JP5291308B2 - Metal complex, and catalyst and electrode catalyst containing the metal complex - Google Patents

Metal complex, and catalyst and electrode catalyst containing the metal complex Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal complex which is sufficiently stable even in a strong acid condition. <P>SOLUTION: This metal complex has a transition metal and a ligand (a) to be coordinated in this metal. In addition, the metal complex can be obtained by heating a raw material complex with the transition metal and a ligand (b) of an azadiene structure to be coordinated in the metal and an unsaturated compound which forms the ligand (a) by a chemical reaction with the ligand (b) in a co-existent state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、金属錯体、並びにこの金属錯体を含有する触媒及び電極触媒に関する。   The present invention relates to a metal complex, and a catalyst and an electrode catalyst containing the metal complex.

金属錯体は、酸素添加反応、酸化カップリング反応、脱水素反応、水素添加反応、酸化物分解反応、電極反応等の電子移動を伴うレドックス反応における触媒として作用し、配位子(b)又は高分子化合物の合成に用いられている。また、最近では有機EL材料の燐光発光錯体として用いられている。さらに、添加剤、改質剤、電池、センサーの材料等、種々の用途にも使用されている。   The metal complex acts as a catalyst in a redox reaction involving an electron transfer such as an oxygen addition reaction, an oxidative coupling reaction, a dehydrogenation reaction, a hydrogenation reaction, an oxide decomposition reaction, or an electrode reaction, and the ligand (b) or high It is used for the synthesis of molecular compounds. Recently, it has been used as a phosphorescent complex of organic EL materials. Furthermore, they are also used in various applications such as additives, modifiers, batteries, and sensor materials.

特にレドックス反応触媒としては、シッフ塩基型金属錯体が高活性、高選択性な触媒能を有していることが知られている。たとえば、非特許文献1では、光学活性なシッフ塩基型金属錯体を触媒に用いて、スチレンの二重結合を酸化する不斉シクロプロパン化反応を行っており、良好な不斉反応が進行している。また、非特許文献2ではシッフ塩基型金属錯体を用いて、酸素の電解還元による水の生成を行っている。
Org.Biomol.Chem.,2005,3,p.2126−2128 Inorgic Chemistry.Vol.40,No.6,2001,p.1329−1333
In particular, as a redox reaction catalyst, it is known that a Schiff base type metal complex has a highly active and highly selective catalytic ability. For example, in Non-Patent Document 1, an asymmetric cyclopropanation reaction that oxidizes the double bond of styrene is performed using an optically active Schiff base type metal complex as a catalyst, and a favorable asymmetric reaction proceeds. Yes. In Non-Patent Document 2, water is generated by electrolytic reduction of oxygen using a Schiff base type metal complex.
Org. Biomol. Chem. 2005, 3, p. 2126-2128 Inorganic Chemistry. Vol. 40, no. 6, 2001, p. 1329-1333

しかしながら、シッフ塩基は酸性下で加水分解されアルデヒドとアミンへ分解することが知られている(文献:化学辞典、東京化学同人、604ページ)。このため、シッフ塩基型の金属錯体は、強酸の存在下において不安定化する傾向があり、その適用範囲が限定されていた。すなわち、従来開示されているシッフ塩基型の金属錯体では、酸が生成する反応条件においては分解する可能性があるために、例えば触媒として用いた場合に、本来の性能を発揮できない問題があった。このため、従来のシッフ塩基型金属錯体と同等の性能を有しつつ、酸に対する安定性に優れた金属錯体が求められている。   However, it is known that Schiff base is hydrolyzed under acidic conditions to decompose into aldehyde and amine (Reference: Chemical Dictionary, Tokyo Chemical Dojin, page 604). For this reason, the Schiff base type metal complex tends to be destabilized in the presence of a strong acid, and its application range is limited. That is, the conventionally disclosed Schiff base type metal complexes may decompose under the reaction conditions in which an acid is generated. For example, when used as a catalyst, there is a problem that the original performance cannot be exhibited. . For this reason, there is a demand for a metal complex that has performance equivalent to that of a conventional Schiff base type metal complex and excellent in acid stability.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、強酸性下においても十分安定な金属錯体並びに当該金属錯体を含有する触媒及び電極触媒を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a metal complex that is sufficiently stable even under strong acidity, a catalyst containing the metal complex, and an electrode catalyst.

本発明では、遷移金属及び該金属に配位する配位子(a)を備える金属錯体であって、遷移金属及び該金属に配位するアザジエン構造を有する配位子(b)を備える原料錯体と、配位子(b)との反応により配位子(a)を形成する不飽和化合物とを、共存状態で加熱させて得ることのできる金属錯体を提供する。この金属錯体は、強酸性下においても十分安定であり、触媒として用いた場合の性能も優れている。   In the present invention, a metal complex comprising a transition metal and a ligand (a) coordinated to the metal, the raw material complex comprising a transition metal and a ligand (b) having an azadiene structure coordinated to the metal And an unsaturated compound that forms the ligand (a) by the reaction with the ligand (b) and a metal complex that can be obtained by heating in a coexisting state. This metal complex is sufficiently stable even under strong acidity and has excellent performance when used as a catalyst.

かかる効果が得られる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下の通り推察する。すなわち、配位子(b)を備える原料錯体と不飽和化合物とは、付加反応等によって、配位子(b)のアザジエン構造が安定化された金属錯体を生成する。このため、酸に弱いイミノ基等が酸によって分解されるのを抑制することができると考えられる。したがって、強酸性下においても十分安定な金属錯体を得ることができるものと本発明者らは推察する。   The reason why such an effect is obtained is not necessarily clear, but the present inventors speculate as follows. That is, the raw material complex including the ligand (b) and the unsaturated compound generate a metal complex in which the azadiene structure of the ligand (b) is stabilized by an addition reaction or the like. For this reason, it is thought that it can suppress that the imino group etc. weak to an acid are decomposed | disassembled by an acid. Therefore, the present inventors infer that a sufficiently stable metal complex can be obtained even under strong acidity.

また、本発明の金属錯体は、原料錯体と不飽和化合物とを50℃〜500℃の範囲で加熱して得ることが好ましい。これによって、強酸性下において、より十分に安定な金属錯体を得ることができる。   Moreover, it is preferable that the metal complex of this invention is obtained by heating a raw material complex and an unsaturated compound in the range of 50 to 500 degreeC. This makes it possible to obtain a metal complex that is more sufficiently stable under strong acidity.

