCN (Rs independently represent the same meanings as above).

アルデヒドとしては、例えば、RCHO(Rは上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。 Examples of aldehydes include those represented by RCHO (R has the same meaning as above).

ケトンとしては、例えば、RCOR(Rは互いに独立して上記と同じ意味を表す。)で示されるものが挙げられる。 Ketones include, for example, those represented by RCOR (Rs independently represent the same meanings as above).

カルベンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、下記式(i)で示されるものが挙げられる。

Figure 2022110295000004
上記式(i)において、Zは、炭素原子、窒素原子または酸素原子を表し、Zが炭素原子のとき、bは3であり、Zが窒素原子のとき、bは2であり、Zが酸素原子のとき、bは1である。
1およびR2は、互いに独立して、ハロゲン原子またはアルコキシ基で置換されていてもよい、炭素数1~30のアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表すが、R1のいずれか1つと、R2のいずれか1つが結合して2価の有機基を構成して環状構造をとっていてもよく、この場合、環状構造内に窒素原子および/または不飽和結合を含んでいてもよい。
ハロゲン原子、炭素数1~30のアルキル基、アリール基、およびアラルキル基、ならびにアルコキシ基の具体例はYとしての有機基または置換基として上記で例示した基と同様のものが挙げられる。 Examples of carbenes include, but are not particularly limited to, those represented by the following formula (i).
Figure 2022110295000004
In the above formula (i), Z represents a carbon atom, a nitrogen atom or an oxygen atom; when Z is a carbon atom, b is 3; when Z is a nitrogen atom, b is 2; When an atom, b is 1.
R 1 and R 2 independently represent an alkyl group, aryl group or aralkyl group having 1 to 30 carbon atoms and optionally substituted with a halogen atom or an alkoxy group, and any one of R 1 and , R 2 may combine to form a divalent organic group to form a cyclic structure, in which case the cyclic structure may contain a nitrogen atom and/or an unsaturated bond. .
Specific examples of a halogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, and an alkoxy group are the same as the organic groups or substituents exemplified above for Y.

中でも、カルベンとしては、環状のカルベン化合物が好ましい。環状カルベン化合物の具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

Figure 2022110295000005
Among them, as the carbene, a cyclic carbene compound is preferable. Specific examples of the cyclic carbene compound include, but are not limited to, the following compounds.
Figure 2022110295000005

含窒素ヘテロ環としては、例えば、ピロール、イミダゾール、ピリジン、ターピリジン、ビスイミノピリジン、ピリミジン、オキサゾリン、イソオキサゾリン並びにこれらの誘導体等が挙げられる。中でも、下記式(ii)で表されるビスイミノピリジン化合物、式(iii)で表されるターピリジン化合物が好ましい。

Figure 2022110295000006
上記式(ii)および(iii)において、R10は、互いに独立して、水素原子または置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基であり、アルキル基の具体例としては上記で例示した基と同様のものが挙げられる。
ビスイミノピリジン化合物の具体例としては、2,6-ビス[1-(2,6-ジメチルフェニルイミノ)エチル]ピリジン、2,6-ビス[1-(2,6-ジエチルフェニルイミノ)エチル]ピリジン、2,6-ビス[1-(2,6-ジイソプロピルフェニルイミノ)エチル]ピリジン等が挙げられる。
ターピリジン化合物の具体例としては、2,2’:6’,2”-テルピリジン等が挙げられる。 Examples of nitrogen-containing heterocycles include pyrrole, imidazole, pyridine, terpyridine, bisiminopyridine, pyrimidine, oxazoline, isoxazoline and derivatives thereof. Among them, a bisiminopyridine compound represented by the following formula (ii) and a terpyridine compound represented by the following formula (iii) are preferable.
Figure 2022110295000006
In the above formulas (ii) and (iii), each R 10 is independently a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples of the alkyl group are exemplified above. and the same groups as those described above.
Specific examples of the bisiminopyridine compounds include 2,6-bis[1-(2,6-dimethylphenylimino)ethyl]pyridine and 2,6-bis[1-(2,6-diethylphenylimino)ethyl] pyridine, 2,6-bis[1-(2,6-diisopropylphenylimino)ethyl]pyridine and the like.
Specific examples of terpyridine compounds include 2,2′:6′,2″-terpyridine and the like.

アルケンとしては、直鎖状、分岐状または環状のアルケンのいずれでもよい。直鎖状、分岐状のアルケンとしては、例えば、炭素数2~30、より好ましくは炭素数2~16の直鎖状、分岐状のアルケンが挙げられる。環状アルケン(シクロアルケン)としては、例えば、炭素数4~12、より好ましくは炭素数4~8のシクロアルケンであり、具体例としては、シクロオクタジエン、シクロオクタテトラエン等が挙げられる。
アルキンとしては、直鎖状、分岐状または環状のアルキンのいずれでもよい。直鎖状、分岐状のアルキンとしては、例えば、炭素数2~30、より好ましくは炭素数2~14の直鎖状、分岐状のアルキンが挙げられる。
有機酸としては特に限定されず、従来遷移金属の配位子として知られている任意のものを使用可能である。例えば、酢酸などのカルボン酸、アルコール、フェノール、スルホン酸などが挙げられる。
Alkenes may be linear, branched or cyclic. Linear and branched alkenes include, for example, straight and branched alkenes having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms. The cyclic alkene (cycloalkene) is, for example, a cycloalkene having 4 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms, and specific examples include cyclooctadiene, cyclooctatetraene, and the like.
Alkynes may be linear, branched or cyclic alkynes. Linear and branched alkynes include, for example, straight and branched alkynes having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 14 carbon atoms.
The organic acid is not particularly limited, and any one conventionally known as a transition metal ligand can be used. Examples include carboxylic acids such as acetic acid, alcohols, phenols, and sulfonic acids.

このほか、遷移金属錯体を構成する配位子としては、複数の配位座を持つ配位子(キレート)であってもよい。 In addition, the ligand constituting the transition metal complex may be a ligand (chelate) having multiple coordination sites.

中でも、入手容易性・構造多様性や触媒性能の点で、遷移金属錯体を構成する配位子としては、カルボニル(CO)、イソシアニド、含窒素配位子(ジイミンのようなイミン、ビスイミノピリジンのような含窒素ヘテロ環、トリアルキルアミンのようなアミン)、アルケン(例えば、エチレンやシクロオクタジエン)、含リン配位子(1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンのような3級アルキルホスフィンなどのホスフィン)などが挙げられる。
一実施形態において、遷移金属錯体は、遷移金属カルボニル(M(CO)[式中、Mは遷移金属原子を表し、mは1以上の整数、例えば1~6の整数を表す])、イソシアニド配位遷移金属(M-L[式中、Mは遷移金属原子を表し、mは1以上の整数、例えば1~6の整数を表し、Lはイソシアニドを表す])、遷移金属-含窒素配位子錯体(M-L[式中、Mは遷移金属原子を表し、mは1以上の整数、例えば1~6の整数を表し、Lは含窒素配位子を表す])、アルケン配位遷移金属(M-L[式中、Mは遷移金属原子を表し、mは1以上の整数、例えば1~6の整数を表し、Lはアルケン分子を表す])、ホスフィン配位遷移金属(M-L[式中、Mは遷移金属原子を表し、mは1以上の整数、例えば1~6の整数を表し、Lはホスフィンを表す])から選択される少なくとも1種である。
Among them, carbonyl (CO), isocyanide, nitrogen-containing ligands (imine such as diimine, bisiminopyridine , amines such as trialkylamines), alkenes (e.g., ethylene and cyclooctadiene), phosphorus-containing ligands (tertiary phosphines such as alkylphosphines).
In one embodiment, the transition metal complex is a transition metal carbonyl (M(CO) m [wherein M represents a transition metal atom and m represents an integer greater than or equal to 1, such as an integer from 1 to 6]), isocyanide Coordinated transition metal (ML m [wherein M represents a transition metal atom, m represents an integer of 1 or more, for example, an integer of 1 to 6, and L represents an isocyanide]), transition metal-nitrogen-containing ligand complex (ML m [wherein M represents a transition metal atom, m represents an integer of 1 or more, for example, an integer of 1 to 6, L represents a nitrogen-containing ligand]), alkene Coordination transition metal (ML m [wherein M represents a transition metal atom, m represents an integer of 1 or more, such as an integer of 1 to 6, and L represents an alkene molecule]), phosphine coordination transition at least one selected from metals (ML m [wherein M represents a transition metal atom, m represents an integer of 1 or more, for example, an integer of 1 to 6, and L represents a phosphine]) .

遷移金属原子がマンガン(Mn)である場合の遷移金属錯体の具体例としては、Mn(CO)10が挙げられる。
遷移金属原子が鉄(Fe)である場合の遷移金属錯体の具体例としては、Fe(CO)、ビスイミノピリジン配位鉄、ビス(ホスフィン)配位鉄が挙げられる。
遷移金属原子がコバルト(Co)である場合の遷移金属錯体の具体例としては、Co(CO)が挙げられる。
遷移金属原子がコバルト(Ni)である場合の遷移金属錯体の具体例としては、ビスシクロオクタジエンニッケルなどのアルケン配位ニッケルが挙げられる。
遷移金属錯体の具体例は、例えば、実験化学講座〈21〉有機遷移金属化合物、超分子錯体、Comprehensive Organometallic Chemistry IIIに記載されており、これらに開示される遷移金属錯体を本発明においても好適に使用することができる。
A specific example of the transition metal complex when the transition metal atom is manganese (Mn) is Mn 2 (CO) 10 .
Specific examples of transition metal complexes in which the transition metal atom is iron (Fe) include Fe(CO) 5 , biiminopyridine-coordinated iron, and bis(phosphine)-coordinated iron.
A specific example of the transition metal complex in which the transition metal atom is cobalt (Co) is Co 2 (CO) 8 .
Specific examples of transition metal complexes where the transition metal atom is cobalt (Ni) include alkene-coordinated nickel such as biscyclooctadiene nickel.
Specific examples of transition metal complexes are described, for example, in Jikken Kagaku Koza <21> Organic Transition Metal Compounds, Supramolecular Complexes, and Comprehensive Organometallic Chemistry III, and the transition metal complexes disclosed therein are also suitably used in the present invention. can be used.

(担体)
担体は、Si-H基を有するケイ素系材料からなる。ケイ素系材料は、ケイ素系ポリマー、ケイ素系セラミックス、および金属シリコンからなる群から選択される。
(Carrier)
The carrier consists of a silicon-based material having Si—H groups. Silicon-based materials are selected from the group consisting of silicon-based polymers, silicon-based ceramics, and metallic silicon.

一実施形態において、担体は、Si-H基を有するケイ素系ポリマーである。
本明細書において、ケイ素系ポリマーは、シリコン原子を含有する構成単位を含むポリマーを指す。本発明のケイ素系ポリマーはSi-H基を有するが、当該Si-H基は、ポリマーの主鎖に導入されていてもよいし、ポリマーの側鎖に導入されていてもよい。具体的には、ケイ素系ポリマーとしては、(i)主骨格(主鎖)にシリコン原子を含み、当該主骨格のシリコン原子の少なくとも1つが水素原子と結合し、Si-H基を有するポリマー、および、(ii)側鎖にSi-H基を有するポリマーが挙げられる。
In one embodiment, the support is a silicon-based polymer with Si—H groups.
As used herein, a silicon-based polymer refers to a polymer containing constitutional units containing silicon atoms. The silicon-based polymer of the present invention has Si—H groups, which may be introduced into the main chain of the polymer or into side chains of the polymer. Specifically, the silicon-based polymer includes (i) a polymer containing a silicon atom in the main skeleton (main chain), at least one of the silicon atoms in the main skeleton bonding to a hydrogen atom, and having a Si—H group; and (ii) polymers having Si—H groups in side chains.

(i)主骨格(主鎖)にシリコン原子(Si)を含むポリマーの例としては、ポリシラン系ポリマー、ポリシロキサン系ポリマー、ポリシラザン系ポリマー、ポリカルボシラン系ポリマー、ポリメタロカルボシラン系ポリマーおよびこれらの誘導体が挙げられる。これらのケイ素系ポリマーの主鎖骨格は直鎖状、はしご状、分岐状、籠状、ブラシ状、星状、環状、樹状などをとることができ、本発明においても任意の骨格のものを使用できる。 (i) Examples of polymers containing silicon atoms (Si) in their main skeleton (main chain) include polysilane-based polymers, polysiloxane-based polymers, polysilazane-based polymers, polycarbosilane-based polymers, polymetallocarbosilane-based polymers, and these derivatives of The main chain skeleton of these silicon-based polymers can be linear, ladder-like, branched, cage-like, brush-like, star-like, cyclic, dendritic, etc. In the present invention, any skeleton can be used. Available.

ポリシラン系ポリマーとは、主骨格(主鎖)にSi-Si結合を複数有する構造(ポリシラン構造)を有するポリマーを指す。
ポリシロキサン系ポリマーとは、主骨格(主鎖)にSi-O-Si結合(シロキサン結合)を複数有する構造(ポリシロキサン構造)を有するポリマーを指す。
ポリシラザン系ポリマーとは、主骨格(主鎖)にSi-N結合を複数有する構造(ポリシラザン構造)を有するポリマーを指す。
ポリカルボシラン系ポリマーとは、主骨格(主鎖)にSi-C結合(カルボシラン結合)を複数有する構造(ポリカルボシラン構造)を有するポリマーを指す。
ポリメタロカルボシラン系ポリマーとは、主骨格(主鎖)に、カルボシラン結合及び1種又は2種以上のメタロキサン(-MO-、M:Ti, Zr等の金属元素)結合を有し、該カルボシラン及びメタロキサンの各結合が主鎖骨格中でランダムに結合したポリマー及び/又は該カルボンシラン結合のケイ素原子の少なくとも一部が該メタロキサン結合の各元素と酸素原子を介して結合し、これによって主鎖中のカルボシラン部分が架橋されるポリマーを指す。
これらの他、本発明では、ポリシラン構造、ポリシロキサン構造、ポリシロキサン構造などのシリコン原子を含有する主鎖骨格を1分子中に2種以上併せ持つポリマーを使用することができる。
これらのポリマーのうち、1以上のSi-H基を有するポリマーを用いればよい。
A polysilane-based polymer refers to a polymer having a structure (polysilane structure) having a plurality of Si—Si bonds in its main skeleton (main chain).
A polysiloxane-based polymer refers to a polymer having a structure (polysiloxane structure) having a plurality of Si—O—Si bonds (siloxane bonds) in its main skeleton (main chain).
A polysilazane-based polymer refers to a polymer having a structure (polysilazane structure) having a plurality of Si—N bonds in its main skeleton (main chain).
A polycarbosilane-based polymer refers to a polymer having a structure (polycarbosilane structure) having a plurality of Si—C bonds (carbosilane bonds) in its main skeleton (main chain).
A polymetallocarbosilane-based polymer has a carbosilane bond and one or more metalloxane (-MO-, M: metal element such as Ti, Zr) bond in the main skeleton (main chain), and the carbosilane and metalloxane bonds are randomly bonded in the main chain skeleton and/or at least part of the silicon atoms of the carboxysilane bonds are bonded to each element of the metalloxane bonds via oxygen atoms, thereby Refers to a polymer in which the carbosilane moieties are crosslinked.
In addition to these, in the present invention, a polymer having two or more main chain skeletons containing silicon atoms in one molecule, such as a polysilane structure, a polysiloxane structure, and a polysiloxane structure, can be used.
Among these polymers, polymers having one or more Si—H groups may be used.

図1A~図1Dは、本発明の一形態による担体がケイ素系ポリマーであるポリシランである場合の複合体11の模式図である。図1A~図1D中のMは遷移金属原子を表し、Lは配位子を表し、polymerはポリシランのポリマー鎖を表す。mは、遷移金属原子に配位する配位子の数を表す。mは0以上の整数を表す。mは遷移金属原子(M)の価数や配位子の種類(配位子の電荷)に合わせて選択される。mが0である場合には、複合体11は、担体としてのケイ素系ポリマーであるポリシランに遷移金属(M)が担持されてなる(上記複合体(2)の形態)。mは、1以上の整数(例えば、1~6の整数)であり得る。mが1以上の整数である場合、複合体11は、担体としてのケイ素系ポリマーであるポリシランに遷移金属錯体(ML)が担持されてなる(上記複合体(1)の形態)。nはポリマーの繰り返し数を示し、例えば10~1,000,000の整数である。 1A-1D are schematic diagrams of a composite 11 in which the carrier is polysilane, which is a silicon-based polymer, according to one embodiment of the present invention. 1A to 1D, M represents a transition metal atom, L represents a ligand, and polymer represents a polymer chain of polysilane. m represents the number of ligands coordinated to the transition metal atom. m represents an integer of 0 or more. m is selected according to the valence of the transition metal atom (M) and the type of ligand (charge of the ligand). When m is 0, the composite 11 is obtained by supporting the transition metal (M) on polysilane, which is a silicon-based polymer, as a carrier (in the form of the above composite (2)). m can be an integer greater than or equal to 1 (eg, an integer from 1 to 6). When m is an integer of 1 or more, the composite 11 is formed by supporting a transition metal complex (ML m ) on polysilane, which is a silicon-based polymer, as a carrier (in the form of composite (1) above). n indicates the repeating number of the polymer, and is an integer from 10 to 1,000,000, for example.

図1A~図1Dに示される複合体11は、遷移金属錯体または遷移金属の遷移金属原子(M)とポリシランの1つもしくは近接した2つのシリコン原子(Si)との間に化学結合(-Si(-M(L))-もしくは-Si-M(L)-Si-)が形成された構成単位を有する。当該結合は、ポリシランの1つもしくは2つのヒドロシリル基(Si-H)と遷移金属錯体またはその前駆体との反応により形成される。一部の実施形態において、複合体11は、遷移金属原子(M)とケイ素系ポリマー(ポリシラン)の近接した2つのシリコン原子(Si)との間に化学結合(-Si-M(L)-Si-)を有する(図1A)。一部の実施形態において、複合体11は、遷移金属原子(M)とケイ素系ポリマー(ポリシラン)の1つのシリコン原子(Si)との間に化学結合(-Si(-M(L))-)を有する(図1B)。一部の実施形態において、複合体11は、その両方の化学結合(-Si(-M(L))-および-Si-M(L)-Si-)を有する(図1C)。一部の実施形態において、複合体11は、ケイ素系ポリマー(ポリシラン)の異なるポリマー鎖中の2つのシリコン原子(Si)と遷移金属原子(M)との間に化学結合(-Si-M(L)-Si-)を有する(図1D)。一部の実施形態の複合体11においては、ケイ素系ポリマーのポリマー鎖上では離れて存在する同一ポリマー鎖中の2つのシリコン原子(Si)が、ポリマー鎖の折り畳み等により互いに近接して位置し、遷移金属原子(M)との間に化学結合を形成していてもよい(図示せず)。
なお、担体がケイ素系ポリマーである場合、ケイ素系ポリマーに含まれるSi-H基の一部が遷移金属錯体または遷移金属(ML)の遷移金属原子(M)と化学結合を形成した構造(すなわち、遷移金属錯体または遷移金属(ML)が結合していないSi-H基がケイ素系ポリマーに残存する構造)を有していてもよいし、ケイ素系ポリマーに含まれるSi-H基の全部が遷移金属錯体または遷移金属(ML)の遷移金属原子(M)と化学結合を形成した構造(すなわち、遷移金属錯体または遷移金属(ML)が結合していないSi-H基が存在しない構造)を有していてもよい。
The composite 11 shown in FIGS. 1A-1D is a chemical bond (—Si (-M(L m ))- or -Si-M(L m )-Si-) has a structural unit formed. The bond is formed by reaction of one or two hydrosilyl groups (Si—H) of the polysilane with a transition metal complex or precursor thereof. In some embodiments, the composite 11 forms a chemical bond (—Si—M(L m )) between the transition metal atom (M) and two adjacent silicon atoms (Si) of the silicon-based polymer (polysilane). -Si-) (Fig. 1A). In some embodiments, the composite 11 has a chemical bond (-Si(-M(L m )) between the transition metal atom (M) and one silicon atom (Si) of the silicon-based polymer (polysilane). -) (Fig. 1B). In some embodiments, composite 11 has both of its chemical bonds (—Si(—M(L m ))— and —Si—M(L m )—Si—) (FIG. 1C). In some embodiments, the composite 11 forms a chemical bond (-Si-M( L m )—Si—) (FIG. 1D). In the composite 11 of some embodiments, two silicon atoms (Si) in the same polymer chain that are separated on the polymer chain of the silicon-based polymer are located close to each other due to folding of the polymer chain or the like. , may form a chemical bond with the transition metal atom (M) (not shown).
When the carrier is a silicon-based polymer, some of the Si —H groups contained in the silicon-based polymer have a structure ( That is, the transition metal complex or the structure in which the Si—H groups to which the transition metal (ML m ) is not bonded remain in the silicon-based polymer), or the Si—H groups contained in the silicon-based polymer A structure in which all of them form a chemical bond with the transition metal atom (M) of the transition metal complex or transition metal (ML m ) (that is, there are Si—H groups to which no transition metal complex or transition metal (ML m ) is bonded) structure).

(ii)側鎖にSi-H基を有するポリマーとは、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレンのようなビニル系ポリマーなどの主鎖構造を有するポリマーの側鎖にSi-H基を有する構造が導入された構造を有するポリマーが挙げられる。Si-H基を有する構造としては、例えば、ジメチルヒドロシリル基、メチルヒドロシリル基のような-Si(R)H(ここで、Rは、独立して、水素原子(H)または炭素数1~30のアルキル基である)が挙げられる。
具体例としては、ポリジメチルヒドロシリルビニルが挙げられる。
(ii) A polymer having a Si—H group in a side chain is, for example, a structure having a Si—H group in the side chain of a polymer having a main chain structure such as a vinyl polymer such as polyvinyl alcohol or polystyrene. A polymer having a structure of Structures having a Si—H group include, for example, —Si(R) 2 H such as a dimethylhydrosilyl group and a methylhydrosilyl group (wherein R is independently a hydrogen atom (H) or a 30 alkyl groups).
A specific example is polydimethylhydrosilylvinyl.

ケイ素系ポリマーの形状は特に限定されない。例えば、ケイ素系ポリマーは、粒子状(粉末状)であってもよいし、板状であってもよいし、フィルム・シート状であってもよいし、さらに、針状であってもよい。幾つかの実施形態において、担体は、粒子状または板状のケイ素系ポリマーである。一実施形態において、担体は、ケイ素系ポリマーの粒子(粉末)である。
担体がケイ素系ポリマーである場合の複合体の形状は特に限定されない。例えば、複合体は、粒子状(粉末状)であってもよいし、板状であってもよいし、フィルム・シート状であってもよいし、さらに、針状であってもよい。一実施形態において、複合体は、粒子状(粉末状)である。
The shape of the silicon-based polymer is not particularly limited. For example, the silicon-based polymer may be particulate (powder), plate-like, film-sheet-like, or needle-like. In some embodiments, the carrier is a particulate or platy silicon-based polymer. In one embodiment, the carrier is particles (powder) of a silicon-based polymer.
The shape of the composite is not particularly limited when the carrier is a silicon-based polymer. For example, the composite may be particulate (powder), plate-like, film-sheet-like, or needle-like. In one embodiment, the composite is particulate (powdered).

一実施形態において、担体は、Si-H基を有するケイ素系セラミックスである。本明細書において、ケイ素系セラミックスは、シリコン原子を含有する酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物などの無機化合物の焼結体を指す。具体的には、シリカセラミックス、窒化ケイ素セラミックスおよび炭化ケイ素セラミックス、ホウ化ケイ素セラミックスが挙げられる。
シリカセラミックスとは、二酸化ケイ素(SiO)を主成分とするセラミックスを指す。
窒化ケイ素セラミックスとは、窒化ケイ素(Si)を主成分とするセラミックスを指す。
炭化ケイ素セラミックスは、炭化ケイ素粉が焼結した状態の非酸化物系セラミックスを指す。
ホウ化ケイ素セラミックスとは、ホウ化ケイ素(SiB、SiB、SiB、またはSiBなど)を主成分とするセラミックスを指す。
これらのケイ素系セラミックスのうちSi-H基を有する材料を用いることができる。ケイ素系セラミックスがSi-H基を含まない場合、ケイ素系セラミックスにSi-H基を導入する方法としては、例えば、水素ガスでの処理などの表面処理を行う方法がある。
In one embodiment, the support is a silicon-based ceramic with Si—H groups. As used herein, silicon-based ceramics refer to sintered bodies of inorganic compounds containing silicon atoms, such as oxides, carbides, nitrides and borides. Specific examples include silica ceramics, silicon nitride ceramics, silicon carbide ceramics, and silicon boride ceramics.
Silica ceramics refer to ceramics whose main component is silicon dioxide (SiO 2 ).
Silicon nitride ceramics refers to ceramics whose main component is silicon nitride (Si 3 N 4 ).
Silicon carbide ceramics refers to non-oxide ceramics in which silicon carbide powder is sintered.
Silicon boride ceramics refer to ceramics whose main component is silicon boride (SiB, SiB 3 , SiB 4 , SiB 6 or the like).
Among these silicon-based ceramics, materials having Si—H groups can be used. When the silicon-based ceramics do not contain Si—H groups, methods for introducing Si—H groups into the silicon-based ceramics include, for example, surface treatment such as treatment with hydrogen gas.

ケイ素系セラミックスの形状は特に限定されない。例えば、ケイ素系セラミックスは、粒子状(粉末状)であってもよいし、板状であってもよいし、シート状であってもよいし、針状であってもよい。幾つかの実施形態において、担体は、粒子状または板状のケイ素系セラミックスである。一実施形態において、担体は、ケイ素系セラミックスの粒子(粉末)である。
担体がケイ素系セラミックスである場合の複合体の形状は特に限定されず、粒子状(粉末状)であってもよいし、板状であってもよいし、シート状であってもよいし、針状であってもよい。一実施形態において、複合体は、粒子状(粉末状)である。
The shape of the silicon-based ceramics is not particularly limited. For example, silicon-based ceramics may be particulate (powder), plate-like, sheet-like, or needle-like. In some embodiments, the carrier is a particulate or platy silicon-based ceramic. In one embodiment, the carrier is silicon-based ceramic particles (powder).
The shape of the composite when the carrier is silicon-based ceramics is not particularly limited, and may be particulate (powder), plate-like, sheet-like, or It may be needle-like. In one embodiment, the composite is particulate (powdered).

一実施形態において、担体は、Si-H基を有する金属シリコンである。本明細書において、金属シリコンは、金属状ケイ素を指し、単体シリコンやアモルファスシリコンを含む。金属シリコンとしてはケイ素原子から構成され、主としてSi-Si結合から構成され、Si-H基を有するものであれば任意のものを使用可能である。幾つかの実施形態において、Si-H基を有する金属シリコンは、Siのみを組成として有する金属シリコン(Si)にSi-H基が部分的に導入された構造を有する。幾つかの実施形態において、Si-H基を有する金属シリコンは、Siのみを組成として有する金属シリコン(Si)の表面に、Si-H基が部分的に導入された構造を有する。
金属シリコンの形状は特に限定されない。例えば、ケイ素系セラミックスは、粒子状(粉末状)であってもよいし、板状であってもよいし、シート状であってもよいし、針状であってもよい。幾つかの実施形態において、担体は、粒子状または板状の金属シリコンである。特定の実施形態において、担体は、金属シリコンの粒子(粉末)(例えばシリコン粒子)である。
担体が金属シリコンである場合の複合体の形状は特に限定されず、粒子状(粉末状)であってもよいし、板状であってもよいし、シート状、針状であってもよい。
In one embodiment, the support is metallic silicon with Si—H groups. As used herein, metallic silicon refers to metallic silicon, including elemental silicon and amorphous silicon. Any metal silicon can be used as long as it is composed of silicon atoms, mainly composed of Si--Si bonds, and has an Si--H group. In some embodiments, the metallic silicon having Si—H groups has a structure in which Si—H groups are partially introduced into metallic silicon (Si n ) having only Si as a composition. In some embodiments, the metallic silicon having Si—H groups has a structure in which Si—H groups are partially introduced to the surface of metallic silicon (Si n ) having only Si as a composition.
The shape of metal silicon is not particularly limited. For example, silicon-based ceramics may be particulate (powder), plate-like, sheet-like, or needle-like. In some embodiments, the carrier is particulate or platelet metallic silicon. In certain embodiments, the carrier is particles (powder) of metallic silicon (eg, silicon particles).
When the carrier is metallic silicon, the shape of the composite is not particularly limited, and may be particulate (powder), plate-like, sheet-like, or needle-like. .

図2A~図2Cは、本発明の一形態による担体が金属シリコンである場合の複合体の模式図である。図2A~図2Cにおいて、担体としての金属シリコンである水素終端シリコン粒子(Si)に遷移金属錯体(ML)が担持されてなる複合体12を示す。図2A~図2C中のM、L、およびmは図1A~図1Dにおけるものと同義である。図2A~図2Cに示されるように、複合体12は、遷移金属錯体(ML)の遷移金属原子(M)とシリコン粒子(Si)の表面にある1つもしくは近接した2つのシリコン原子(Si)との間に化学結合(-Si(-M(L))-もしくは-Si-M(L)-Si-)が形成された構造を有する。当該結合は、水素終端シリコン粒子(Si)表面の1つもしくは近接した2つのヒドロシリル基(Si-H)と遷移金属錯体(ML)との反応により形成される。一部の実施形態において、複合体12は、遷移金属錯体(ML)の遷移金属原子(M)とシリコン粒子(Si)の表面にある近接した2つのシリコン原子(Si)との間に化学結合(-Si-M(L)-Si-)を有する(図2A)。一部の実施形態において、複合体12は、遷移金属錯体(ML)の遷移金属原子(M)とシリコン粒子(Si)の表面にある1つのシリコン原子(Si)との間に化学結合(-Si(-M(L))-)を有する(図2B)。一部の実施形態において、複合体12は、その両方の化学結合(-Si(-M(L))-および-Si-M(L)-Si-)を有する(図2C)。なお、図2A~図2Cでは、シリコン原子(Si)と遷移金属原子(M)との結合を強調して示すために、シリコン粒子(Si)に対して1つまたは2つの遷移金属錯体(ML)が担持された構造を示した。ただし、本発明はかかる形態に限定されない。幾つかの実施形態では、シリコン粒子(Si)に対して、多数の遷移金属錯体(ML)が化学結合を介して担持されている。幾つかの実施形態において、複合体12は、シリコン粒子(Si)のSi-H基の一部が遷移金属錯体(ML)の遷移金属原子(M)と化学結合を形成している。幾つかの実施形態において、複合体12は、シリコン粒子(Si)のSi-H基の全部が遷移金属錯体(ML)の遷移金属原子(M)と化学結合を形成している。
遷移金属原子(M)とシリコン原子(Si)との間の結合形態(例えば図2A~図2Cのいずれか)は、遷移金属種とシリコンの物質量比を調整することにより制御し得る。
2A-2C are schematic representations of composites where the carrier is metallic silicon according to one aspect of the present invention. 2A to 2C show a composite 12 in which a transition metal complex (ML m ) is supported on hydrogen-terminated silicon particles (Si n ), which are metallic silicon as a carrier. M, L, and m in FIGS. 2A-2C have the same meanings as in FIGS. 1A-1D. As shown in FIGS. 2A-2C, the composite 12 consists of a transition metal atom (M) of a transition metal complex (ML m ) and one or two adjacent silicon atoms on the surface of a silicon particle (Si n ). It has a structure in which a chemical bond (-Si(-M(L m ))- or -Si-M(L m )-Si-) is formed with (Si). The bond is formed by reaction of one or two adjacent hydrosilyl groups (Si—H) on the surface of hydrogen-terminated silicon particles (Si n ) with transition metal complexes (ML m ). In some embodiments, the complex 12 is formed between a transition metal atom (M) of a transition metal complex (ML m ) and two adjacent silicon atoms (Si) on the surface of a silicon particle (Si n ). It has a chemical bond (-Si-M(L m )-Si-) (Fig. 2A). In some embodiments, the complex 12 forms a chemical bond between the transition metal atom (M) of the transition metal complex (ML m ) and one silicon atom (Si) on the surface of the silicon particle (Si n ). (-Si(-M(L m ))-) (Fig. 2B). In some embodiments, composite 12 has both of its chemical bonds (-Si(-M(L m ))- and -Si-M(L m )-Si-) (Fig. 2C). In addition, in FIGS. 2A to 2C, in order to emphasize the bond between the silicon atom ( Si ) and the transition metal atom (M), one or two transition metal complexes ( ML m ) supported structure. However, the present invention is not limited to such a form. In some embodiments, multiple transition metal complexes (ML m ) are supported via chemical bonds to silicon particles (Si n ). In some embodiments, the composite 12 has a portion of the Si—H groups of the silicon particles (Si n ) forming chemical bonds with the transition metal atoms (M) of the transition metal complex (ML m ). In some embodiments, the composite 12 has all of the Si—H groups of the silicon particles (Si n ) forming chemical bonds with the transition metal atoms (M) of the transition metal complexes (ML m ).
The form of bonding between transition metal atoms (M) and silicon atoms (Si) (for example, any one of FIGS. 2A to 2C) can be controlled by adjusting the amount ratio of transition metal species and silicon.

幾つかの実施形態において、担体は粒子状(または粉末状)である。 In some embodiments, the carrier is particulate (or powdered).