また、本発明の金属錯体は、原料錯体と不飽和化合物とを、不飽和化合物の分解温度付近まで加熱して得ることが好ましい。これによって、強酸性下において、より一層十分に安定な金属錯体を得ることができる。   The metal complex of the present invention is preferably obtained by heating the raw material complex and the unsaturated compound to near the decomposition temperature of the unsaturated compound. This makes it possible to obtain a more sufficiently stable metal complex under strong acidity.

また、本発明では、原料錯体の配位子(b)が下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。このような化合物を配位子として備える原料錯体を用いることによって、強酸性下において優れた安定性を有しつつ、触媒として用いた場合に優れた反応性を有する金属錯体を得ることができる。

Figure 0005291308

上記一般式(1)中、Qは少なくとも2つのC=N結合を有する2価の有機基を示し、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は置換基を示す。複数あるR、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよい。 Moreover, in this invention, it is preferable that the ligand (b) of a raw material complex is a compound represented by following General formula (1). By using a raw material complex comprising such a compound as a ligand, a metal complex having excellent reactivity when used as a catalyst while having excellent stability under strong acidity can be obtained.
Figure 0005291308

In the general formula (1), Q 1 represents a divalent organic group having at least two C═N bonds, and R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different, the plurality of R 1 may be connected to each other, and the plurality of R 3 may be connected to each other.

また、本発明では、配位子(b)が下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。このような化合物を配位子(a)として有する原料錯体を用いることによって、強酸性下において優れた安定性を有しつつ、触媒として用いた場合に極めて優れた反応性を有する金属錯体を得ることができる。

Figure 0005291308

上記一般式(2)中、Arは置換されていてもよい2価の芳香族基を示し、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は置換基を示す。複数あるAr、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよい。 In the present invention, the ligand (b) is preferably a compound represented by the following general formula (2). By using a raw material complex having such a compound as the ligand (a), a metal complex having excellent stability when used as a catalyst while having excellent stability under strong acidity is obtained. be able to.
Figure 0005291308

In the general formula (2), Ar represents a divalent aromatic group which may be substituted, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. A plurality of Ar, R 4 , R 5 and R 6 may be the same or different from each other, a plurality of R 4 may be connected to each other, and a plurality of R 6 may be connected to each other.

また、本発明では、不飽和化合物が、下記式(3)及び下記式(4)で表される化合物の少なくとも一方であることが好ましい。このような化合物は、原料錯体の配位子(b)に付加反応するため、強酸下において十分安定な金属錯体を得ることができる。

Figure 0005291308

上記一般式(3)中、Xは炭素原子又は窒素原子を示し、複数あるXは同一でも異なっていてもよい。Rは水素原子又は置換基を示し、複数あるRは同一でも異なっていてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよい。
Figure 0005291308

上記一般式(4)中、Rは水素原子又は置換基を示し、複数あるRは同一でも異なっていてもよい。 Moreover, in this invention, it is preferable that an unsaturated compound is at least one of the compounds represented by following formula (3) and following formula (4). Since such a compound undergoes an addition reaction with the ligand (b) of the raw material complex, a sufficiently complex metal complex can be obtained under a strong acid.
Figure 0005291308

In the general formula (3), X 1 represents a carbon atom or a nitrogen atom, and a plurality of X 1 may be the same or different. R 7 represents a hydrogen atom or a substituent, and the plurality of R 7 may be the same or different, and the plurality of R 7 may be linked to each other.
Figure 0005291308

In the general formula (4), R 8 represents a hydrogen atom or a substituent, and a plurality of R 8 may be the same or different.

また、本発明では、不飽和化合物が、下記式(5)で表される化合物であることが好ましい。下記式(5)のような化合物は、加熱によりアラインのような反応中間体を生成して原料錯体の配位子(b)と反応し、強酸下において十分安定な金属錯体を生成することができる。

Figure 0005291308

上記一般式(5)中、Rは水素原子又は置換基を示し、複数あるRは同一でも異なっていてもよい。Xは脱離基を示し、複数あるXは同一でも異なっていてもよく、複数あるXは互いに連結していてもよい。 In the present invention, the unsaturated compound is preferably a compound represented by the following formula (5). A compound such as the following formula (5) generates a reaction intermediate such as align by heating and reacts with the ligand (b) of the raw material complex to form a sufficiently stable metal complex under a strong acid. it can.
Figure 0005291308

In the general formula (5), R 9 represents a hydrogen atom or a substituent, and a plurality of R 9 may be the same or different. X 2 represents a leaving group, the plurality of X 2 may be the same or different, and the plurality of X 2 may be linked to each other.

また、本発明では、不飽和化合物のπLUMOのエネルギー準位が0eV以下であることが好ましい。このような化合物は、原料錯体の配位子(b)に容易に付加反応し、強酸下において十分安定な金属錯体を得ることができる。 In the present invention, the π LUMO energy level of the unsaturated compound is preferably 0 eV or less. Such a compound can easily undergo an addition reaction with the ligand (b) of the starting complex, and a sufficiently stable metal complex can be obtained under a strong acid.

本発明ではまた、上述の金属錯体を含有する触媒を提供する。この触媒は、上記特徴を有する金属錯体を含んでいるため、強酸下においても十分安定で、優れた触媒性能を有する。このような触媒は特に電極触媒として好適に用いることができる。   The present invention also provides a catalyst containing the above metal complex. Since this catalyst contains the metal complex having the above characteristics, it is sufficiently stable even under strong acid and has excellent catalytic performance. Such a catalyst can be suitably used particularly as an electrode catalyst.

本発明によれば、強酸性下においても十分安定な金属錯体並びに当該金属錯体を含有する触媒及び電極触媒を提供することができる。   According to the present invention, a metal complex that is sufficiently stable even under strong acidity, and a catalyst and an electrode catalyst containing the metal complex can be provided.