遷移金属錯体の担体への担持量(複合体中の遷移金属錯体の重量割合)は、触媒効率や選択性などの所望の特性に応じて適宜設定すればよい。例えば、複合体を触媒として用いる場合、複合体に含まれるケイ素原子(Si)と遷移金属原子(M)とのモル比(Si:M)が、100:1~1:10の範囲、好ましくは100:1~1:5の範囲、より好ましくは50:1~1:2の範囲、さらに好ましくは20:1~1:1の範囲、特に好ましくは10:1~2:1の範囲となるように遷移金属原子(M)が含まれることが好ましい。遷移金属錯体の担体への担持割合(複合体中のケイ素原子(Si)と遷移金属原子(M)との比率(モル比)は、蛍光X線分析により測定することができる。 The amount of the transition metal complex supported on the carrier (the weight ratio of the transition metal complex in the composite) may be appropriately set according to desired properties such as catalytic efficiency and selectivity. For example, when the composite is used as a catalyst, the molar ratio (Si:M) between silicon atoms (Si) and transition metal atoms (M) contained in the composite is in the range of 100: 1 to 1:10, preferably 100:1 to 1:5, more preferably 50:1 to 1:2, still more preferably 20:1 to 1:1, particularly preferably 10:1 to 2:1. It is preferred that a transition metal atom (M) is included as follows. The proportion of the transition metal complex supported on the carrier (ratio (molar ratio) between silicon atoms (Si) and transition metal atoms (M) in the complex) can be measured by fluorescent X-ray analysis.

金属シリコンにSi-H基を導入する方法としては、例えば、フッ化水素酸での洗浄などの表面処理を行う方法がある。 Methods for introducing Si—H groups into metallic silicon include, for example, surface treatment such as cleaning with hydrofluoric acid.

2.複合体の製造方法
本発明の一形態は上記に記載した形態の複合体の製造方法に関する。一形態の複合体の製造方法は、遷移金属錯体またはその前駆体と、Si-H基を有するケイ素系材料とを混合して複合体を形成することを含む。幾つかの形態において、本発明は、遷移金属錯体またはその前駆体と、Si-H基を有するケイ素系材料とを混合して複合体を形成することを含む製造方法により製造された複合体を提供する。
本発明の複合体は、遷移金属錯体またはその前駆体とケイ素系材料とから、非常に簡便かつ温和な条件による方法で合成することができる。当該方法は特殊な操作の必要がなく、容易に入手できる安価な原料から合成することができ、工業的に非常に有利である。
2. Method for Producing Composite One aspect of the present invention relates to a method for producing the above-described composite. One form of composite manufacturing method includes mixing a transition metal complex or precursor thereof with a silicon-based material having Si—H groups to form a composite. In some aspects, the present invention provides a composite manufactured by a manufacturing method comprising mixing a transition metal complex or a precursor thereof with a silicon-based material having Si—H groups to form a composite. offer.
The composite of the present invention can be synthesized from a transition metal complex or its precursor and a silicon-based material by a very simple and mild method. This method does not require any special operation and can be synthesized from readily available and inexpensive raw materials, which is industrially very advantageous.

遷移金属錯体およびケイ素系材料としては、上記に例示したものを使用可能である。市販品を使用してもよいし、合成品を用いてもよい。 As the transition metal complex and the silicon-based material, those exemplified above can be used. A commercially available product may be used, or a synthetic product may be used.

例えば、配位子として、アルケン、アルキン、カルボニル(CO)、イソシアニドなどを含む遷移金属錯体とケイ素系材料との複合体を製造する場合には、遷移金属錯体と、Si-H基を有するケイ素系材料とを混合することにより、遷移金属錯体の遷移金属原子(M)とケイ素系材料のSi-H基とが反応して、ケイ素系材料のシリコン原子(Si)と遷移金属原子との間に結合が生じ、遷移金属錯体がケイ素系材料からなる担体に安定して担持され得る。
例えば、上記式(I)で表される構造を有する複合体は、遷移金属原子(M)にm’個の配位子(L)が配位した構造を有する遷移金属錯体(MLm’)と隣接した2つのSi-H基を有するケイ素系材料とから以下のスキーム1に示すように製造され得る。当該スキームでは、遷移金属錯体(MLm’)における一部(例えば2つ)の配位子(L)が解離し、代わりに遷移金属原子(M)とシリコン原子との間に結合が形成され得る。

Figure 2022110295000007
式(I)中、Mは遷移金属原子を表し、Lは配位子を表し、mおよびm’は、遷移金属原子に配位する配位子の数を表す。m’は1以上の整数を表し、通常、1~6の整数を表す。mは0以上の整数を表す。mおよびm’は遷移金属原子の酸化数や配位子の種類により決定される。
幾つかの実施形態において、mは0の整数である。当該実施形態では、複合体の形成過程において、遷移金属錯体の配位子が解離し、複合体形成後に複合体に配位子が含まれない。
幾つかの実施形態においてmは1以上の整数を表し、通常、1~6の整数を表す。すなわち、上記スキーム1で表される反応式により得られる式(I)の複合体は、1以上(例えば1~6)の配位子を有する。 For example, when producing a composite of a transition metal complex containing, for example, alkenes, alkynes, carbonyl (CO), isocyanide, etc. as ligands and a silicon-based material, the transition metal complex and silicon having a Si—H group By mixing with the material, the transition metal atom (M) of the transition metal complex and the Si—H group of the silicon-based material react to form a bond between the silicon atom (Si) of the silicon-based material and the transition metal atom. , and the transition metal complex can be stably supported on the carrier made of a silicon-based material.
For example, the complex having the structure represented by the above formula (I) is a transition metal complex (ML m' ) having a structure in which m' ligands (L) are coordinated to a transition metal atom (M). and a silicon-based material having two adjacent Si—H groups as shown in Scheme 1 below. In the scheme, some (for example, two) ligands (L) in the transition metal complex (ML m′ ) are dissociated, and instead a bond is formed between the transition metal atom (M) and the silicon atom. obtain.
Figure 2022110295000007
In formula (I), M represents a transition metal atom, L represents a ligand, and m and m' represent the number of ligands coordinated to the transition metal atom. m' represents an integer of 1 or more, usually an integer of 1-6. m represents an integer of 0 or more. m and m' are determined by the oxidation number of the transition metal atom and the type of ligand.
In some embodiments, m is an integer of 0. In this embodiment, the ligand of the transition metal complex is dissociated during the formation process of the complex, and the complex does not contain the ligand after the complex formation.
In some embodiments m represents an integer greater than or equal to 1, typically an integer from 1-6. That is, the complex of formula (I) obtained by the reaction formula represented by Scheme 1 above has one or more (eg, 1 to 6) ligands.

配位子として、例えば、含リン配位子(1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンのような3級アルキルホスフィン)や含窒素配位子(ジイミンのようなイミン、ビスイミノピリジンのような含窒素ヘテロ環、トリアルキルアミンなどのような3級アミンなどを含む遷移金属錯体とケイ素系材料との複合体を製造する場合には、遷移金属錯体の前駆体と、Si-H基を有するケイ素系材料とを混合することを含む方法が用いられる。
幾つかの実施形態では、遷移金属錯体の前駆体は、遷移金属前駆体と配位子分子とを含む。
一部の実施形態では、遷移金属前駆体と配位子分子とを含む遷移金属錯体の前駆体が、還元剤の存在下で、Si-H基を有するケイ素系材料と混合される。当該実施形態においては、遷移金属前駆体が還元剤により還元されて遷移金属に配位子分子が配位した遷移金属錯体が形成され、この遷移金属錯体の遷移金属原子(M)とケイ素系材料のSi-H基とが反応して、ケイ素系材料のシリコン原子(Si)と遷移金属原子との間に結合が生じ、遷移金属錯体がケイ素系材料からなる担体に安定して担持され得る。遷移金属前駆体としては、遷移金属ハライド(MX[式中、Mは遷移金属原子を表し、XはF,Cl,Br,またはIを表し、nは1以上の整数を表す])、遷移金属の有機酸の錯体(MX[式中、Mは遷移金属原子を表し、Xは有機酸を表し、nは1以上の整数(例えば1~6の整数)を表す])、遷移金属の水酸化物(M(OH)[式中、nは1以上の整数(例えば1~6の整数)を表す])が挙げられる。遷移金属ハライドの具体例は、MnX、FeX、CoX、NiX(式中、XはF,Cl,Br,またはIを表す)などが挙げられる。遷移金属の有機酸の具体例は、酢酸マンガン、酢酸鉄、酢酸コバルト、酢酸ニッケルなどが挙げられる。遷移金属の水酸化物の具体例は、水酸化マンガン、水酸化鉄、水酸化コバルト、水酸化ニッケルなどが挙げられる。還元剤は遷移金属前駆体の種類に応じて適宜選択すればよいが、例えば、水素化トリエチルホウ素リチウム(LiBHEt)、水素化アルミニウムリチウム(LiAlH)、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH)、トリエチルアルミニウム(AlEt)、水素化ジブチルアルミニウム(Al[(CHCHCHH)などが挙げられる。
例えば、上記式(I)で表される構造を有する複合体は、遷移金属前駆体(M-X)および配位子分子(L)を還元剤の存在下で隣接した2つのSi-H基を有するケイ素系材料と混合することで以下のスキーム2に示すように製造され得る。当該スキーム2では、遷移金属前駆体(M-X)が還元されてXが解離し、配位子分子(L)が担持されて遷移金属錯体(MLm’)が形成され、次いで、遷移金属原子(M)とシリコン原子との間に結合が形成され得る。

Figure 2022110295000008
前記スキーム2中、Mは遷移金属原子を表し、Lは配位子を表し、m、m’およびnは、遷移金属原子に配位する配位子の数を表す。m’は1以上の整数を表し、通常、1~6の整数を表す。mは0以上の整数を表す。nは例えば1以上の整数を表し、通常、1~6の整数を表す。m、m’およびnは遷移金属原子の酸化数や配位子の種類により決定される。n’は1以上の整数(例えば、2)を表す。
幾つかの実施形態において、mは0の整数である。当該実施形態では、複合体の形成過程において、遷移金属錯体の配位子が解離し、複合体形成後に複合体に配位子が含まれない。
幾つかの実施形態においてmは1以上の整数を表し、通常、1~6の整数を表す。すなわち、上記スキーム2で表される反応式により得られる式(I)の複合体は、1以上(例えば1~6)の配位子を有する。
遷移金属前駆体(M-X)のX(例えば、ハロゲン原子や有機酸分子)は形成された複合体には通常残存しないが、場合によっては、複合体において一部のXが残存し、遷移金属原子に配位した構造をとることもあり得る。 Examples of ligands include phosphorus-containing ligands (tertiary alkylphosphines such as 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane) and nitrogen-containing ligands (imines such as diimine, bisiminopyridines such as In the case of producing a composite of a transition metal complex containing a nitrogen-containing heterocycle, a tertiary amine such as a trialkylamine, and a silicon-based material, a precursor of the transition metal complex and a Si—H group are combined. A method comprising mixing with a silicon-based material having
In some embodiments, the transition metal complex precursor comprises a transition metal precursor and a ligand molecule.
In some embodiments, a transition metal complex precursor comprising a transition metal precursor and a ligand molecule is mixed with a silicon-based material having Si—H groups in the presence of a reducing agent. In this embodiment, the transition metal precursor is reduced with a reducing agent to form a transition metal complex in which the ligand molecule is coordinated to the transition metal, and the transition metal atom (M) of this transition metal complex and the silicon-based material of the silicon-based material reacts with the Si—H group to form a bond between the silicon atom (Si) of the silicon-based material and the transition metal atom, and the transition metal complex can be stably supported on the carrier made of the silicon-based material. Examples of transition metal precursors include transition metal halides (MX n [wherein M represents a transition metal atom, X represents F, Cl, Br, or I, and n represents an integer of 1 or more]), transition Complexes of organic acids of metals (MX n [wherein M represents a transition metal atom, X represents an organic acid, and n represents an integer of 1 or more (eg, an integer of 1 to 6)]), a transition metal Hydroxide (M(OH) n [In the formula, n represents an integer of 1 or more (eg, an integer of 1 to 6)]). Specific examples of transition metal halides include MnX 2 , FeX 2 , CoX 2 , NiX 2 (wherein X represents F, Cl, Br, or I). Specific examples of transition metal organic acids include manganese acetate, iron acetate, cobalt acetate, and nickel acetate. Specific examples of transition metal hydroxides include manganese hydroxide, iron hydroxide, cobalt hydroxide, and nickel hydroxide. The reducing agent may be appropriately selected according to the type of transition metal precursor . aluminum (AlEt 3 ), dibutyl aluminum hydride (Al[(CH 3 ) 2 CHCH 2 ] 2 H) and the like.
For example, the composite having the structure represented by the above formula (I) is formed by combining the transition metal precursor (M—X n ) and the ligand molecule (L) with two adjacent Si—H It can be produced as shown in Scheme 2 below by mixing with a silicon-based material having a group. In Scheme 2, a transition metal precursor (M−X n ) is reduced to dissociate X, a ligand molecule (L) is supported to form a transition metal complex (ML m′ ), and then a transition A bond can be formed between the metal atom (M) and the silicon atom.
Figure 2022110295000008
In Scheme 2, M represents a transition metal atom, L represents a ligand, and m, m' and n represent the number of ligands coordinated to the transition metal atom. m' represents an integer of 1 or more, usually an integer of 1-6. m represents an integer of 0 or more. n represents, for example, an integer of 1 or more, and usually represents an integer of 1-6. m, m' and n are determined by the oxidation number of the transition metal atom and the type of ligand. n' represents an integer of 1 or more (eg, 2).
In some embodiments, m is an integer of 0. In this embodiment, the ligand of the transition metal complex is dissociated during the formation process of the complex, and the complex does not contain the ligand after the complex formation.
In some embodiments m represents an integer greater than or equal to 1, typically an integer from 1-6. That is, the complex of formula (I) obtained by the reaction scheme represented by Scheme 2 above has one or more (eg, 1 to 6) ligands.
X (e.g., halogen atoms and organic acid molecules) of the transition metal precursor (M−X n ) usually does not remain in the formed complex, but in some cases, some X remains in the complex, It may take a structure coordinated to a transition metal atom.

混合は有機溶媒中で行うことが好ましい。有機溶媒としては反応に影響を及ぼさない限り特に制限されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル類、などが挙げられる。
混合の際の温度も特に制限されないが、例えば0~300℃の範囲で行うことができる。反応効率および触媒調整の容易さの面で、好ましくは20~150℃の範囲であり、より好ましくは20~80℃の範囲である。
混合時間は、特に制限されないが、1~48時間程度、好ましくは12~24時間である。
遷移金属錯体またはその前駆体とケイ素系材料との混合比率は、反応効率や触媒活性・選択性に応じて適宜設定される。例えば、ケイ素材料に含まれるケイ素原子(Si)と遷移金属錯体またはその前駆体に含まれる遷移金属原子(M)とのモル比(Si:M)が、例えば100:1~1:10の範囲、好ましくは100:1~1:5範囲、より好ましくは50:1~1:2の範囲、さらに好ましくは20:1~1:1の範囲、特に好ましくは10:1~2:1の範囲となるように混合されることが好ましい。
Mixing is preferably carried out in an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it does not affect the reaction. Examples include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane and cyclohexane; Ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentylmethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, and the like.
Although the temperature during mixing is not particularly limited, it can be carried out, for example, in the range of 0 to 300°C. In terms of reaction efficiency and ease of catalyst adjustment, the temperature is preferably in the range of 20 to 150°C, more preferably in the range of 20 to 80°C.
The mixing time is not particularly limited, but is about 1 to 48 hours, preferably 12 to 24 hours.
The mixing ratio of the transition metal complex or its precursor and the silicon-based material is appropriately set according to the reaction efficiency, catalytic activity and selectivity. For example, the molar ratio (Si:M) between the silicon atoms (Si) contained in the silicon material and the transition metal atoms (M) contained in the transition metal complex or its precursor is, for example, in the range of 100:1 to 1:10. , preferably in the range of 100:1 to 1:5, more preferably in the range of 50:1 to 1:2, still more preferably in the range of 20:1 to 1:1, particularly preferably in the range of 10:1 to 2:1 It is preferable to mix so that

遷移金属錯体またはその前駆体とケイ素系材料との混合方法は、特に限定されない。通常、両成分を溶媒中に添加し、攪拌することにより行われる。
混合後、洗浄、ろ過等の精製処理を行ってもよい。
なお、上記方法で得られた複合体は、単離してから用いてもよいが、単離せずに、後述する触媒反応に用いてもよい。すなわち、上記複合体の触媒を系内で調製し、単離することなく、当該系内で触媒反応を実施することができる。
The method of mixing the transition metal complex or its precursor and the silicon-based material is not particularly limited. Generally, both components are added to a solvent and stirred.
After mixing, purification treatment such as washing and filtration may be performed.
The complex obtained by the above method may be used after isolation, or may be used for the catalytic reaction described below without isolation. That is, the catalytic reaction can be carried out in the system without preparing the composite catalyst in the system and isolating it.