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態に係る金属錯体は、遷移金属及び該金属に配位する配位子(a)を備える金属錯体であって、遷移金属及び該金属に配位するアザジエン構造を有する配位子(b)を備える原料錯体と、配位子(b)との反応により配位子(a)を形成する不飽和化合物とを、共存状態で加熱させて得ることができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The metal complex according to the present embodiment is a metal complex including a transition metal and a ligand (a) coordinated to the metal, and has a transition metal and a ligand having an azadiene structure coordinated to the metal (b ) And an unsaturated compound that forms the ligand (a) by reaction with the ligand (b) can be obtained by heating in a coexisting state.

アザジエン構造を有し遷移金属に配位する配位子(b)としては、下記式A,B,C,D,E,F,G及びHで表される構造の少なくとも一つを分子内に含むものが好ましい。なお、配位子(b)は窒素原子を含むジエン構造を有している。   As a ligand (b) which has an azadiene structure and coordinates to a transition metal, at least one of the structures represented by the following formulas A, B, C, D, E, F, G and H is contained in the molecule. The inclusion is preferred. The ligand (b) has a diene structure containing a nitrogen atom.

Figure 0005291308
Figure 0005291308

原料錯体のより好適な配位子(b)としては、下記一般式(1)で表される化合物を挙げることができる。

Figure 0005291308
As a more suitable ligand (b) of a raw material complex, the compound represented by following General formula (1) can be mentioned.
Figure 0005291308

上記一般式(1)中、Qは少なくとも2つのC=N結合を有する2価の有機基を示し、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は置換基を示す。複数あるR、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよい。 In the general formula (1), Q 1 represents a divalent organic group having at least two C═N bonds, and R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different, the plurality of R 1 may be connected to each other, and the plurality of R 3 may be connected to each other.

上記一般式(1)のR,R及びRで表される置換基としては、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基(置換されていてもよい炭化水素オキシ基)、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基(即ち、置換されていてもよい炭化水素二置換アミノ基)、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基(置換されていてもよい炭化水素メルカプト基)、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基(置換されていてもよい炭化水素カルボニル基)、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基(置換されていてもよい炭化水素オキシカルボニル基)、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基(即ち、置換されていてもよい炭化水素二置換アミノカルボニル基)、又は置換されていてもよいヒドロカルビルオキシスルホニル基(置換されていてもよい炭化水素スルホニル基)を挙げることができる。なお、上記のハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子をいう。 Examples of the substituent represented by R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1) include a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, a halogen atom, and a substituted group. Substituted with 2 monovalent hydrocarbon groups which may be substituted, hydrocarbyloxy group which may be substituted (hydrocarbonoxy group which may be substituted), unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group An amino group (that is, an optionally substituted hydrocarbon disubstituted amino group), an optionally substituted hydrocarbyl mercapto group (an optionally substituted hydrocarbon mercapto group), an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group (Optionally substituted hydrocarbon carbonyl group), optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group (optionally substituted hydrocarbon) An oxycarbonyl group), an aminocarbonyl group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups (that is, an optionally substituted hydrocarbon disubstituted aminocarbonyl group), or an optionally substituted group. A hydrocarbyloxysulfonyl group (an optionally substituted hydrocarbon sulfonyl group) can be mentioned. In addition, said halogen atom means a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.

1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ドコシル基等の炭素数1〜50程度のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロノニル基、シクロドデシル基、ノルボニル基、アダマンチル基等の炭素数3〜50程度の環状飽和炭化水素基;エテニル基、プロペニル基、3−ブテニル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、2−ノネニル基、2−ドデセニル基等の炭素数2〜50程度のアルケニル基;フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−アダマンチルフェニル基、4−フェニルフェニル基等の炭素数6〜50程度のアリール基;フェニルメチル基、1−フェニレンエチル基、2−フェニルエチル基、1−フェニル−1−プロピル基、1−フェニル−2−プロピル基、2−フェニル−2−プロピル基、3−フェニル−1−プロピル基、4−フェニル−1−ブチル基、5−フェニル−1−ペンチル基、6−フェニル−1−ヘキシル基等の炭素数7〜50程度のアラルキル基を例示することができる。   Monovalent hydrocarbon groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, nonyl, dodecyl, pentadecyl, octadecyl, An alkyl group having about 1 to 50 carbon atoms such as docosyl group; about 3 to 50 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclononyl group, cyclododecyl group, norbornyl group, adamantyl group, etc. Cyclic saturated hydrocarbon group; having about 2 to 50 carbon atoms such as ethenyl group, propenyl group, 3-butenyl group, 2-butenyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, 2-nonenyl group, 2-dodecenyl group, etc. Alkenyl group; phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4 Methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-propylphenyl group, 4-isopropylphenyl group, 4-butylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-hexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4- Aryl groups having about 6 to 50 carbon atoms such as adamantylphenyl group and 4-phenylphenyl group; phenylmethyl group, 1-phenyleneethyl group, 2-phenylethyl group, 1-phenyl-1-propyl group, 1-phenyl- 2-propyl group, 2-phenyl-2-propyl group, 3-phenyl-1-propyl group, 4-phenyl-1-butyl group, 5-phenyl-1-pentyl group, 6-phenyl-1-hexyl group and the like An aralkyl group having about 7 to 50 carbon atoms can be exemplified.

上述の1価の炭化水素基のうち、配位子の安定性を向上させるという観点から、炭素数1〜20の炭化水素基が好ましく、炭素数1〜12の炭化水素基がより好ましく、炭素数1〜6の炭化水素基がさらに好ましく、炭素数1〜6のアルキル基が特に好ましい。   Among the monovalent hydrocarbon groups described above, from the viewpoint of improving the stability of the ligand, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms is more preferable, and carbon A hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable.

上述のヒドロカルビルオキシ基、ヒドロカルビルメルカプト基、ヒドロカルビルカルボニル基、ヒドロカルビルオキシカルボニル基、ヒドロカルビルスルホニル基としては、それぞれ、オキシ基、メルカプト基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルホニル基に上述の1価の炭化水素基のいずれか1個が結合した基を挙げることができる。   As the above-mentioned hydrocarbyloxy group, hydrocarbyl mercapto group, hydrocarbylcarbonyl group, hydrocarbyloxycarbonyl group, hydrocarbylsulfonyl group, the above-mentioned monovalent hydrocarbon is added to the oxy group, mercapto group, carbonyl group, oxycarbonyl group, sulfonyl group, respectively. A group to which any one of the groups is bonded can be exemplified.

「非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基」及び「非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基」としては、アミノ基及びアミノカルボニル基[−C(=O)−NHで表される基]中のそれぞれの2個の水素原子が上述の1価の炭化水素基で置換された基を挙げることができる。当該1価の炭化水素基の具体例及び好ましい例は、上述のRで表される置換基である1価の炭化水素基と同じである。 “Amino group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups” and “aminocarbonyl group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups” include amino groups and A group in which each two hydrogen atoms in the aminocarbonyl group [group represented by —C (═O) —NH 2 ] are substituted with the above-described monovalent hydrocarbon group can be exemplified. Specific examples and preferred examples of the monovalent hydrocarbon group are the same as the monovalent hydrocarbon group which is the substituent represented by R 1 described above.

で表される1価の炭化水素基、ヒドロカルビルオキシ基、ヒドロカルビルメルカプト基、ヒドロカルビルカルボニル基、ヒドロカルビルオキシカルボニル基、ヒドロカルビルスルホニル基は、これらの基に含まれる水素原子の一部又は全部が、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルスルホニル基等で置換されていてもよい。 The monovalent hydrocarbon group represented by R 1 , hydrocarbyloxy group, hydrocarbyl mercapto group, hydrocarbylcarbonyl group, hydrocarbyloxycarbonyl group, hydrocarbylsulfonyl group, a part or all of the hydrogen atoms contained in these groups, Halogen atom, hydroxyl group, amino group, nitro group, cyano group, monovalent hydrocarbon group which may be substituted, hydrocarbyloxy group which may be substituted, hydrocarbyl mercapto group which may be substituted, substituted It may be substituted with an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, an optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group, an optionally substituted hydrocarbylsulfonyl group, and the like.

上記の「水素原子の一部又は全部」を置換する基としては、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子が好ましい。   The group that substitutes “a part or all of the hydrogen atoms” is preferably a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, or a halogen atom.

上述のR、R及びRで表される置換基の中でも、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基が好ましく、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基がより好ましく、置換されていてもよい1価の炭化水素基がさらに好ましい。これらの基において、水素原子の結合した窒素原子は、1価の炭化水素基で置換されていることが好ましい。 Among the substituents represented by R 1 , R 2 and R 3 described above, a monovalent hydrocarbon group which may be substituted, a hydrocarbyloxy group which may be substituted, an unsubstituted or substituted monovalent group Preferred are an amino group substituted by two hydrocarbon groups, an optionally substituted hydrocarbyl mercapto group, an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, and an optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group. Preferred is a monovalent hydrocarbon group, an optionally substituted hydrocarbyloxy group, an amino group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, and an optionally substituted monovalent hydrocarbon group. More preferred are hydrocarbon groups. In these groups, the nitrogen atom to which a hydrogen atom is bonded is preferably substituted with a monovalent hydrocarbon group.

、R及びRとしては、具体的には水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、フェニル基、メチルフェニル基、ナフチル基、ピリジル基が好ましく、水素原子、メチル基、t−ブチル基、フェニル基がより好ましく、水素原子、メチル基が更に好ましい。 Specific examples of R 1 , R 2 and R 3 include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a phenyl group, a methylphenyl group, A naphthyl group and a pyridyl group are preferable, a hydrogen atom, a methyl group, a t-butyl group, and a phenyl group are more preferable, and a hydrogen atom and a methyl group are still more preferable.

上記一般式(1)中のQは、少なくとも2つのC=N結合を有する2価の有機基を示す。該2価の有機基としては、下記一般式(1−a)及び下記一般式(1−b)で表される2価の有機基を例示することができる。 Q 1 in the general formula (1) represents a divalent organic group having at least two C═N bonds. Examples of the divalent organic group include divalent organic groups represented by the following general formula (1-a) and the following general formula (1-b).

Figure 0005291308
Figure 0005291308

上記一般式(1−a)中、複数あるR10はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を示し、Zは2価の有機基を示す。また、上記一般式(1−b)中、P及びPは、それぞれ1つのC=N結合を有する芳香族複素環基を示し、PとPが互いに結合して環を形成してもよい。また、該芳香族複素環基の少なくとも一つの水素は置換基で置換されていてもよい。また、P及びPは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、単結合、二重結合又は連結基を示す。 In the general formula (1-a), a plurality of R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and Z 1 represents a divalent organic group. In the general formula (1-b), P 1 and P 2 each represent an aromatic heterocyclic group having one C═N bond, and P 1 and P 2 are bonded to each other to form a ring. May be. Moreover, at least one hydrogen of the aromatic heterocyclic group may be substituted with a substituent. P 1 and P 2 may be the same or different. Y 1 represents a single bond, a double bond or a linking group.

10の具体例及び好ましい例は、上記一般式(1)におけるRと同一である。 Specific examples and preferred examples of R 10 are the same as R 1 in the general formula (1).

上記一般式(1−a)のZとしては、置換されていてもよいアルキレン基、置換されていてもよい2価の芳香族基が好ましい。当該アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、1,1−プロピレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、2,4−ブチレン基、2,4−ジメチル−2,4−ブチレン基、1,2−シクロペンチレン基、1,2−シクロヘキシレン基などの全炭素原子数1〜20程度の直鎖、分岐又は環状のアルキレン基等を例示することができる。また、当該アルキレン基は、上記一般式(1)のRで挙げられた置換基で置換されていてもよい。 Z 1 in the general formula (1-a) is preferably an alkylene group which may be substituted or a divalent aromatic group which may be substituted. Examples of the alkylene group include methylene group, ethylene group, 1,1-propylene group, 1,2-propylene group, 1,3-propylene group, 2,4-butylene group, 2,4-dimethyl-2,4- Examples thereof include linear, branched or cyclic alkylene groups having about 1 to 20 carbon atoms such as butylene, 1,2-cyclopentylene and 1,2-cyclohexylene. In addition, the alkylene group may be substituted with the substituent mentioned in R 1 of the general formula (1).