3.触媒
本発明の一形態は、上述した形態の複合体を含む触媒に関する。上記複合体は、様々な反応の触媒として反応性及び選択性を示し、広く適用が可能である。適用可能な反応の具体例としては、ヒドロシリル化反応、ヒドロホウ素化反応、カップリング反応(例えば、Kumada-Tamao-Corriu coupling;別名Grignard couplingともいう)が挙げられる。
3. Catalyst One aspect of the present invention relates to a catalyst comprising a composite of the form described above. The above composites exhibit reactivity and selectivity as catalysts for various reactions and are widely applicable. Specific examples of applicable reactions include hydrosilylation reactions, hydroboration reactions, and coupling reactions (eg, Kumada-Tamao-Corriu coupling; also known as Grignard coupling).

本発明の幾つかの形態では、上記複合体を含む触媒を用いて反応を行なうことを特徴とする触媒反応方法を提供する。上記複合体は、不均一系触媒であり、再使用可能である。当該方法によれば、安価かつ効率的に有機ケイ素化合物などの生成物を製造することができる。 Some embodiments of the present invention provide a catalytic reaction method characterized by carrying out a reaction using a catalyst containing the composite. The composite is a heterogeneous catalyst and is reusable. According to the method, a product such as an organosilicon compound can be produced inexpensively and efficiently.

本実施形態の触媒を用いる反応の条件は、特に限定されるものではない。
反応温度は、反応の種類や反応物によっても異なるが、反応効率の観点から、0~200℃が好ましく、20~150℃がより好ましく、20~80℃がさらに好ましい。
反応時間も、反応の種類や反応物によっても異なるが、反応効率の観点から、1~48時間が好ましく、1~24時間がより好ましい。
The conditions for the reaction using the catalyst of the present embodiment are not particularly limited.
Although the reaction temperature varies depending on the type of reaction and reactants, it is preferably 0 to 200°C, more preferably 20 to 150°C, and even more preferably 20 to 80°C from the viewpoint of reaction efficiency.
The reaction time also varies depending on the type of reaction and reactants, but from the viewpoint of reaction efficiency, it is preferably 1 to 48 hours, more preferably 1 to 24 hours.

反応は無溶媒で行うこともできるが、必要に応じて有機溶媒を用いてもよい。有機溶媒としては反応に影響を及ぼさない限り特に制限されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル類、などが挙げられる。
有機溶媒を用いる場合、触媒の濃度としては、触媒活性と経済性を考慮すると、触媒のモル濃度(M;モル/リットル)として、0.01~10Mが好ましく、0.1~5Mがより好ましい。
Although the reaction can be carried out without a solvent, an organic solvent may be used as necessary. The organic solvent is not particularly limited as long as it does not affect the reaction. Examples include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane and cyclohexane; Ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentylmethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, and the like.
When an organic solvent is used, the concentration of the catalyst is preferably 0.01 to 10 M, more preferably 0.1 to 5 M, as the molar concentration (M; mol/liter) of the catalyst, in consideration of catalytic activity and economy. .

触媒の使用量は、基質である化合物1モルに対して触媒として0.001モル以上用いることが好ましく、0.01モル以上用いることがより好ましく、0.05モル以上用いることがより一層好ましい。一方、触媒の使用量に特に上限はないが、経済的な観点から基質1モルに対して10モル以下、好ましくは5モル以下である。
本発明の触媒を用いる反応においては、反応物および触媒の全ての成分を一括して添加してもよいし、いくつかの成分ずつに分けて添加してもよい。
幾つかの実施形態において、触媒は、粒子状または粉末状である。すなわち、上述した形態の粒子状(粉末状)の複合体を触媒として使用することができる。
The amount of the catalyst used is preferably 0.001 mol or more, more preferably 0.01 mol or more, and even more preferably 0.05 mol or more, per 1 mol of the compound that is the substrate. On the other hand, the amount of the catalyst to be used is not particularly limited, but is 10 mol or less, preferably 5 mol or less per 1 mol of the substrate, from an economical point of view.
In the reaction using the catalyst of the present invention, all of the components of the reactants and catalyst may be added all at once, or may be added in portions.
In some embodiments, the catalyst is particulate or powdered. That is, the particulate (powder) composite in the form described above can be used as a catalyst.

本発明の触媒は、高い触媒回転数(TON)を有することができる。本明細書において、触媒回転数(TON)は、1モルの触媒が不活性になる前に変換することができる基質のモル数を指す。例えば、いくつかの実施態様において、本発明の触媒は、約50より大きい、約100より大きい、約200より大きい、約400より大きい、約1,000より大きい、約5,000より大きい回転数(TON)を有することができる。
以下、上述した複合体を触媒として使用する各種反応について記載する。
The catalyst of the present invention can have a high catalyst turnover number (TON). As used herein, catalyst turnover number (TON) refers to the number of moles of substrate that can be converted before one mole of catalyst becomes inactive. For example, in some embodiments, the catalyst of the present invention has a rpm greater than about 50, greater than about 100, greater than about 200, greater than about 400, greater than about 1,000, greater than about 5,000. (TON).
Various reactions using the composites described above as catalysts are described below.

(ヒドロシリル化反応)
本発明の幾つかの形態は、上記複合体から選択される少なくとも1種の触媒の存在下、不飽和結合含有化合物と、Si-H基含有化合物とを、ヒドロシリル化反応させることを含む、ヒドロシリル化物の製造方法である。
複合体は、脂肪族不飽和結合に対するヒドロシリル化反応の反応触媒として使用することができる。
(Hydrosilylation reaction)
Some forms of the present invention include hydrosilylation of an unsaturated bond-containing compound and a Si—H group-containing compound in the presence of at least one catalyst selected from the complexes described above. It is a method for producing compounds.
The complex can be used as a reaction catalyst for hydrosilylation reactions on aliphatic unsaturated bonds.

不飽和結合含有化合物としては特に制限されず、従来よりヒドロシリル化反応の反応物として用いられる任意のものを使用可能である。不飽和結合含有化合物において、不飽和結合は分子末端に存在しても、内部に存在してもよく、ヘキサジエン、オクタジエンのように分子内に複数の不飽和結合が存在していてもよい。不飽和結合としては、炭素-炭素二重結合(-C=C-)、炭素-炭素三重結合(-C≡C-)、カルボニル基(-C(=O)-)、炭素-窒素二重結合(-C(=NR)-)、炭素-硫黄二重結合(-C(=S)-)などが挙げられる。
不飽和結合含有化合物の具体例としては、アルケン、アルキン、イミン、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸ハライド、尿素、チオアルデヒド、チオケトン、チオエステル、チオアミド、チオカルボン酸、チオカルボン酸無水物、チオカルボン酸ハライド、アリル化合物、およびチオ尿素、ならびにこれらの誘導体などが挙げられる。
The unsaturated bond-containing compound is not particularly limited, and any compound conventionally used as a reactant in hydrosilylation reaction can be used. In the unsaturated bond-containing compound, the unsaturated bond may be present at the end of the molecule or inside the molecule, and multiple unsaturated bonds may be present in the molecule such as hexadiene and octadiene. As unsaturated bonds, carbon-carbon double bond (-C=C-), carbon-carbon triple bond (-C≡C-), carbonyl group (-C (=O)-), carbon-nitrogen double bond bond (-C(=NR)-), carbon-sulfur double bond (-C(=S)-) and the like.
Specific examples of unsaturated bond-containing compounds include alkenes, alkynes, imines, aldehydes, ketones, esters, amides, carboxylic acids, carboxylic acid anhydrides, carboxylic acid halides, urea, thioaldehydes, thioketones, thioesters, thioamides, and thiocarboxylic acids. , thiocarboxylic acid anhydrides, thiocarboxylic acid halides, allyl compounds, thioureas, and derivatives thereof.

Si-H基含有化合物としては特に制限されず、従来よりヒドロシリル化反応の反応物として用いられる任意のSi-H基を有する化合物を使用可能である。例えばシラン類、シロキサン類が挙げられる。
(1)シラン類
トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリイソプロポキシシラン、ジメトキシメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシフェニルシラン、ジエトキシフェニルシラン、メトキシジメチルシラン、エトキシジメチルシラン、トリフェニルシラン、ジフェニルジシラン、フェニルトリシラン、ジフェニルメチルシラン、フェニルジメチルシラン、ジフェニルメトキシシラン、ジフェニルエトキシシラン等
(2)シロキサン類
ペンタメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、ヘプタメチルトリシロキサン、オクタメチルテトラシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖ジメチルポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、トリメチルシロキシ基末端封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン)共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・メチルヒドロシロキサン)共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン)共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン)共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン、ジフェニルシロキサン)共重合体、末端ヒドロキシ基封鎖(ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン)共重合体、片末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖ジメチルポリシロキサン等
The Si—H group-containing compound is not particularly limited, and any compound having an Si—H group conventionally used as a reactant in hydrosilylation reaction can be used. Examples include silanes and siloxanes.
(1) Silanes trimethoxysilane, triethoxysilane, triisopropoxysilane, dimethoxymethylsilane, diethoxymethylsilane, dimethoxyphenylsilane, diethoxyphenylsilane, methoxydimethylsilane, ethoxydimethylsilane, triphenylsilane, diphenyldisilane , phenyltrisilane, diphenylmethylsilane, phenyldimethylsilane, diphenylmethoxysilane, diphenylethoxysilane, etc. (2) Siloxanes
Pentamethyldisiloxane, tetramethyldisiloxane, heptamethyltrisiloxane, octamethyltetrasiloxane, dimethylhydrogensiloxy end-blocked dimethylpolysiloxane, dimethylhydrogensiloxy end-blocked methylhydrogenpolysiloxane, trimethylsiloxy end-blocked methyl Hydrogen polysiloxane, dimethylhydrogensiloxy end-blocked (dimethylsiloxane/diphenylsiloxane) copolymer, trimethylsiloxy end-blocked (dimethylsiloxane/methylhydrosiloxane) copolymer, trimethylsiloxy end-blocked (dimethylsiloxane/diphenyl siloxane, methylhydrogensiloxane) copolymer, dimethylhydrogensiloxy group end-blocked (dimethylsiloxane/methylhydrogensiloxane) copolymer, dimethylhydrogensiloxy group end-blocked (dimethylsiloxane, methylhydrogensiloxane, diphenylsiloxane) Copolymers, terminal hydroxy group-blocked (dimethylsiloxane/methylhydrogensiloxane) copolymers, one-terminal dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylpolysiloxanes, etc.

ヒドロシリル化反応における、不飽和結合含有化合物とSi-H基含有化合物との使用比率は、脂肪族不飽和結合/Si-H結合のモル比が好ましくは1/10~10/1、より好ましくは、1/5~5/1、さらに好ましくは1/3~3/1の範囲である。 In the hydrosilylation reaction, the unsaturated bond-containing compound and the Si—H group-containing compound are used at a molar ratio of aliphatic unsaturated bond/Si—H bond, preferably 1/10 to 10/1, more preferably , 1/5 to 5/1, more preferably 1/3 to 3/1.

ヒドロシリル化反応により、不飽和結合含有化合物とSi-H基含有化合物とのヒドロシリル化物が得られる。幾つかの実施形態において、ヒドロシリル化物は、有機ケイ素反応剤、シリコーン原料、シランカップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、アルコール、エーテル、アミン、チオール、およびチオエーテルから選択される少なくとも1種である。 A hydrosilylation product of the unsaturated bond-containing compound and the Si—H group-containing compound is obtained by the hydrosilylation reaction. In some embodiments, the hydrosilylate is at least one selected from organosilicon reactants, silicone raw materials, silane coupling agents, silicone oils, silicone rubbers, silicone resins, alcohols, ethers, amines, thiols, and thioethers. is.

(ヒドロホウ素化反応)
本発明の幾つかの形態は、上記複合体から選択される少なくとも1種の触媒の存在下、不飽和結合含有化合物と、B-H基含有化合物とを、ヒドロホウ素化反応させることを含む、ヒドロホウ素化物の製造方法である。
複合体は、脂肪族不飽和結合に対するヒドロホウ素化反応の反応触媒として使用することができる。
(Hydroboration reaction)
Some forms of the present invention include hydroboration reaction of an unsaturated bond-containing compound and a BH group-containing compound in the presence of at least one catalyst selected from the above complexes, A method for producing a hydroboride.
The complex can be used as a reaction catalyst for hydroboration reactions on aliphatic unsaturation.

不飽和結合含有化合物の具体例としては、上記ヒドロシリル化反応で例示した化合物と同様のものが挙げられる。
B-H基含有化合物としては、従来のヒドロホウ素化反応において使用されるB-H基を含有する化合物であれば特に制限なく使用することができる。例えば、BH、HBX(ここで、Xはハロゲン原子である)、HBX(ここで、Xはハロゲン原子である)、ジシアミルボラン((Sia)BH)、テキシルボラン((Thx)BH)、ジシクロヘキシルボラン(CyBH)、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン(9-BBN)、カテコールボラン(CatBH),ピナコールボラン(PinBH)、ジイソピノカンフェイルボラン(IpcBH)などが挙げられる。
Specific examples of the unsaturated bond-containing compound include the same compounds as exemplified in the hydrosilylation reaction above.
As the BH group-containing compound, any compound containing a BH group used in a conventional hydroboration reaction can be used without particular limitation. For example, BH3, H2BX ( where X is a halogen atom), HBX2 (where X is a halogen atom), disiamylborane ((Sia) 2BH ), thexylborane (( Thx )BH2 ), dicyclohexylborane (Cy 2 BH), 9-borabicyclo[3.3.1]nonane (9-BBN), catecholborane (CatBH), pinacolborane (PinBH), diisopinocampheylborane (Ipc 2 BH) etc.

不飽和結合含有化合物として、アルケンを用いた場合、ヒドロホウ素化物としてアルキルボランが得られる。これを、続いて過酸化水素と塩基(例えば水酸化ナトリウム)により処理することでアルコールを得ることができる。 When an alkene is used as the unsaturated bond-containing compound, an alkylborane is obtained as a hydroboride. This can be subsequently treated with hydrogen peroxide and a base (eg sodium hydroxide) to give the alcohol.

(カップリング反応)
上記形態の複合体は、Kumada-Tamao-Corriuカップリング反応などのカップリング反応における反応触媒として使用することができる。
本発明の幾つかの形態は、上記複合体から選択される少なくとも1種の触媒の存在下、芳香族ハロゲン化物(Ar-X)と、グリニャール試薬(R-MgX)とを、反応させることを含む、クロスカップリング生成物(Ar-R)の製造方法である。ここで、Xはハロゲン原子であり、Arはアリール基であり、Rは、炭化水素基である。
(Coupling reaction)
The conjugates of the above forms can be used as reaction catalysts in coupling reactions such as the Kumada-Tamao-Corriu coupling reaction.
Some forms of the present invention involve reacting an aromatic halide (Ar—X) with a Grignard reagent (R—MgX) in the presence of at least one catalyst selected from the above complexes. Methods for making cross-coupling products (Ar-R), including: Here, X is a halogen atom, Ar is an aryl group, and R is a hydrocarbon group.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。
本明細書において、「室温」は通常約10℃から約35℃を示す。
本明細書において、「%」は特記しない限り重量パーセントを示す。
本明細書において、用語「約」は、±10%を意味することができる。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.
As used herein, "room temperature" generally indicates about 10°C to about 35°C.
As used herein, "%" indicates percent by weight unless otherwise specified.
As used herein, the term "about" can mean ±10%.