上記Zで表される「置換されていてもよい2価の芳香族基」とは、芳香族化合物が水素原子を2個失って生じる2価の基である。ここでの芳香族化合物としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ビフェニル、ビフェニレン、フラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ジベンゾチオフェン、ピリジン、フェノール、ナフトール等の全炭素原子数6〜60程度の芳香族化合物を例示することができる。この「置換されていてもよい2価の芳香族基」は、上記一般式(1)のRで挙げられた置換基で置換されていてもよい。 The “optionally substituted divalent aromatic group” represented by Z 1 is a divalent group generated by losing two hydrogen atoms from the aromatic compound. As the aromatic compound here, aromatic compounds having about 6 to 60 total carbon atoms such as benzene, naphthalene, anthracene, tetracene, biphenyl, biphenylene, furan, dibenzofuran, thiophene, dibenzothiophene, pyridine, phenol, naphthol, and the like. It can be illustrated. This “optionally substituted divalent aromatic group” may be substituted with the substituents mentioned for R 1 in the general formula (1).

なお、上記一般式(1−a)で表される2価の有機基として、下記一般式(1−a−1)、一般式(1−a−2)、一般式(1−a−3)、一般式(1−a−4)、一般式(1−a−5)、一般式(1−a−6)、一般式(1−a−7)、一般式(1−a−8)及び一般式(1−a−9)の化合物を例示することができる。これらのうち、配位子の化学的な安定性を向上させる観点から、下記一般式(1−a−5)及び一般式(1−a−6)の化合物が好ましい。   In addition, as a bivalent organic group represented by the said general formula (1-a), the following general formula (1-a-1), general formula (1-a-2), general formula (1-a-3) ), General formula (1-a-4), general formula (1-a-5), general formula (1-a-6), general formula (1-a-7), general formula (1-a-8) And compounds of the general formula (1-a-9). Among these, from the viewpoint of improving the chemical stability of the ligand, compounds of the following general formula (1-a-5) and general formula (1-a-6) are preferable.

Figure 0005291308
Figure 0005291308

上記一般式(1−a−1)、一般式(1−a−2)、一般式(1−a−3)、一般式(1−a−4)、一般式(1−a−5)、一般式(1−a−6)、一般式(1−a−7)、一般式(1−a−8)、及び一般式(1−a−9)中、R11及びR12は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を示す。複数あるR11及び複数あるR12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、隣り合う2つの原子に結合している2つのR11は互いに連結していてもよい。 General formula (1-a-1), general formula (1-a-2), general formula (1-a-3), general formula (1-a-4), general formula (1-a-5) In general formula (1-a-6), general formula (1-a-7), general formula (1-a-8), and general formula (1-a-9), R 11 and R 12 are Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. A plurality of R 11 and a plurality of R 12 may be the same or different, and two R 11 bonded to two adjacent atoms may be connected to each other.

11の及びR12の具体例及び好ましい例は、上記一般式(1)におけるRと同じである。 Specific examples and preferred examples of R 11 and R 12 are the same as R 1 in the general formula (1).

上記一般式(1−b)のP及びPで表される芳香族複素環基となる芳香族複素環としては、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、チアゾール、イミダゾール、オキサゾール、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、ベンゾジアジンを例示することができる。これらの芳香族複素環は、上記一般式(1)のRで挙げられた置換基で置換されてもよい。上述の芳香族複素環のうち、配位子の耐熱性を向上させる観点から、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、チアゾール、イミダゾール、オキサゾール、ベンゾイミダゾールが好ましく、ピリジン、チアゾール、イミダゾール、オキサゾールがより好ましい。 Examples of the aromatic heterocyclic ring that is the aromatic heterocyclic group represented by P 1 and P 2 in the general formula (1-b) include pyridine, pyrazine, pyrimidine, thiazole, imidazole, oxazole, benzimidazole, quinoline, and isoquinoline. And cinnoline, phthalazine, quinazoline, quinoxaline, and benzodiazine. These aromatic heterocycles may be substituted with the substituents mentioned for R 1 in the general formula (1). Of the above aromatic heterocycles, pyridine, pyrazine, pyrimidine, thiazole, imidazole, oxazole, and benzimidazole are preferable, and pyridine, thiazole, imidazole, and oxazole are more preferable from the viewpoint of improving the heat resistance of the ligand.

上記一般式(1−b)のPとPは、互いに結合して環を形成してもよい。上記一般式(1−b)で表される2価の有機基としては、下記一般式(1−b−1)、一般式(1−b−2)、一般式(1−b−3)、一般式(1−b−4)、一般式(1−b−5)、又は一般式(1−b−6)の構造を有するものが好ましい。これらのうち、一般式(1−b−1)、一般式(1−b−2)の構造を有するものがより好ましい。 P 1 and P 2 in the general formula (1-b) may be bonded to each other to form a ring. Examples of the divalent organic group represented by the general formula (1-b) include the following general formula (1-b-1), general formula (1-b-2), and general formula (1-b-3). , Those having a structure of the general formula (1-b-4), the general formula (1-b-5), or the general formula (1-b-6) are preferable. Among these, those having the structures of general formula (1-b-1) and general formula (1-b-2) are more preferable.

Figure 0005291308
Figure 0005291308

上記一般式(1−b−1)、一般式(1−b−2)、一般式(1−b−3)、一般式(1−b−4)、一般式(1−b−5)、及び一般式(1−b−6)におけるR13は、水素原子又は置換基を示す。同一構造中に複数あるR13は同一でも異なっていてもよい。 General formula (1-b-1), general formula (1-b-2), general formula (1-b-3), general formula (1-b-4), general formula (1-b-5) And R 13 in formula (1-b-6) represents a hydrogen atom or a substituent. A plurality of R 13 in the same structure may be the same or different.

上記一般式(1−b−3)のR14は水素原子又は炭素数が1〜30の炭化水素基を示す。複数あるR14は同一でも異なっていてもよい。 R 14 in the general formula (1-b-3) represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. A plurality of R 14 may be the same or different.

一般式(1)で表される配位子(b)の具体的な構造としては、下記式(I)及び下記式(II)を例示することができる。   Specific examples of the structure of the ligand (b) represented by the general formula (1) include the following formula (I) and the following formula (II).

Figure 0005291308
Figure 0005291308

原料錯体のより好適な配位子(b)としては、下記一般式(2)で表される化合物を挙げることができる。   As a more suitable ligand (b) of a raw material complex, the compound represented by following General formula (2) can be mentioned.

Figure 0005291308
Figure 0005291308

上記一般式(2)中、Arは置換されてもよい2価の芳香族基を示し、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は置換基を示す。複数あるAr、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよい。 In the general formula (2), Ar represents a divalent aromatic group which may be substituted, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. A plurality of Ar, R 4 , R 5 and R 6 may be the same or different from each other, a plurality of R 4 may be connected to each other, and a plurality of R 6 may be connected to each other.

上記一般式(2)における、R、R及びRの具体例及び好ましい例は、上記一般式(1)におけるRと同一である。Arの具体例は上記一般式(1−a)におけるZの「置換されていてもよい2価の芳香族基」の具体例と同じものを挙げることができる。また、Arとしては、下記一般式(2−a)、一般式(2−b)又は一般式(2−c)で表されるものが好ましく、一般式(2−a)で表されるものが最も好ましい。 Specific examples and preferred examples of R 4 , R 5 and R 6 in the general formula (2) are the same as R 1 in the general formula (1). Specific examples of Ar can be the same as the specific examples of “optionally substituted divalent aromatic group” of Z 1 in the general formula (1-a). Moreover, as Ar, what is represented by the following general formula (2-a), general formula (2-b) or general formula (2-c) is preferable, and what is represented by general formula (2-a) Is most preferred.

Figure 0005291308
Figure 0005291308

上記一般式(2−a)、一般式(2−b)及び一般式(2−c)中、R15は水素原子又は置換基を示し、同一芳香族基中に複数あるR15は同一でも異なっていてもよい。R15の具体例及び好ましい例は、上記一般式(1)におけるRと同一である。 In the general formula (2-a), general formula (2-b) and general formula (2-c), R 15 represents a hydrogen atom or a substituent, and a plurality of R 15 in the same aromatic group may be the same. May be different. Specific examples and preferred examples of R 15 are the same as R 1 in the general formula (1).

本実施形態にかかる原料錯体及び金属錯体に含まれる遷移金属は、「化学大辞典」(大木道則他編、平成17年7月1日発行、東京化学同人)1283頁に「遷移元素」として記載されているものと同義であり、不完全なdまたはf亜殻を有する元素を意味する。なお、本実施形態における遷移金属原子は、無電荷であっても、荷電しているイオンであってもよい。   The transition metal contained in the raw material complex and the metal complex according to the present embodiment is described as “transition element” on page 1283 of “Chemical Dictionary” (Michinori Oki et al., Issued July 1, 2005, Tokyo Kagaku Dojin). Meaning an element having an incomplete d or f subshell. The transition metal atom in the present embodiment may be uncharged or charged ion.

遷移金属としては、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、水銀等を例示することができる。これらのうち、製造コストの観点、又は活性の高い触媒が得られるという観点から、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ルテニウム、パラジウム、銀、イリジウム、白金、金が好ましく、マンガン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、イリジウム、白金がより好ましい。なお、本実施形態においては、上述の通り、これらの遷移金属の陽イオンであってもよい。   Transition metals include scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, silver, cadmium, hafnium, tantalum, tungsten, rhenium , Osmium, iridium, platinum, gold, mercury and the like. Among these, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, ruthenium, palladium, silver, iridium, platinum, and gold are preferable from the viewpoint of production cost or a highly active catalyst, and manganese, iron Cobalt, copper, palladium, iridium, and platinum are more preferable. In the present embodiment, as described above, a cation of these transition metals may be used.

原料錯体及び金属錯体は、一分子あたり、2つの遷移金属原子を有することが好ましい。これによって、活性中心を2つ有し2電子移動反応を促進することが可能な複核触媒を得ることができる。   The raw material complex and the metal complex preferably have two transition metal atoms per molecule. Thereby, a binuclear catalyst having two active centers and capable of promoting a two-electron transfer reaction can be obtained.

遷移金属と、該金属に配位するアザジエン構造を有する配位子(b)とを備える原料錯体において、遷移金属は、配位子(b)の他に、中性分子及び対イオンにより配位されてもよい。また、中性分子と対イオンが共存する形態でもよい。   In a raw material complex comprising a transition metal and a ligand (b) having an azadiene structure coordinated to the metal, the transition metal is coordinated by a neutral molecule and a counter ion in addition to the ligand (b). May be. Moreover, the form in which a neutral molecule and a counter ion coexist may be used.

中性分子としては、水、メタノール、エタノール、n−プロパノ−ル、イソプロピルアルコール、2−メトキシエタノール、1,1−ジメチルエタノール、エチレングリコール、N,N’−ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトン、クロロホルム、アセトニトリル、ベンゾニトリル、トリエチルアミン、ピリジン、ピラジン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、4,4’−ビピリジン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、メチルエチルエーテル、1,4−ジオキサン等を例示することができる。これらのうち、遷移金属への配位の容易性の観点から、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、N,N’−ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、クロロホルム、アセトニトリル、ベンゾニトリル、トリエチルアミン、ピリジン、ピラジン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、4,4’−ビピリジン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサンが好ましい。   Neutral molecules include water, methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, 2-methoxyethanol, 1,1-dimethylethanol, ethylene glycol, N, N′-dimethylformamide, N, N′-dimethyl. Acetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, acetone, chloroform, acetonitrile, benzonitrile, triethylamine, pyridine, pyrazine, diazabicyclo [2,2,2] octane, 4,4′-bipyridine, tetrahydrofuran, diethyl ether, Examples include dimethoxyethane, methyl ethyl ether, 1,4-dioxane and the like. Among these, water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, N, N′-dimethylformamide, N, N′-dimethylacetamide, N-methyl-2 from the viewpoint of easy coordination to transition metals -Pyrrolidone, chloroform, acetonitrile, benzonitrile, triethylamine, pyridine, pyrazine, diazabicyclo [2,2,2] octane, 4,4'-bipyridine, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, 1,4-dioxane are preferred.