実施例において使用される略語は当業者に周知の慣用的な略語である。いくつかの略語を以下に示す。
equiv.:当量
rt:室温
MeOH:メタノール
cod:1,5-シクロオクタジエン
dppe:1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン
Me:メチル
Et:エチル
Ph:フェニル
TMS:トリメチルシリル
Schlenk:シュレンク
THF:テトラヒドロフラン
M:モル濃度(モル/リットル)
h:時間
d:日
IS:内部標準
NMR:核磁気共鳴
conv.:転化率
neat:溶媒希釈なし
The abbreviations used in the examples are conventional abbreviations well known to those skilled in the art. Some abbreviations are listed below.
equiv. : equivalent rt: room temperature MeOH: methanol cod: 1,5-cyclooctadiene dppe: 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane Me: methyl Et: ethyl Ph: phenyl TMS: trimethylsilyl Schlenk: Schlenk THF: tetrahydrofuran M: Molarity (mol/liter)
h: hours d: days IS: internal standard NMR: nuclear magnetic resonance conv. : conversion rate neat: no solvent dilution

合成例、実施例および比較例で得た化合物および反応生成物の物性の測定は、以下に示す装置を用いて行った。
H NMR測定:JEOL社製 JNM-ECS400 spectrometerおよびJEOL社製 JNM-ECP600 spectrometer
13C NMR測定:JEOL社製 JNM-ECS400 spectrometerおよびJEOL社製 JNM-ECP600 spectrometer
赤外分光法(IR)測定:PerkinElmer社製Spectrum Two
蛍光X線分析:JEOL社製 JCX-1000S
The physical properties of the compounds and reaction products obtained in Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples were measured using the following equipment.
1 H NMR measurement: JNM-ECS400 spectrometer manufactured by JEOL and JNM-ECP600 spectrometer manufactured by JEOL
13 C NMR measurement: JNM-ECS400 spectrometer manufactured by JEOL and JNM-ECP600 spectrometer manufactured by JEOL
Infrared spectroscopy (IR) measurement: Spectrum Two manufactured by PerkinElmer
X-ray fluorescence analysis: JCX-1000S manufactured by JEOL

1.遷移金属錯体-ケイ素系ポリマー複合体
(1)ケイ素系ポリマーの合成
[合成例1:ケイ素系ポリマー1(Si_polymer)の合成]

Figure 2022110295000009
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた100mLのシュレンクフラスコに金属リチウム(830mg, 120mmol)とテトラヒドロフラン(30mL)を混合した。このフラスコを0℃の氷浴につけ、窒素流下でトリクロロシラン(3.0mL, 30mmol)を滴下した。滴下終了後、室温下で24時間激しく撹拌した。反応終了後、金属リチウム片を取り除き、黄土色懸濁液を得た。この黄土色懸濁液から遠心分離によって黄土色粉末を単離し、テトラヒドロフランで2回洗浄した。この粉末を十分乾燥後に100mLのシュレンクフラスコに移し、0℃の氷浴につけ、窒素流下でメタノール(20mL)を滴下した。滴下終了後、室温下で終夜撹拌した。この黄土色懸濁液から遠心分離によって黄土色粉末を単離し、メタノールで2回洗浄し、十分乾燥することでケイ素系ポリマー1(802mg, 13.8mmol, 92%)を得た。 1. Transition metal complex-silicon-based polymer composite (1) Synthesis of silicon-based polymer [Synthesis Example 1: Synthesis of silicon-based polymer 1 (Si_polymer)]
Figure 2022110295000009
Metallic lithium (830 mg, 120 mmol) and tetrahydrofuran (30 mL) were mixed in a 100 mL Schlenk flask containing a stir bar under a nitrogen atmosphere. The flask was placed in an ice bath at 0° C. and trichlorosilane (3.0 mL, 30 mmol) was added dropwise under a stream of nitrogen. After completion of dropping, the mixture was vigorously stirred at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, metal lithium pieces were removed to obtain an ocher suspension. An ocher powder was isolated from this ocher suspension by centrifugation and washed twice with tetrahydrofuran. After drying the powder thoroughly, it was transferred to a 100 mL Schlenk flask, immersed in an ice bath at 0° C., and methanol (20 mL) was added dropwise under a stream of nitrogen. After the dropwise addition was completed, the mixture was stirred overnight at room temperature. An ocher-colored powder was isolated from this ocher-colored suspension by centrifugation, washed with methanol twice, and sufficiently dried to obtain silicon-based polymer 1 (802 mg, 13.8 mmol, 92%).

[合成例2:メチル基置換ケイ素系ポリマー2(SiMe_polymer)の合成]

Figure 2022110295000010
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた100mLのシュレンクフラスコに金属リチウム(521mg, 75mmol)とテトラヒドロフラン(30mL)を混合した。このフラスコを0℃の氷浴につけ、窒素流下でジクロロメチルシラン(3.1mL, 30mmol)を滴下した。滴下終了後、室温下で24時間激しく撹拌した。反応終了後、金属リチウム片を取り除き、黄土色懸濁液を得た。この黄土色懸濁液から遠心分離によって薄黄色粉末を単離し、テトラヒドロフランで2回洗浄した。この粉末を十分乾燥後に100mLのシュレンクフラスコに移し、0℃の氷浴につけ、窒素流下でメタノール(20mL)を滴下した。滴下終了後、室温下で終夜撹拌した。この薄茶色懸濁液から遠心分離によって薄茶色粉末を単離し、メタノールで2回洗浄し、十分乾燥することでメチル基置換ケイ素系ポリマー2(546mg, 6.19mmol, 41%)を得た。 [Synthesis Example 2: Synthesis of methyl group-substituted silicon-based polymer 2 ( SiMe_polymer )]
Figure 2022110295000010
Lithium metal (521 mg, 75 mmol) and tetrahydrofuran (30 mL) were mixed in a 100 mL Schlenk flask containing a stir bar under a nitrogen atmosphere. The flask was placed in an ice bath at 0° C. and dichloromethylsilane (3.1 mL, 30 mmol) was added dropwise under a stream of nitrogen. After the dropwise addition was completed, the mixture was vigorously stirred at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, metal lithium pieces were removed to obtain an ocher suspension. A pale yellow powder was isolated from this ocher suspension by centrifugation and washed twice with tetrahydrofuran. After drying the powder thoroughly, it was transferred to a 100 mL Schlenk flask, immersed in an ice bath at 0° C., and methanol (20 mL) was added dropwise under a stream of nitrogen. After completion of dropping, the mixture was stirred overnight at room temperature. A light brown powder was isolated from this light brown suspension by centrifugation, washed with methanol twice, and dried sufficiently to obtain a methyl group-substituted silicon-based polymer 2 (546 mg, 6.19 mmol, 41%).

(2)複合体の合成
[実施例A-1:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位マンガン触媒(Mn@Si_polymer)の合成]

Figure 2022110295000011
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにデカカルボニル二マンガン(97mg, 0.25mmol)とメシチレン(5mL)を混合し、続けてケイ素系ポリマー1(29mg, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、150℃で24時間撹拌した。反応終了後の黄色懸濁液から遠心分離によって黄土色粉末を単離し、テトラヒドロフランで4回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素系ポリマー担持カルボニル配位マンガン触媒(32mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Mn=16:1の組成比(シリコン原子とマンガン原子とのモル比)であることが確認された。 (2) Synthesis of composite [Example A-1: Synthesis of silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated manganese catalyst (Mn@Si_polymer)]
Figure 2022110295000011
Under a nitrogen atmosphere, decacarbonyldimanganese (97 mg, 0.25 mmol) and mesitylene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask containing a stirrer, followed by addition of silicon-based polymer 1 (29 mg, 0.5 mmol). rice field. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 150° C. for 24 hours. An ocher powder was isolated from the yellow suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed four times with tetrahydrofuran. Then, it was sufficiently dried to obtain a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated manganese catalyst (32 mg). Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Mn=16:1 (molar ratio between silicon atoms and manganese atoms).

なお、上記化学式では、Mn@Si_polymerの構造として、便宜上、Si_polymerのSi-H基の全てに遷移金属であるMnが結合した構造を示したが、遷移金属とSi_polymerのSiとの結合様式は図1のA~Dに示すものがありうる。また、Si_polymerのSi-H基の一部は遷移金属であるMnと結合することなく残存しうる。換言すると、Si_polymerのSi-H基の一部が遷移金属錯体(カルボニル配位マンガン)と結合を形成しており、結合を形成していない残りのSi-H基はそのまま残存する。Mn@Si_polymerは、(-Si(H)-Si(H)-)単位および(-Si(MnL)-Si-)単位を含むポリマーであり得る。以下の実施例における遷移金属錯体-ケイ素系ポリマー複合体の表記についても便宜上Si-H基の全てに遷移金属が結合した構造を示したが、これらも同様である。 In the above chemical formula, as the structure of Mn@Si_polymer, for convenience, a structure in which Mn, which is a transition metal, is bonded to all Si—H groups of Si_polymer is shown. There may be those shown in A to D of 1. In addition, part of the Si—H groups of Si_polymer can remain without bonding to Mn, which is a transition metal. In other words, some of the Si—H groups of Si_polymer form bonds with the transition metal complex (carbonyl-coordinated manganese), and the remaining Si—H groups that do not form bonds remain as they are. Mn@Si_polymer can be a polymer containing (-Si(H)-Si(H)-) and (-Si(MnL n )-Si-) units. The transition metal complex-silicon polymer composite in the following examples also shows a structure in which the transition metal is bonded to all of the Si—H groups for the sake of convenience.

[実施例A-2:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@Si_polymer)の合成]

Figure 2022110295000012
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにノナカルボニル二鉄(91mg, 0.25mmol)とメシチレン(5mL)を混合し、続けてケイ素系ポリマー1(29mg, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、150℃で24時間撹拌した。反応終了後の黒色懸濁液から遠心分離によって黒色粉末を単離し、テトラヒドロフランで4回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素系ポリマー担持カルボニル配位鉄触媒(50mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Fe=5:1の組成比(シリコン原子と鉄原子とのモル比)であることが確認された。 [Example A-2: Synthesis of silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (Fe@Si_polymer)]
Figure 2022110295000012
Under a nitrogen atmosphere, nonacarbonyldiiron (91 mg, 0.25 mmol) and mesitylene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask containing a stirrer, followed by addition of silicon-based polymer 1 (29 mg, 0.5 mmol). rice field. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 150° C. for 24 hours. A black powder was isolated from the black suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed four times with tetrahydrofuran. After that, it was sufficiently dried to obtain a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (50 mg). Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Fe=5:1 (molar ratio between silicon atoms and iron atoms).

[実施例A-3:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)の合成]

Figure 2022110295000013
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた100mLのシュレンクフラスコにオクタカルボニル二コバルト(342mg, 1.0mmol)とトルエン(20mL)を混合し、続けてケイ素系ポリマー1(117mg, 2.0mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後のこげ茶色懸濁液から遠心分離によってこげ茶色粉末を単離し、テトラヒドロフランで4回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(220mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Co=2.4:1の組成比(シリコン原子とコバルト原子とのモル比)であることが確認された。 [Example A-3: Synthesis of silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000013
Octacarbonyl dicobalt (342 mg, 1.0 mmol) and toluene (20 mL) were mixed in a 100 mL Schlenk flask containing a stirrer under a nitrogen atmosphere, followed by addition of silicon-based polymer 1 (117 mg, 2.0 mmol). rice field. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. A dark brown powder was isolated from the dark brown suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed four times with tetrahydrofuran. After that, it was sufficiently dried to obtain a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (220 mg). Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio of Si:Co=2.4:1 (molar ratio between silicon atoms and cobalt atoms).

[実施例A-4:ケイ素系ポリマー担持ニッケル触媒(Ni@Si_polymer)の合成]

Figure 2022110295000014
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにビス(1,5-シクロオクタジエン)ニッケル(138mg, 0.5mmol)とトルエン(5mL)を混合し、続けてケイ素系ポリマー1(29mg, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、100℃で48時間撹拌した。反応終了後の黒色懸濁液から遠心分離によって黒色粉末を単離し、テトラヒドロフランで4回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素系ポリマー担持ニッケル触媒(50mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Ni=1:1の組成比(シリコン原子とニッケル原子とのモル比)であることが確認された。 [Example A-4: Synthesis of silicon-based polymer-supported nickel catalyst (Ni@Si_polymer)]
Figure 2022110295000014
Bis(1,5-cyclooctadiene)nickel (138 mg, 0.5 mmol) and toluene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask containing a stirrer under a nitrogen atmosphere, followed by silicon-based polymer 1 (29 mg , 0.5 mmol) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 100° C. for 48 hours. A black powder was isolated from the black suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed four times with tetrahydrofuran. Then, it was sufficiently dried to obtain a silicon-based polymer-supported nickel catalyst (50 mg). Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Ni=1:1 (molar ratio between silicon atoms and nickel atoms).

[実施例A-5:メチル基置換ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@SiMe_polymer)の合成]

Figure 2022110295000015
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにノナカルボニル二鉄(91mg, 0.25mmol)とメシチレン(5mL)を混合し、続けてメチル基置換ケイ素系ポリマー2(44mg, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、150℃で24時間撹拌した。反応終了後の茶色懸濁液から遠心分離によって茶色粉末を単離し、テトラヒドロフランで4回洗浄した。その後、十分乾燥することでメチル基置換ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位鉄触媒(55mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Fe=3:1の組成比(シリコン原子と鉄原子とのモル比)であることが確認された。 [Example A-5: Synthesis of methyl group-substituted silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (Fe@Si Me _polymer)]
Figure 2022110295000015
Under a nitrogen atmosphere, nonacarbonyldiiron (91 mg, 0.25 mmol) and mesitylene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask containing a stirrer, followed by methyl group-substituted silicon-based polymer 2 (44 mg, 0.5 mmol). ) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 150° C. for 24 hours. A brown powder was isolated from the brown suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed four times with tetrahydrofuran. Then, by sufficiently drying, a methyl group-substituted silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (55 mg) was obtained. Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Fe=3:1 (molar ratio between silicon atoms and iron atoms).

[実施例A-6:メチル基置換ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@SiMe_polymer)の合成]

Figure 2022110295000016
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにオクタカルボニル二コバルト(85mg, 0.25mmol)とトルエン(5mL)を混合し、続けてメチル基置換ケイ素系ポリマー2(44mg, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、100℃で24時間撹拌した。反応終了後の茶色懸濁液から遠心分離によって茶色粉末を単離し、テトラヒドロフランで4回洗浄した。その後、十分乾燥することでメチル基置換ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(47mg)を得た。 [Example A-6: Synthesis of methyl group-substituted silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si Me _polymer)]
Figure 2022110295000016
Octacarbonyl dicobalt (85 mg, 0.25 mmol) and toluene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask containing a stirrer under a nitrogen atmosphere, followed by methyl group-substituted silicon-based polymer 2 (44 mg, 0.5 mmol). ) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 100° C. for 24 hours. A brown powder was isolated from the brown suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed four times with tetrahydrofuran. Then, it was sufficiently dried to obtain a carbonyl-coordinated cobalt catalyst (47 mg) supported on a methyl group-substituted silicon-based polymer.

[実施例A-7:ケイ素系ポリマー担持ビス(ホスフィン)配位鉄触媒(Fedppe@Si_polymer)の合成]

Figure 2022110295000017
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコに臭化鉄(II)(108mg, 0.5mmol)と1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン(199mg, 0.5mmol)とトルエン(5mL)を混合し、続けて水素化トリエチルホウ素リチウムのテトラヒドロフラン溶液(1.01M, 1.0mL, 1mmol)を滴下した。滴下後、ケイ素系ポリマー1(29mg, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、100℃で24時間撹拌した。反応終了後のこげ茶色懸濁液から遠心分離によって黄土色粉末を単離し、テトラヒドロフランで3回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素系ポリマー担持ビス(ホスフィン)配位鉄触媒(24mg)を得た。 [Example A-7: Synthesis of silicon-based polymer-supported bis(phosphine)-coordinated iron catalyst (Fe dppe @Si_polymer)]
Figure 2022110295000017
Under a nitrogen atmosphere, iron (II) bromide (108 mg, 0.5 mmol), 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane (199 mg, 0.5 mmol) and toluene ( 5 mL) were mixed, and subsequently a solution of lithium triethylborohydride in tetrahydrofuran (1.01 M, 1.0 mL, 1 mmol) was added dropwise. After dropping, silicon-based polymer 1 (29 mg, 0.5 mmol) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 100° C. for 24 hours. An ocher powder was isolated from the dark brown suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed three times with tetrahydrofuran. After that, it was sufficiently dried to obtain a silicon-based polymer-supported bis(phosphine)-coordinated iron catalyst (24 mg).

[実施例A-8:ケイ素系ポリマー担持ピリジンジイミン配位鉄触媒(FePDI Mes@Si_polymer)の合成]

Figure 2022110295000018
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコに臭化鉄(II)(108mg, 0.5mmol)とピリジンジイミン配位子(PDIMes)(199mg, 0.5mmol)とトルエン(5mL)を混合し、続けて水素化トリエチルホウ素リチウムのテトラヒドロフラン溶液(1.01M, 1.0mL, 1mmol)を滴下した。滴下後、ケイ素系ポリマー1(29mg, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、100℃で24時間撹拌した。反応終了後の黒色懸濁液から遠心分離によって黒色粉末を単離し、テトラヒドロフランで3回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素系ポリマー担持ピリジンジイミン配位鉄触媒(31mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Fe=1:2の組成比(シリコン原子と鉄原子とのモル比)であることが確認された。 [Example A-8: Synthesis of silicon-based polymer-supported pyridinediimine-coordinated iron catalyst (Fe PDI Mes @Si_polymer)]
Figure 2022110295000018
Under a nitrogen atmosphere, iron (II) bromide (108 mg, 0.5 mmol), pyridinediimine ligand (PDI Mes ) (199 mg, 0.5 mmol) and toluene (5 mL) were added to a 50 mL Schlenk flask containing a stir bar. ) were mixed, followed by dropwise addition of a tetrahydrofuran solution of lithium triethylborohydride (1.01 M, 1.0 mL, 1 mmol). After dropping, silicon-based polymer 1 (29 mg, 0.5 mmol) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 100° C. for 24 hours. A black powder was isolated from the black suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed three times with tetrahydrofuran. After that, it was sufficiently dried to obtain a silicon-based polymer-supported pyridinediimine-coordinated iron catalyst (31 mg). Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Fe=1:2 (molar ratio between silicon atoms and iron atoms).