対イオンとしては、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硫化物イオン、酸化物イオン、水酸化物イオン、水素化物イオン、亜硫酸イオン、リン酸イオン、シアン化物イオン、酢酸イオン、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸水素イオン、トリフルオロ酢酸イオン、チオシアン化物イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、アセチルアセトナート、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、テトラフェニルホウ酸イオン等を例示することができる。これらのうち、製造コストの観点から、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、酸化物イオン、水酸化物イオン、水素化物イオン、リン酸イオン、シアン化物イオン、酢酸イオン、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、アセチルアセトナート、テトラフェニルホウ酸イオンが好ましい。   Counter ions include fluorine ion, chlorine ion, bromine ion, iodine ion, sulfide ion, oxide ion, hydroxide ion, hydride ion, sulfite ion, phosphate ion, cyanide ion, acetate ion, carbonate ion , Sulfate ion, nitrate ion, bicarbonate ion, trifluoroacetate ion, thiocyanide ion, trifluoromethanesulfonate ion, acetylacetonate, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion, tetraphenylborate ion, etc. can do. Of these, from the viewpoint of production cost, chloride ion, bromide ion, iodide ion, oxide ion, hydroxide ion, hydride ion, phosphate ion, cyanide ion, acetate ion, carbonate ion, sulfate ion Nitrate ion, acetylacetonate and tetraphenylborate ion are preferred.

本実施形態の原料錯体としては、シッフ塩基型錯体を用いることが好ましい。このようなシッフ塩基型錯体として、下記式III、IV、Vの錯体を例示することができる。   As a raw material complex of this embodiment, it is preferable to use a Schiff base type complex. Examples of such Schiff base type complexes include complexes of the following formulas III, IV, and V.

Figure 0005291308
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次に、原料錯体の配位子(b)と付加反応し得る不飽和結合を有する不飽和化合物について説明する。当該不飽和化合物は、共役ジエンと付加環化反応しうる不飽和結合を有する有機化合物である。この付加環化反応し得る不飽和結合は、電子吸引性置換基が直接結合している不飽和結合が好ましい。ここで、電子吸引性置換基としては、具体的にはフェニル基、シアノ基、カルボニル基、ニトロ基、スルホニル基が好ましく、シアノ基、カルボニル基がより好ましい。本実施形態にかかる不飽和化合物としては、下記一般式(3)及び一般式(4)で表される化合物が好ましい。   Next, an unsaturated compound having an unsaturated bond that can undergo an addition reaction with the ligand (b) of the raw material complex will be described. The unsaturated compound is an organic compound having an unsaturated bond that can undergo a cycloaddition reaction with a conjugated diene. The unsaturated bond capable of undergoing cycloaddition reaction is preferably an unsaturated bond to which an electron-withdrawing substituent is directly bonded. Here, specifically as an electron withdrawing substituent, a phenyl group, a cyano group, a carbonyl group, a nitro group, and a sulfonyl group are preferable, and a cyano group and a carbonyl group are more preferable. As an unsaturated compound concerning this embodiment, a compound denoted by the following general formula (3) and general formula (4) is preferred.

Figure 0005291308
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上記一般式(3)中、Xは炭素原子又は窒素原子を示し、複数あるXは同一でも異なっていてもよい。Rは水素原子又は置換基を示し、複数あるRは同一でも異なっていてもよく、複数あるRは互いに連結していてもよい。 In the general formula (3), X 1 represents a carbon atom or a nitrogen atom, and a plurality of X 1 may be the same or different. R 7 represents a hydrogen atom or a substituent, and the plurality of R 7 may be the same or different, and the plurality of R 7 may be linked to each other.

の具体例は、上記一般式(1)におけるRと同一である。Rは、不飽和化合物の反応性を向上させる観点から、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、置換されていてもよい1価の炭化水素基であることが好ましく、シアノ基、カルボキシル基、置換されていてもよい1価の炭化水素基であることがより好ましく、シアノ基、カルボキシル基であることが更に好ましい。 Specific examples of R 7 are the same as R 1 in the general formula (1). R 7 is preferably a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, or an optionally substituted monovalent hydrocarbon group from the viewpoint of improving the reactivity of the unsaturated compound. A cyano group, a carboxyl group, and a monovalent hydrocarbon group which may be substituted are more preferable, and a cyano group and a carboxyl group are more preferable.

Figure 0005291308
Figure 0005291308

上記一般式(4)中、Rは水素原子又は置換基を示し、複数あるRは同一でも異なっていてもよい。Rの具体例は、上記一般式(1)におけるRと同一である。Rは、不飽和化合物の反応性を向上させる観点から、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、置換されていてもよい1価の炭化水素基であることが好ましく、シアノ基、カルボキシル基、置換されていてもよい1価の炭化水素基であることがより好ましく、シアノ基、カルボキシル基であることが更に好ましい。 In the general formula (4), R 8 represents a hydrogen atom or a substituent, and a plurality of R 8 may be the same or different. Specific examples of R 8 are the same as R 1 in the general formula (1). R 8 is preferably a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, or an optionally substituted monovalent hydrocarbon group from the viewpoint of improving the reactivity of the unsaturated compound. A cyano group, a carboxyl group, and a monovalent hydrocarbon group which may be substituted are more preferable, and a cyano group and a carboxyl group are more preferable.

原料錯体と付加反応し得る不飽和結合を有する不飽和化合物としては、πLUMOのエネルギー準位が低い化合物が好ましい。このような化合物は、原料錯体の配位子(b)と容易に付加反応することができる。πLUMOとはπ軌道の最高非占有軌道を意味し、πLUMOのエネルギー準位はAM1計算によって求めることができる。AM1計算は、汎用のパッケージソフトを使用することができ、例えばChem3D Ultra Version 7.0などを使用することができる。 As the unsaturated compound having an unsaturated bond that can undergo an addition reaction with the raw material complex, a compound having a low energy level of π LUMO is preferable. Such a compound can easily undergo an addition reaction with the ligand (b) of the starting complex. π LUMO means the highest unoccupied orbit of π orbital, and the energy level of π LUMO can be obtained by AM1 calculation. For the AM1 calculation, general-purpose package software can be used, for example, Chem3D Ultra Version 7.0 or the like can be used.

πLUMOのエネルギー準位が低い化合物としては、以下に示す化学式4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j、4k、4l、4m、4n,4o,4p,4q,4r,4s及び4tに示す化合物を例示することができる。これらは、本実施形態の不飽和化合物として好適である。 Compounds having low energy levels of π LUMO include the following chemical formulas 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j, 4k, 4l, 4m, 4n, 4o, 4p, 4q, The compounds shown in 4r, 4s and 4t can be exemplified. These are suitable as the unsaturated compound of this embodiment.