(3)複合体(触媒)を用いた反応
[実施例B-1:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたα-メチルスチレンのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000019
(3) Reaction using a composite (catalyst) [Example B-1: Hydrosilylation reaction of α-methylstyrene using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000019

(1回目)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とα-メチルスチレン(130μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率>99%のヒドロシリル化生成物が示された。
(first time)
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and α-methylstyrene (130 μL, 1 mmol) were added in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stirrer. Mixed followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and 1 H NMR spectroscopy using dechloroform indicated a yield of >99% of the hydrosilylated product.

(2回目)
この反応混合物をテトラヒドロフランで希釈し、遠心分離によって黒色粉末を単離し、テトラヒドロフランで2回洗浄後した。この黒色粉末を十分乾燥後に20mLのシュレンクフラスコに移し、再度α-メチルスチレン(130μL, 1mmol)と1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加え、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率95%のヒドロシリル化生成物が示された。
(Second time)
The reaction mixture was diluted with tetrahydrofuran and a black powder was isolated by centrifugation and washed twice with tetrahydrofuran. After sufficiently drying the black powder, it was transferred to a 20 mL Schlenk flask, and again α-methylstyrene (130 μL, 1 mmol) and 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) were added. C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard, and 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform indicated a 95% yield of the hydrosilylated product.

(3回目)
先と同様に、この反応混合物をテトラヒドロフランで希釈し、遠心分離によって黒色粉末を単離し、テトラヒドロフランで2回洗浄後した。この黒色粉末を十分乾燥後に20mLのシュレンクフラスコに移し、再度α-メチルスチレン(130μL, 1mmol)と1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加え、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率81%のヒドロシリル化生成物が示された。
(3rd time)
As before, the reaction mixture was diluted with tetrahydrofuran and a black powder was isolated by centrifugation and washed twice with tetrahydrofuran. After sufficiently drying the black powder, it was transferred to a 20 mL Schlenk flask, and again α-methylstyrene (130 μL, 1 mmol) and 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) were added. C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard, and analysis by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform indicated a yield of hydrosilylated product of 81%.

(反応温度の変更)
上記1回目~3回目の反応を、反応温度を60℃から80℃または100℃に変更して実施し、各反応におけるヒドロシリル化生成物の収率をH NMR分光法による分析により測定した。結果を図3に示す。
図3から、本発明のケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒は、再利用可能であることが確認される。さらに、80℃以下の温度(特に60℃の温度)で反応を行うことで触媒効率を大きく損なうことなく再利用可能であることが確認される。
(Change of reaction temperature)
The above 1st to 3rd reactions were carried out by changing the reaction temperature from 60° C. to 80° C. or 100° C., and the yield of the hydrosilylated product in each reaction was measured by analysis by 1 H NMR spectroscopy. The results are shown in FIG.
From FIG. 3, it is confirmed that the silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst of the present invention can be reused. Furthermore, it is confirmed that the reaction can be carried out at a temperature of 80° C. or lower (especially at a temperature of 60° C.) so that the catalyst can be reused without significantly impairing the catalytic efficiency.

[実施例B-2:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたα-メチルスチレンのヒドロシリル化反応(スケールアップ)]

Figure 2022110295000020
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた100mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(1.2mg, 0.005mmol)とα-メチルスチレン(6.5mL, 50mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(11.7mL, 60mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で21日間撹拌した。反応終了後、減圧蒸留(48-50℃/6Pa)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として9.46g(35.5mmol, 収率71%, 触媒回転数7100)得た。
本発明のケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒は、高い触媒回転数(TON)を示し、高効率な触媒であることが確認される。 [Example B-2: Hydrosilylation reaction of α-methylstyrene using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (scale-up)]
Figure 2022110295000020
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (1.2 mg, 0.005 mmol) and α-methylstyrene (6.5 mL, 50 mmol) were added in a 100 mL Schlenk flask equipped with a stirrer. ) was mixed followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (11.7 mL, 60 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 21 days. After completion of the reaction, the product was purified by distillation under reduced pressure (48-50° C./6 Pa) to obtain 9.46 g (35.5 mmol, yield 71%, catalyst turnover number 7100) of a hydrosilylation product as a colorless liquid.
The silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst of the present invention exhibits a high catalyst turnover number (TON), confirming that it is a highly efficient catalyst.

[実施例B-3:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いた各種アルケンのヒドロシリル化反応]
ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を触媒として用い、表1位に示す様々なアルケンとシラン化合物との組み合わせでヒドロシリル化反応(entry 1~7)を行った。

Figure 2022110295000021
Figure 2022110295000022
[Example B-3: Hydrosilylation reaction of various alkenes using silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) as a catalyst, hydrosilylation reactions (entries 1-7) were carried out with various combinations of alkenes and silane compounds shown in Table 1.
Figure 2022110295000021
Figure 2022110295000022

(entry 1)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(1.2mg, 0.005mmol)とα-メチルスチレン(650μL, 5mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(1170μL, 6mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率98%のヒドロシリル化生成物が示された。減圧蒸留(60-65℃/6Pa)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として1.042g (3.91mmol, 収率78%)得た。

Figure 2022110295000023
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 7.27 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 7.21 (dd, J = 6.6, 1.6 Hz, 2H), 7.16 (tt, J = 7.4, 1.4 Hz, 1H), 2.91 (sextet, J = 7.0 Hz, 1H), 1.28 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.98-0.90 (m, 2H), 0.05 (s, 9H), -0.06 (s, 3H), -0.07 (s, 3H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 149.9, 128.3, 126.6, 125.7, 35.7, 28.5, 25.9, 2.0, 1.3, 0.9;
これらスペクトルデータは文献値と良い一致をした。(後述の文献S1) (entry 1)
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (1.2 mg, 0.005 mmol) and α-methylstyrene (650 μL, 5 mmol) were placed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stirrer. Mixed followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (1170 μL, 6 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard, and analysis by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform indicated a 98% yield of the hydrosilylated product. Purification by vacuum distillation (60-65° C./6 Pa) gave 1.042 g (3.91 mmol, 78% yield) of the hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000023
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.27 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 7.21 (dd, J = 6.6, 1.6 Hz, 2H), 7.16 (tt, J = 7.4, 1.4 Hz, 1H ), 2.91 (sextet, J = 7.0 Hz, 1H), 1.28 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.98-0.90 (m, 2H), 0.05 (s, 9H), -0.06 (s, 3H), -0.07 (s, 3H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 149.9, 128.3, 126.6, 125.7, 35.7, 28.5, 25.9, 2.0, 1.3, 0.9;
These spectral data are in good agreement with literature values. (Document S1 to be described later)

(entry 2)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(1.2mg, 0.005mmol)と1-デセン(950μL, 5mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(1170μL, 6mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで定量的にヒドロシリル化生成物が示された。減圧蒸留(70℃/8Pa)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として1.241g (4.30mmol, 収率86%)得た。

Figure 2022110295000024
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 1.32-1.22 (m, 16H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 3H), 0.50 (t, J= 8.0 Hz, 2H), 0.06 (s, 9H), 0.03 (s, 6H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 33.4, 31.9, 29.7, 29.6, 29.41, 29.38, 23.3, 22.7, 18.4, 14.1, 2.0, 0.3;
これらスペクトルデータは文献値と良い一致をした。(後述の文献S2) (entry 2)
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (1.2 mg, 0.005 mmol) and 1-decene (950 μL, 5 mmol) were mixed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stirrer. followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (1170 μL, 6 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to quantitatively show hydrosilylation products. Purification by vacuum distillation (70° C./8 Pa) gave 1.241 g (4.30 mmol, 86% yield) of the hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000024
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 1.32-1.22 (m, 16H), 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 3H), 0.50 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 0.06 (s, 9H ), 0.03 (s, 6H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 33.4, 31.9, 29.7, 29.6, 29.41, 29.38, 23.3, 22.7, 18.4, 14.1, 2.0, 0.3;
These spectral data are in good agreement with literature values. (Document S2 to be described later)

(entry 3)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とスチレン(115μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率89%のヒドロシリル化生成物が示された。減圧蒸留(42℃/6Pa)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として190mg (0.752mmol, 収率75%)得た。

Figure 2022110295000025
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 7.28 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.16 (t, J = 7.1 Hz, 1H), 2.68-2.62 (m, 2H), 0.92-0.87 (m, 2H), 0.09 (s, 9H), 0.07 (s, 6H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 145.2, 128.3, 127.8, 125.5, 29.4, 20.4, 2.0, 0.3;
これらスペクトルデータは文献値と良い一致をした。(後述の文献S1) (entry 3)
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and styrene (115 μL, 1 mmol) were mixed in a 20 mL Schlenk flask equipped with a stirrer, 1,1,1,3,3-Pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) was subsequently added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard, and analysis by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform indicated a yield of hydrosilylated product of 89%. Purification by vacuum distillation (42° C./6 Pa) gave 190 mg (0.752 mmol, 75% yield) of the hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000025
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.28 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.16 (t, J = 7.1 Hz, 1H), 2.68- 2.62 (m, 2H), 0.92-0.87 (m, 2H), 0.09 (s, 9H), 0.07 (s, 6H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 145.2, 128.3, 127.8, 125.5, 29.4, 20.4, 2.0, 0.3;
These spectral data are in good agreement with literature values. (Document S1 to be described later)

(entry 4)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とスチレン(115μL, 1mmol)を混合し、続けてジメチルフェニルシラン(185μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで定量的にヒドロシリル化生成物が示された。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン, R=0.40)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として219mg (0.911mmol, 収率91%)得た。

Figure 2022110295000026
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 7.55-7.52 (m, 2H), 7.38-7.36 (m, 3H), 7.28-7.24 (overlap with solvent, 2H), 7.19-7.14 (m, 3H), 2.66-2.61 (m, 2H), 1.15-1.10 (m, 2H), 0.29 (s, 6H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 145.0, 139.0, 133.6, 128.9, 128.3, 127.8, 127.7, 125.5, 29.9, 17.7, -3.1;
これらスペクトルデータは文献値と良い一致をした。(後述の文献S1) (entry 4)
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and styrene (115 μL, 1 mmol) were mixed in a 20 mL Schlenk flask equipped with a stirrer, Dimethylphenylsilane (185 μL, 1.2 mmol) was subsequently added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to quantitatively show hydrosilylation products. Purification by silica gel column chromatography (eluent: hexane, R f =0.40) gave 219 mg (0.911 mmol, yield 91%) of the hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000026
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.55-7.52 (m, 2H), 7.38-7.36 (m, 3H), 7.28-7.24 (overlap with solvent, 2H), 7.19-7.14 (m, 3H), 2.66-2.61 (m, 2H), 1.15-1.10 (m, 2H), 0.29 (s, 6H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 145.0, 139.0, 133.6, 128.9, 128.3, 127.8, 127.7, 125.5, 29.9, 17.7, -3.1;
These spectral data are in good agreement with literature values. (Document S1 to be described later)

(entry 5)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とアリルグリシジルエーテル(118μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準としてジブロモメタン(70μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで定量的にヒドロシリル化生成物が示された。減圧蒸留(48℃/8Pa)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として213mg (0.811mmol, 収率81%)得た。

Figure 2022110295000027
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 3.71 (dd, J = 11.5, 3.3 Hz, 1H), 3.50-3.41 (m, 2H), 3.39 (dd, J= 11.5, 6.1 Hz, 1H), 3.18-3.14 (m, 1H), 2.80 (t, J = 4.9 Hz, 1H), 2.62 (dd, J = 4.9, 2.8 Hz, 1H), 1.64-1.57 (m, 2H), 0.53-0.48 (m, 2H), 0.06 (s, 9H), 0.05 (s, 6H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 74.3, 71.4, 50.9, 44.3, 23.5, 14.2, 1.9, 0.2;
これらスペクトルデータは文献値と良い一致をした(後述の文献S1)。 (entry 5)
Under a nitrogen atmosphere, silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and allyl glycidyl ether (118 μL, 1 mmol) were mixed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stirrer. followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. After completion of the reaction, dibromomethane (70 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to quantitatively show hydrosilylation products. Purification by vacuum distillation (48° C./8 Pa) gave 213 mg (0.811 mmol, 81% yield) of the hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000027
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 3.71 (dd, J = 11.5, 3.3 Hz, 1H), 3.50-3.41 (m, 2H), 3.39 (dd, J = 11.5, 6.1 Hz, 1H), 3.18 -3.14 (m, 1H), 2.80 (t, J = 4.9 Hz, 1H), 2.62 (dd, J = 4.9, 2.8 Hz, 1H), 1.64-1.57 (m, 2H), 0.53-0.48 (m, 2H ), 0.06 (s, 9H), 0.05 (s, 6H);
13 C NMR (150 MHz, CDCl 3 ) δ = 74.3, 71.4, 50.9, 44.3, 23.5, 14.2, 1.9, 0.2;
These spectral data agreed well with literature values (Literature S1 described later).

(entry 6)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とアリルグリシジルエーテル(118μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサン(325μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準としてジブロモメタン(70μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率95%のヒドロシリル化生成物が示された。減圧蒸留(60℃/8Pa)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として267mg (0.793mmol, 収率79%)得た。

Figure 2022110295000028
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 3.70 (dd, J = 11.6, 3.3 Hz, 1H), 3.49-3.37 (m, 3H), 3.17-3.15 (m, 1H), 2.80 (t, J = 4.7 Hz, 1H), 2.62 (dd, J = 5.5, 2.8 Hz, 1H), 1.64-1.57 (m, 2H), 0.47-0.43 (m, 2H), 0.08 (s, 18H), 0.01 (s, 3H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 74.2, 71.4, 50.9, 44.4, 23.3, 13.5, 1.8, -0.4;
これらスペクトルデータは文献値と良い一致をした(後述の文献S3)。 (entry 6)
Under a nitrogen atmosphere, silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and allyl glycidyl ether (118 μL, 1 mmol) were mixed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stirrer. followed by the addition of 1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane (325 μL, 1.2 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. After completion of the reaction, dibromomethane (70 μL, 1 mmol) was added as an internal standard, and 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform indicated a 95% yield of the hydrosilylated product. Purification by vacuum distillation (60° C./8 Pa) gave 267 mg (0.793 mmol, 79% yield) of the hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000028
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 3.70 (dd, J = 11.6, 3.3 Hz, 1H), 3.49-3.37 (m, 3H), 3.17-3.15 (m, 1H), 2.80 (t, J = 4.7 Hz, 1H), 2.62 (dd, J = 5.5, 2.8 Hz, 1H), 1.64-1.57 (m, 2H), 0.47-0.43 (m, 2H), 0.08 (s, 18H), 0.01 (s, 3H) );
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 74.2, 71.4, 50.9, 44.4, 23.3, 13.5, 1.8, -0.4;
These spectral data were in good agreement with literature values (literature S3 described later).

(entry 7)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とビニルメチルビス(トリメチルシロキシ)シラン(290μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで定量的にヒドロシリル化生成物が示された。減圧蒸留(49℃/10Pa)により精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として328mg (0.826mmol, 収率83%)得た。

Figure 2022110295000029
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 0.43-0.38 (m, 2H), 0.37-0.31 (m, 2H), 0.09 (s, 18H), 0.06 (s, 9H), 0.03 (s, 6H), 0.002 (s, 3H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 9.5, 8.9, 2.0, 1.9, -0.4, -1.2;
これらスペクトルデータは文献値と良い一致をした(後述の文献S1)。 (entry 7)
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and vinylmethylbis(trimethylsiloxy)silane (290 μL) were placed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stir bar. , 1 mmol) was mixed followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 60° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to quantitatively show hydrosilylation products. Purification by vacuum distillation (49° C./10 Pa) gave 328 mg (0.826 mmol, 83% yield) of the hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000029
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 0.43-0.38 (m, 2H), 0.37-0.31 (m, 2H), 0.09 (s, 18H), 0.06 (s, 9H), 0.03 (s, 6H) , 0.002 (s, 3H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 9.5, 8.9, 2.0, 1.9, -0.4, -1.2;
These spectral data agreed well with literature values (Literature S1 described later).

[実施例B-4:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたイソシアヌル酸トリアリルのヒドロシリル化]

Figure 2022110295000030
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20 mLのシュレンクフラスコにケイ素ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とイソシアヌル酸トリアリル(82mg, 0.33mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(320μL, 1.65mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率90%のヒドロシリル化生成物が示された。濃縮後、アルミナカラム(溶離液:酢酸エチル)により触媒を取り除き、ゲル浸透クロマトグラフィーで精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として165mg (0.238mmol, 収率72%)得た。
Figure 2022110295000031
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ =3.84 (t, J = 7.7 Hz, 6H), 1.67-1.60 (m, 6H), 0.54-0.50 (m, 6H), 0.05 (s, 45H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 149.0, 45.6, 21.8, 15.3, 1.9, 0.2; [Example B-4: Hydrosilylation of triallyl isocyanurate using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000030
Under a nitrogen atmosphere, silicon polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and triallyl isocyanurate (82 mg, 0.33 mmol) were placed in a 20 mL Schlenk flask equipped with a stir bar. Mixed followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (320 μL, 1.65 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added and 1 H NMR spectroscopy using dechloroform indicated a 90% yield of the hydrosilylated product. After concentration, the catalyst was removed by an alumina column (eluent: ethyl acetate) and purification by gel permeation chromatography gave 165 mg (0.238 mmol, yield 72%) of a hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000031
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ =3.84 (t, J = 7.7 Hz, 6H), 1.67-1.60 (m, 6H), 0.54-0.50 (m, 6H), 0.05 (s, 45H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 149.0, 45.6, 21.8, 15.3, 1.9, 0.2;

[実施例B-5:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたヒドロシリル化によるシリコーンオイルの修飾]

Figure 2022110295000032
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とアリルグリシジルエーテル(235μL, 2mmol)を混合し、続けて重合度が6の水素末端ポリ(ジメチルシロキサン)(310μL, 0.5mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、減圧下(8Pa)室温で揮発成分を取り除き、こげ茶色油状粗生成物を得た。これを酢酸エチルで希釈し、アルミナカラムにより精製することでヒドロシリル化生成物を無色液体として380mg (0.470mmol, 収率94%)得た。
Figure 2022110295000033
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 3.7 (dd, J = 11.5, 3.3 Hz, 2H), 3.50-3.41 (m, 4H), 3.39 (dd, J= 11.5, 6.0 Hz, 2H), 3.17-3.13 (m, 2H), 2.80 (t, J = 4.7 Hz, 2H), 2.61 (dd, J = 4.9, 2.7 Hz, 2H), 1.65-1.58 (m, 4H), 0.55-0.50 (m, 4H), 0.08 (s, 12H), 0.07 (s, 12H), 0.06 (s, 12H), 0.04 (s, 12H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ = 74.3, 71.4, 50.8, 44.2, 23.4, 14.1, 1.1, 1.0, 0.03; [Example B-5: Modification of silicone oil by hydrosilylation using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000032
Under a nitrogen atmosphere, silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and allyl glycidyl ether (235 μL, 2 mmol) were mixed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stirrer. followed by the addition of hydrogen-terminated poly(dimethylsiloxane) with a degree of polymerization of 6 (310 μL, 0.5 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, volatile components were removed at room temperature under reduced pressure (8 Pa) to obtain a dark brown oily crude product. This was diluted with ethyl acetate and purified by an alumina column to obtain 380 mg (0.470 mmol, yield 94%) of a hydrosilylated product as a colorless liquid.
Figure 2022110295000033
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 3.7 (dd, J = 11.5, 3.3 Hz, 2H), 3.50-3.41 (m, 4H), 3.39 (dd, J = 11.5, 6.0 Hz, 2H), 3.17 -3.13 (m, 2H), 2.80 (t, J = 4.7 Hz, 2H), 2.61 (dd, J = 4.9, 2.7 Hz, 2H), 1.65-1.58 (m, 4H), 0.55-0.50 (m, 4H ), 0.08 (s, 12H), 0.07 (s, 12H), 0.06 (s, 12H), 0.04 (s, 12H);
13C NMR (150 MHz, CDCl3 ) δ = 74.3, 71.4, 50.8, 44.2, 23.4, 14.1, 1.1, 1.0, 0.03;

[実施例B-6:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたヒドロシリル化によるポリ(メチルヒドロシロキサン)の修飾]

Figure 2022110295000034
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(2.3mg, 0.01mmol)とスチレン(460μL, 4mmol)を混合し、続けて重合度が約30のトリメチルシリル末端ポリ(メチルヒドロシロキサン)(125μL, 0.066mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで定量的にヒドロシリル化生成物が示された。
Figure 2022110295000035
1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ = 7.20-6.90 (m, 150H), 2.64 (br, 60 H), 0.88 (br, 60 H), 0.08 (br, 90H), 0.06 (s, 18H); [Example B-6: Modification of poly(methylhydrosiloxane) by hydrosilylation using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000034
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (2.3 mg, 0.01 mmol) and styrene (460 μL, 4 mmol) were mixed in a 20 mL Schlenk flask equipped with a stirrer, Trimethylsilyl-terminated poly(methylhydrosiloxane) with a degree of polymerization of about 30 (125 μL, 0.066 mmol) was then added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to quantitatively show hydrosilylation products.
Figure 2022110295000035
1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.20-6.90 (m, 150H), 2.64 (br, 60 H), 0.88 (br, 60 H), 0.08 (br, 90H), 0.06 (s, 18H) ;

[実施例B-7:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたクロスリンクシリコーンゲルの合成]

Figure 2022110295000036
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのスクリューバイヤルにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(1.1mg, 0.005mmol)と重合度が約78のビニル末端ポリ(ジメチルシロキサン)(3.00g, 0.5mmol)を混合し、続けて重合度が約30のトリメチルシリル末端ポリ(メチルヒドロシロキサン)(62μL, 0.033mmol)を加えた。スクリューバイヤルを封し、80℃で24時間撹拌することで、シリコーンゲルを得た。赤外分光法によりケイ素-水素結合伸縮振動に由来する2100cm-1付近のケイ素-水素結合伸縮振動に由来するシグナルの消失を確認した。 [Example B-7: Synthesis of cross-linked silicone gel using silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000036
Under a nitrogen atmosphere, silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (1.1 mg, 0.005 mmol) and vinyl-terminated poly( Dimethylsiloxane) (3.00 g, 0.5 mmol) was mixed followed by the addition of trimethylsilyl terminated poly(methylhydrosiloxane) with a degree of polymerization of about 30 (62 μL, 0.033 mmol). A silicone gel was obtained by sealing the screw vial and stirring at 80° C. for 24 hours. Infrared spectroscopy confirmed the disappearance of the signal derived from the silicon-hydrogen bond stretching vibration around 2100 cm −1 derived from the silicon-hydrogen bond stretching vibration.

アルケンまたはシラン部位を有するポリシロキサンを反応させることで、シリル化反応による架橋反応が起こり、シリコーンゲルが得られた。 By reacting polysiloxanes having alkene or silane moieties, cross-linking reactions due to silylation reactions occurred, and silicone gels were obtained.

[実施例B-8:メチル基置換ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@SiMe_polymer)を用いたα-メチルスチレンのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000037
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてメチル基置換ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@SiMe_polymer)(2.5mg, 0.01mmol)とα-メチルスチレン(130μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することでヒドロシリル化生成物(71%)とα-メチルスチレン原料(23%)が示された。 [Example B-8: Hydrosilylation reaction of α-methylstyrene using a methyl group-substituted silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si Me _polymer)]
Figure 2022110295000037
Under a nitrogen atmosphere, a methyl group-substituted silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@ SiMe_polymer ) (2.5 mg, 0.01 mmol) and α-methylstyrene ( 130 μL, 1 mmol) were mixed followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to identify the hydrosilylated product (71%) and α-methylstyrene starting material (23 %)It has been shown.

[実施例B-9:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位マンガン触媒(Mn@Si_polymer)を用いたスチレンのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000038
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持カルボニル配位マンガン触媒(Mn@Si_polymer)(2.0mg, 0.01mmol)とスチレン(115μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することでヒドロシリル化生成物(61%)、脱水素シリル化生成物(7%)、水素化生成物(7%)が示された。 [Example B-9: Hydrosilylation reaction of styrene using silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated manganese catalyst (Mn@Si_polymer)]
Figure 2022110295000038
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated manganese catalyst (Mn@Si_polymer) (2.0 mg, 0.01 mmol) and styrene (115 μL, 1 mmol) were mixed in a 20 mL Schlenk flask equipped with a stirrer, 1,1,1,3,3-Pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) was subsequently added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to identify hydrosilylation products (61%), dehydrosilylation products ( 7%) and the hydrogenated product (7%).

[実施例B-10:ケイ素系ポリマー担持ピリジンジイミン配位鉄触媒(FePDI Mes@Si_polymer)を用いた1-デセンのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000039
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素系ポリマー担持ピリジンジイミン配位鉄触媒(FePDI Mes@Si_polymer)(2.5mg)と1-デセン(190μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することでヒドロシリル化生成物(77%)と1-デセン原料(7%)、アルケン異性化混合物(15%)が示された。 [Example B-10: Hydrosilylation reaction of 1-decene using silicon-based polymer-supported pyridinediimine-coordinated iron catalyst (Fe PDI Mes @Si_polymer)]
Figure 2022110295000039
Under a nitrogen atmosphere, silicon-based polymer-supported pyridinediimine-coordinated iron catalyst (Fe PDI Mes @Si_polymer) (2.5 mg) and 1-decene (190 μL, 1 mmol) were mixed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stirrer. followed by the addition of 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to identify the hydrosilylated product (77%) and 1-decene starting material (7%). ), an alkene isomerization mixture (15%).

[実施例B-11:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたベンズアルデヒドのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000040
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(1.2mg, 0.005mmol)とベンズアルデヒド(51μL, 0.5mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(145μL, 0.75mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,1,2,2-テトラクロロエタン(52μL, 0.5mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで定量的にヒドロシリル化生成物が示された。
Figure 2022110295000041
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.34 (d, J = 4.0 Hz, 4H), 7.28-7,22 (overlap with solvent, 1H), 4.76 (s, 2H), 0.12 (s, 6H), 0.10 (s, 9H); [Example B-11: Hydrosilylation reaction of benzaldehyde using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000040
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (1.2 mg, 0.005 mmol) and benzaldehyde (51 μL, 0.5 mmol) were mixed in a 20-mL Schlenk flask containing a stirrer. was added followed by 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (145 μL, 0.75 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,1,2,2-tetrachloroethane (52 μL, 0.5 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to quantitatively show hydrosilylation products. was done.
Figure 2022110295000041
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.34 (d, J = 4.0 Hz, 4H), 7.28-7,22 (overlap with solvent, 1H), 4.76 (s, 2H), 0.12 (s, 6H) , 0.10 (s, 9H);

本発明の触媒は、アルケンの他、カルボニル化合物のヒドロシリル化も触媒することができることが確認された。 It was confirmed that the catalyst of the present invention can also catalyze the hydrosilylation of carbonyl compounds in addition to alkenes.

[実施例B-12:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いたベンズアルデヒドのヒドロホウ素化反応]

Figure 2022110295000042
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(1.2mg, 0.005mmol)とベンズアルデヒド(51μL, 0.5mmol)を混合し、続けてピナコールボラン(110μL, 0.75mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。その後ジエチルエーテル(5mL)で希釈し、水酸化ナトリウム水溶液(1 M, 5mL)を加え、室温で2時間撹拌した。反応終了後塩酸で中和し、ジエチルエーテルで3回抽出した。合わせた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下で溶媒留去した。内部標準として1,1,2,2-テトラクロロエタン(52μL, 0.5mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率93%でベンジルアルコールが示された。
Figure 2022110295000043
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 7.37 (d, J = 4.4 Hz, 4H), 7.33-7,27 (m, 1H), 4.71 (s, 2H), 1.91 (s, 1H); [Example B-12: Hydroboration reaction of benzaldehyde using a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000042
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (1.2 mg, 0.005 mmol) and benzaldehyde (51 μL, 0.5 mmol) were mixed in a 20-mL Schlenk flask containing a stirrer. was added followed by pinacolborane (110 μL, 0.75 mmol). The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After that, it was diluted with diethyl ether (5 mL), an aqueous sodium hydroxide solution (1 M, 5 mL) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was neutralized with hydrochloric acid and extracted three times with diethyl ether. The combined organic phases were dried over magnesium sulfate and then evaporated under reduced pressure. 1,1,2,2-Tetrachloroethane (52 μL, 0.5 mmol) was added as an internal standard and 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform indicated benzyl alcohol in 93% yield.
Figure 2022110295000043
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.37 (d, J = 4.4 Hz, 4H), 7.33-7,27 (m, 1H), 4.71 (s, 2H), 1.91 (s, 1H);

本発明の触媒は、ヒドロホウ素化反応も触媒することができることが確認された。 It has been determined that the catalysts of the present invention are also capable of catalyzing hydroboration reactions.

[実施例B-13:ケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)を用いた芳香族ハロゲン化物とグリニャール反応剤のカップリング反応]

Figure 2022110295000044
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにケイ素系ポリマー担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_polymer)(1.2mg, 0.005mmol)と2-ブロモピリジン(48μL, 0.5mmol)を混合し、続けて臭化フェニルマグネシウムのテトラヒドロフラン溶液(1.05M, 0.72μL, 0.75mmol)を加えた。室温で24時間撹拌した後、水で反応停止した。ジエチルエーテルで3回抽出し、合わせた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下で溶媒留去した。内部標準として1,4-ジオキサン(42μL, 0.5mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することで収率39%で2-フェニルピリジンが示された。
Figure 2022110295000045
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 8.70 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 7.99 (dd, J = 8.8, 1.6 Hz, 2H), 7.79-7.71 (m, 2H), 7.52-7.40 (m, 3H), 7.26-7.22 (m, 1H); [Example B-13: Coupling reaction of aromatic halide and Grignard reagent using silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer)]
Figure 2022110295000044
Under a nitrogen atmosphere, a silicon-based polymer-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_polymer) (1.2 mg, 0.005 mmol) and 2-bromopyridine (48 μL, 0.5 mmol) were placed in a 20-mL Schlenk flask equipped with a stir bar. was mixed, followed by the addition of a tetrahydrofuran solution of phenylmagnesium bromide (1.05 M, 0.72 μL, 0.75 mmol). After stirring at room temperature for 24 hours, the reaction was quenched with water. It was extracted three times with diethyl ether, and the combined organic phases were dried over magnesium sulfate and evaporated under reduced pressure. 1,4-Dioxane (42 μL, 0.5 mmol) was added as an internal standard and 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform indicated 2-phenylpyridine in 39% yield.
Figure 2022110295000045
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 8.70 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 7.99 (dd, J = 8.8, 1.6 Hz, 2H), 7.79-7.71 (m, 2H), 7.52-7.40 (m, 3H), 7.26-7.22 (m, 1H);

本発明の触媒は、カップリング反応も触媒することができることが確認された。 It has been confirmed that the catalysts of the present invention are also capable of catalyzing coupling reactions.

2.遷移金属錯体-金属シリコン複合体
(1)複合体の合成
水素終端処理ケイ素微粒子(高純度化学社製、Si粉末の水素終端処理品(金属シリコン(Si-Si結合から構成されるもの)の表面に-Si-Hを導入した粒子)を用いて遷移金属錯体を担持したケイ素微粒子(遷移金属錯体-金属シリコン複合体)の触媒を合成した。
2. Transition metal complex-metal silicon composite (1) Synthesis of composite Hydrogen-terminated silicon fine particles (manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd., hydrogen-terminated Si powder (metal silicon (composed of Si—Si bonds) surface A catalyst of silicon microparticles supporting a transition metal complex (transition metal complex-metal silicon composite) was synthesized using the particles into which —Si—H was introduced.

[実施例C-1:ケイ素微粒子担持カルボニル配位マンガン触媒(Mn@Si_particle)の合成]

Figure 2022110295000046
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにてデカカルボニル二マンガン(97mg, 0.25mmol)とメシチレン(5mL)を混合し、続けて水素終端処理ケイ素微粒子(28mg, 1mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、150℃で24時間撹拌した。反応終了後の黄色懸濁液から遠心分離によって暗灰色粉末を単離し、テトラヒドロフランで3回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素微粒子担持カルボニル配位マンガン触媒(Mn@Si_particle)(18mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Mn=49:1の組成比(シリコン原子とマンガン原子とのモル比)であることが確認された。 [Example C-1: Synthesis of silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated manganese catalyst (Mn@Si_particle)]
Figure 2022110295000046
Under a nitrogen atmosphere, decacarbonyldimanganese (97 mg, 0.25 mmol) and mesitylene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask equipped with a stirrer, and then hydrogen-terminated silicon fine particles (28 mg, 1 mmol) were added. rice field. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 150° C. for 24 hours. A dark gray powder was isolated from the yellow suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed three times with tetrahydrofuran. Then, it was sufficiently dried to obtain a silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated manganese catalyst (Mn@Si_particle) (18 mg). Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Mn=49:1 (molar ratio between silicon atoms and manganese atoms).

[実施例C-2:ケイ素微粒子担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@Si_particle)の合成]

Figure 2022110295000047
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにてノナカルボニル二鉄(91mg, 0.25mmol)とトルエン(5mL)を混合し、続けて水素終端処理ケイ素微粒子(28mg, 1mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、100℃で24時間撹拌した。反応終了後の薄黄緑色懸濁液から遠心分離によって暗灰色粉末を単離し、テトラヒドロフランで3回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素微粒子担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@Si_particle)(28mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Fe=5:1の組成比(シリコン原子と鉄原子とのモル比)であることが確認された。 [Example C-2: Synthesis of silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (Fe@Si_particle)]
Figure 2022110295000047
Under a nitrogen atmosphere, nonacarbonyldiiron (91 mg, 0.25 mmol) and toluene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask equipped with a stirrer, and then hydrogen-terminated silicon fine particles (28 mg, 1 mmol) were added. rice field. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 100° C. for 24 hours. A dark gray powder was isolated by centrifugation from the pale yellow-green suspension after completion of the reaction, and washed three times with tetrahydrofuran. Then, by sufficiently drying, a carbonyl-coordinated iron catalyst supported on fine silicon particles (Fe@Si_particle) (28 mg) was obtained. Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Fe=5:1 (molar ratio between silicon atoms and iron atoms).

[実施例C-3:ケイ素微粒子担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_particle)の合成]

Figure 2022110295000048
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにてオクタカルボニル二コバルト(85mg, 0.25mmol)とトルエン(5mL)を混合し、続けて水素終端処理ケイ素微粒子(28mg, 1mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、100℃で24時間撹拌した。反応終了後の茶色懸濁液から遠心分離によって暗灰色粉末を単離し、テトラヒドロフランで3回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素微粒子担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_particle)(30mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Co=3:1の組成比(シリコン原子とコバルト原子とのモル比)であることが確認された。 [Example C-3: Synthesis of silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_particle)]
Figure 2022110295000048
Octacarbonyl dicobalt (85 mg, 0.25 mmol) and toluene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask equipped with a stirrer under a nitrogen atmosphere, and then hydrogen-terminated silicon fine particles (28 mg, 1 mmol) were added. rice field. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 100° C. for 24 hours. A dark gray powder was isolated from the brown suspension after the reaction by centrifugation and washed three times with tetrahydrofuran. Then, by sufficiently drying, a carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_particle) (30 mg) supported on fine silicon particles was obtained. A fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Co=3:1 (molar ratio between silicon atoms and cobalt atoms).

[実施例C-4:ケイ素微粒子担持ニッケル触媒(Ni@Si_particle)の合成]

Figure 2022110295000049
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた50mLのシュレンクフラスコにてビス(1,5-シクロオクタジエン)ニッケル(138mg, 0.5mmol)とトルエン(5mL)を混合し、続けて水素終端処理ケイ素微粒子(28mg, 1mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、100℃で24時間撹拌した。反応終了後の黄色懸濁液から遠心分離によって暗灰色粉末を単離し、テトラヒドロフランで3回洗浄した。その後、十分乾燥することでケイ素微粒子担持ニッケル触媒(Ni@Si_particle)(30mg)を得た。蛍光X線分析からSi:Ni=5:1の組成比(シリコン原子とニッケル原子とのモル比)であることが確認された。 [Example C-4: Synthesis of silicon microparticle-supported nickel catalyst (Ni@Si_particle)]
Figure 2022110295000049
Under a nitrogen atmosphere, bis(1,5-cyclooctadiene)nickel (138 mg, 0.5 mmol) and toluene (5 mL) were mixed in a 50 mL Schlenk flask equipped with a stir bar, followed by hydrogen-terminated silicon microparticles. (28 mg, 1 mmol) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 100° C. for 24 hours. A dark gray powder was isolated from the yellow suspension after completion of the reaction by centrifugation and washed three times with tetrahydrofuran. After that, it was sufficiently dried to obtain a silicon fine particle-supported nickel catalyst (Ni@Si_particle) (30 mg). Fluorescent X-ray analysis confirmed that the composition ratio was Si:Ni=5:1 (molar ratio between silicon atoms and nickel atoms).

(2)複合体(触媒)を用いた反応
[実施例D-1:ケイ素微粒子担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@Si_particle)を用いたスチレンのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000050
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素微粒子担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@Si_particle)(2.3mg)とスチレン(115μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することでヒドロシリル化生成物(89%)が反マルコフニコフ付加体とマルコフニコフ付加体の混合物(75:25)として示された。 (2) Reaction using a composite (catalyst) [Example D-1: Hydrosilylation reaction of styrene using a silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (Fe@Si_particle)]
Figure 2022110295000050
Under a nitrogen atmosphere, silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (Fe@Si_particle) (2.3 mg) and styrene (115 μL, 1 mmol) were mixed in a 20 mL Schlenk flask containing a stirrer, followed by 1,1 , 1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform. It was shown as a mixture of Nikov adducts (75:25).

[実施例D-2:ケイ素微粒子担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@Si_particle)を用いた1-デセンのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000051
(1回目)
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素微粒子担持カルボニル配位鉄触媒(Fe@Si_particle)(2.3mg)と1-デセン(190μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することでヒドロシリル化生成物(41%)と1-デセン原料(58%)が示された。 [Example D-2: Hydrosilylation reaction of 1-decene using silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (Fe@Si_particle)]
Figure 2022110295000051
(first time)
Under a nitrogen atmosphere, silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated iron catalyst (Fe@Si_particle) (2.3 mg) and 1-decene (190 μL, 1 mmol) were mixed in a 20 mL Schlenk flask containing a stirrer, followed by 1 , 1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform. )It has been shown.

(2回目)
この反応混合物をテトラヒドロフランで希釈し、遠心分離によって黒色粉末を単離し、テトラヒドロフランで2回洗浄後した。この粉末を十分乾燥後に20mLのシュレンクフラスコに移し、再度1-デセン(190μL, 1mmol)と1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加え、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することでヒドロシリル化生成物(34%)と1-デセン原料(65%)が示された。
(Second time)
The reaction mixture was diluted with tetrahydrofuran and a black powder was isolated by centrifugation and washed twice with tetrahydrofuran. After sufficiently drying this powder, it was transferred to a 20 mL Schlenk flask, 1-decene (190 μL, 1 mmol) and 1,1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) were added again, and the mixture was heated at 80°C. Stirred for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform. )It has been shown.

本発明のケイ素微粒子担持カルボニル配位鉄触媒は再利用可能であることが確認された。 It was confirmed that the silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated iron catalyst of the present invention can be reused.

[実施例D-3:ケイ素微粒子担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_particle)を用いた1-デセンのヒドロシリル化反応]

Figure 2022110295000052
窒素雰囲気下で、攪拌子を入れた20mLのシュレンクフラスコにてケイ素微粒子担持カルボニル配位コバルト触媒(Co@Si_particle)(2.3mg)と1-デセン(190μL, 1mmol)を混合し、続けて1,1,1,3,3-ペンタメチルジシロキサン(235μL, 1.2mmol)を加えた。フラスコをガラス栓で封し、80℃で24時間撹拌した。反応終了後、内部標準として1,4-ジオキサン(85μL, 1mmol)を加え、重クロロホルムを用いH NMR分光法で分析することでヒドロシリル化生成物(16%)と1-デセン原料(79%)が示された。 [Example D-3: Hydrosilylation reaction of 1-decene using silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_particle)]
Figure 2022110295000052
Under a nitrogen atmosphere, silicon fine particle-supported carbonyl-coordinated cobalt catalyst (Co@Si_particle) (2.3 mg) and 1-decene (190 μL, 1 mmol) were mixed in a 20 mL Schlenk flask containing a stirrer, followed by 1 , 1,1,3,3-pentamethyldisiloxane (235 μL, 1.2 mmol) was added. The flask was sealed with a glass stopper and stirred at 80° C. for 24 hours. After completion of the reaction, 1,4-dioxane (85 μL, 1 mmol) was added as an internal standard and analyzed by 1 H NMR spectroscopy using deuterated chloroform to identify the hydrosilylated product (16%) and 1-decene starting material (79%). )It has been shown.

(文献)
文献S1) Noda, D.; Tahara, A.; Sunda, Y.; Nagashima, H. J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2480-2483.
文献S2) Buslov, I.; Song, F.; Hu, X. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12295-12299.
文献S3) Dierick, S.; Vercruysse, E.; Berthon-Gelloz, G.; Marko, I. E. Chem. Eur. J. 2015, 21, 17073-17078.
(Literature)
Literature S1) Noda, D.; Tahara, A.; Sunda, Y.; Nagashima, HJ Am. Chem. Soc.2016, 138, 2480-2483.
Literature S2) Buslov, I.; Song, F.; Hu, X. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12295-12299.
Literature S3) Dierick, S.; Vercruysse, E.; Berthon-Gelloz, G.; Marko, IE Chem. Eur. J. 2015, 21, 17073-17078.

以上の結果は、本発明の遷移金属錯体とSi-H基を有するケイ素系材料(ケイ素系ポリマー、シリコン粒子)からなる担体との複合体がヒドロシリル化、ヒドロホウ素化、カップリング反応などの各種反応において不均一系触媒として利用可能であることを実証するものである。 The above results show that the composite of the transition metal complex of the present invention and a carrier made of a silicon-based material (silicon-based polymer, silicon particles) having an Si—H group undergoes various reactions such as hydrosilylation, hydroboration, and coupling reactions. This demonstrates that it can be used as a heterogeneous catalyst in reactions.

本発明の範囲は以上の説明に拘束されることはなく、上記例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施し得る。なお、本明細書に記載した全ての文献及び刊行物は、その目的にかかわらず参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。 The scope of the present invention is not limited to the above description, and other than the above examples can be appropriately modified and implemented without impairing the gist of the present invention. All documents and publications mentioned herein are hereby incorporated by reference in their entirety regardless of their purpose.

本発明の実施形態に係る複合体は、各種反応において不均一系の反応触媒として利用可能であり、しかも、安価に合成または入手可能であることから、実用性及び有用性に優れたものである。 The composite according to the embodiment of the present invention can be used as a heterogeneous reaction catalyst in various reactions, and can be synthesized or obtained at low cost, so it is excellent in practicality and usefulness. .

11、12 複合体
M 遷移金属原子
L 配位子
m 遷移金属原子に配位する配位子の数
Polymer ケイ素系ポリマー
11, 12 complex M transition metal atom L ligand m number of ligands coordinated to transition metal atom Polymer silicon-based polymer

Claims (15)

遷移金属錯体と、前記遷移金属錯体を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなり、前記ケイ素系材料は、ケイ素系ポリマー、ケイ素系セラミックス、および金属シリコンからなる群から選択される、複合体。 A transition metal complex and a carrier supporting the transition metal complex, wherein the carrier comprises a silicon-based material having a Si—H group, and the silicon-based material comprises a silicon-based polymer, silicon-based ceramics, and metallic silicon. A complex selected from the group consisting of: 遷移金属と、前記遷移金属を担持する担体とを含み、前記担体はSi-H基を有するケイ素系材料からなり、前記ケイ素系材料は、ケイ素系ポリマー、ケイ素系セラミックス、および金属シリコンからなる群から選択される、複合体。 A group comprising a transition metal and a carrier supporting the transition metal, wherein the carrier comprises a silicon-based material having a Si—H group, and the silicon-based material comprises a silicon-based polymer, a silicon-based ceramic, and metallic silicon. A complex, selected from: 前記遷移金属錯体または前記遷移金属の遷移金属原子は、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、および銅(Cu)からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載の複合体。 The transition metal complex or the transition metal atom of the transition metal is at least one selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and copper (Cu). 3. The conjugate of claim 1 or 2, wherein a 前記ケイ素系ポリマーは、ポリシラン系ポリマー、ポリシロキサン系ポリマー、ポリシラザン系ポリマー、ポリカルボシラン系ポリマー、ポリメタロカルボシラン系ポリマーおよびこれらの誘導体、ならびに、側鎖にSiH基を有するポリマーから選択される少なくとも1種を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の複合体。 The silicon-based polymer is selected from polysilane-based polymers, polysiloxane-based polymers, polysilazane-based polymers, polycarbosilane-based polymers, polymetallocarbosilane-based polymers and derivatives thereof, and polymers having SiH groups in side chains. The conjugate according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one. 前記担体は粒子状または板状である、請求項1~4のいずれか一項に記載の複合体。 The composite according to any one of claims 1 to 4, wherein the carrier is particulate or plate-like. 前記担体は、Si-H基を有するシリコン粒子である、請求項1~5のいずれか一項に記載の複合体。 The composite according to any one of claims 1 to 5, wherein said support is a silicon particle having Si—H groups. 前記遷移金属錯体は、アルケン、アルキン、カルボニル、ハロゲン原子、有機酸、ヒドロキシ、イソシアニド、アミン、イミン、含窒素ヘテロ環、ホスフィン、アルシン、アルコール、チオール、エーテル、スルフィド、ニトリル、分子状水素、アルデヒド、ケトンおよびカルベンから選択される少なくとも1種の配位子を含む、請求項1に記載の複合体。 The transition metal complexes include alkenes, alkynes, carbonyls, halogen atoms, organic acids, hydroxy, isocyanides, amines, imines, nitrogen-containing heterocycles, phosphines, arsines, alcohols, thiols, ethers, sulfides, nitriles, molecular hydrogen, and aldehydes. , ketones and carbenes. 前記遷移金属錯体または前記遷移金属の遷移金属原子と、前記担体のシリコン原子とが結合している、請求項1~7のいずれか一項に記載の複合体。 The composite according to any one of claims 1 to 7, wherein a transition metal atom of said transition metal complex or said transition metal and a silicon atom of said support are bonded. 請求項1~8のいずれか一項に記載の複合体を含む触媒。 A catalyst comprising a composite according to any one of claims 1-8. ヒドロシリル化反応、ヒドロホウ素化反応、またはカップリング反応に用いられる触媒であって、請求項1~8のいずれか一項に記載の複合体を含む、触媒。 A catalyst for hydrosilylation, hydroboration or coupling reactions, comprising the complex of any one of claims 1-8. 不均一系触媒である、請求項9または10に記載の触媒。 Catalyst according to claim 9 or 10, which is a heterogeneous catalyst. 請求項9~11のいずれか一項に記載の触媒の存在下、不飽和結合含有化合物と、Si-H基含有化合物とを、ヒドロシリル化反応させることを含む、ヒドロシリル化物の製造方法。 A method for producing a hydrosilylate, comprising hydrosilylating an unsaturated bond-containing compound and a Si—H group-containing compound in the presence of the catalyst according to any one of claims 9 to 11. 前記ヒドロシリル化物は、有機ケイ素反応剤、シリコーン原料、シランカップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、アルコール、エーテル、アミン、チオール、およびチオエーテルから選択される少なくとも1種である、請求項12に記載の方法。 12. The hydrosilylate is at least one selected from organosilicon reactants, silicone raw materials, silane coupling agents, silicone oils, silicone rubbers, silicone resins, alcohols, ethers, amines, thiols, and thioethers. The method described in . 前記不飽和結合含有化合物が、アルケン、アルキン、イミン、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸ハライド、尿素、チオアルデヒド、チオケトン、チオエステル、チオアミド、チオカルボン酸、チオカルボン酸無水物、チオカルボン酸ハライド、アリル化合物、およびチオ尿素、ならびにこれらの誘導体から選択される少なくとも1種である、請求項12または13に記載の方法。 The unsaturated bond-containing compound is an alkene, alkyne, imine, aldehyde, ketone, ester, amide, carboxylic acid, carboxylic acid anhydride, carboxylic acid halide, urea, thioaldehyde, thioketone, thioester, thioamide, thiocarboxylic acid, thiocarboxylic acid 14. The method according to claim 12 or 13, which is at least one selected from anhydrides, thiocarboxylic acid halides, allyl compounds, and thiourea, and derivatives thereof. 遷移金属錯体またはその前駆体と、Si-H基を有するケイ素系材料とを混合して複合体を形成することを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の複合体の製造方法。 A method for producing a composite according to any one of claims 1 to 8, comprising mixing a transition metal complex or a precursor thereof with a silicon-based material having a Si—H group to form a composite. .
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JP3389858B2 (en) * 1998-04-15 2003-03-24 信越化学工業株式会社 Metal-coated powder and method for producing the same
JP4464168B2 (en) * 2004-03-09 2010-05-19 独立行政法人科学技術振興機構 Method for producing benzaldehydes using a catalyst in which a palladium complex is immobilized on the surface of silicon alone
JP2010202416A (en) * 2009-02-27 2010-09-16 Japan Atomic Energy Agency Method for synthesizing silicon carbide material from silicon-based polymer
CN104245132B (en) * 2012-04-17 2017-09-22 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 High activated catalyst and its preparation method for hydrosilylation reactions
CN106687213A (en) * 2014-09-12 2017-05-17 东洋合成工业株式会社 Polymer-supported transition catalyst
JP7176759B2 (en) * 2017-06-06 2022-11-22 国立研究開発法人理化学研究所 Method for producing aliphatic hydrocarbon and carbon monoxide

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