Figure 0005291308
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πLUMOのエネルギー準位が低い化合物として例示された上記の各化合物の下に記載されている各数値(単位:eV)は、それぞれの化合物のπLUMOのエネルギー準位を表す。πLUMOのエネルギー準位としては、原料錯体と不飽和化合物との反応をより円滑に進行させる観点から、0eV以下が好ましく、−0.4eV以下がより好ましく、−0.8eV以下がさらに好ましく、−1.2eV以下が特に好ましい。 Numerical values are described under each of the above compounds energy level is exemplified as the lower compound of [pi LUMO (Unit: eV) represents the energy level of the [pi LUMO of each compound. The energy level of π LUMO is preferably 0 eV or less, more preferably −0.4 eV or less, still more preferably −0.8 eV or less, from the viewpoint of allowing the reaction between the raw material complex and the unsaturated compound to proceed more smoothly. -1.2 eV or less is particularly preferable.

上記4iのような化合物は、アラインが不安定であるため通常単離はできない反応中間体であるが、下記一般式(5)で表される不飽和化合物(前駆体)を加熱することにより発生させることができる。したがって、下記一般式(5)式で表される不飽和化合物と原料錯体とを加熱等することによって、下記一般式(5)式で表される不飽和化合物から発生する反応中間体と原料錯体とが反応して、本実施形態にかかる金属錯体を得ることができると考えられる。なお、好ましい前駆体としては、反応中間体としてベンザインを生成する有機化合物が挙げられる。   The compound such as 4i is a reaction intermediate that cannot be normally isolated because of unstable alignment, but is generated by heating an unsaturated compound (precursor) represented by the following general formula (5). Can be made. Accordingly, a reaction intermediate and a raw material complex generated from the unsaturated compound represented by the following general formula (5) by heating the unsaturated compound represented by the following general formula (5) and the raw material complex, etc. It is thought that the metal complex concerning this embodiment can be obtained by reacting with. In addition, as a preferable precursor, the organic compound which produces | generates benzyne as a reaction intermediate is mentioned.

Figure 0005291308
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上記一般式(5)のRは水素原子又は置換基を示し、複数あるRは同一でも異なっていてもよい。Xは脱離基を示し、複数あるXは同一でも異なっていてもよく、複数あるXは互いに連結していてもよい。Xとしては加熱によりアラインを発生させるものが好ましい R 9 in the general formula (5) represents a hydrogen atom or a substituent, and a plurality of R 9 may be the same or different. X 2 represents a leaving group, the plurality of X 2 may be the same or different, and the plurality of X 2 may be linked to each other. X 2 is preferably one that generates alignment by heating.

上記一般式(5)で表される好ましい化合物として、下記一般式(5−a)、一般式(5−b)、一般式(5−c)及び一般式(5−d)の化合物を例示することができる。   Examples of preferred compounds represented by the above general formula (5) include compounds of the following general formula (5-a), general formula (5-b), general formula (5-c) and general formula (5-d). can do.

Figure 0005291308
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上記一般式(5−a)、一般式(5−b)、一般式(5−c)及び一般式(5−d)中、R16は水素原子又は置換基を示し、同一化合物中に複数あるR16は同一でも異なっていてもよく、互いに連結されていてもよい。R16の具体例は、上記一般式(1)におけるRと同一である。また、上記一般式(5−b)及び一般式(5−c)中、Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい芳香族複素環基を表す。ここでいう芳香族炭化水素基とは、芳香族炭化水素化合物が水素原子を1個失って生じる1価の基である。この芳香族炭化水素化合物としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ビフェニル、ビフェニレン等の全炭素原子数6〜60程度の芳香族化合物を例示することができる。また、芳香族複素環基とは、芳香族複素環が水素原子を1個失って生じる1価の基である。この芳香族複素環としては、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、チアゾール、イミダゾール、オキサゾール、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、ベンゾジアジン、フラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ジベンゾチオフェンを例示することができる。 In the general formula (5-a), general formula (5-b), general formula (5-c) and general formula (5-d), R 16 represents a hydrogen atom or a substituent, Certain R 16 may be the same or different and may be linked to each other. A specific example of R 16 is the same as R 1 in the general formula (1). In the general formulas (5-b) and (5-c), Ar 1 represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group. The aromatic hydrocarbon group here is a monovalent group produced by the loss of one hydrogen atom by an aromatic hydrocarbon compound. Examples of the aromatic hydrocarbon compound include aromatic compounds having about 6 to 60 total carbon atoms, such as benzene, naphthalene, anthracene, tetracene, biphenyl, and biphenylene. In addition, the aromatic heterocyclic group is a monovalent group that is generated when an aromatic heterocyclic ring loses one hydrogen atom. Examples of the aromatic heterocycle include pyridine, pyrazine, pyrimidine, thiazole, imidazole, oxazole, benzimidazole, quinoline, isoquinoline, cinnoline, phthalazine, quinazoline, quinoxaline, benzodiazine, furan, dibenzofuran, thiophene, and dibenzothiophene. it can.

遷移金属とこの遷移金属に配位する配位子(b)とを備える原料錯体と、該配位子(b)と反応により配位子(a)を形成する不飽和化合物とは、ガス雰囲気下や溶液中で共存させて、例えば50〜500℃の範囲で加熱して反応させることができる。   A raw material complex comprising a transition metal and a ligand (b) coordinated to the transition metal, and an unsaturated compound that forms a ligand (a) by reaction with the ligand (b) are a gas atmosphere. The reaction can be carried out under heating or in a solution, for example, by heating in the range of 50 to 500 ° C.

本発明者らは、本実施形態において、原料錯体と不飽和化合物とは、例えば以下の反応式(6)に示すように反応して、金属錯体を生成すると推測している。   In the present embodiment, the present inventors presume that the raw material complex and the unsaturated compound react to generate a metal complex, for example, as shown in the following reaction formula (6).

Figure 0005291308
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上記反応式(6)では、原料錯体(シッフ塩基型金属錯体)と不飽和化合物であるジフェニルヨードニウム−2−カルボキシラートとから金属錯体(K)を生成すると考えられる。この反応では、ジフェニルヨードニウム−2−カルボキシラートから生成したベンザイン等が原料錯体(シッフ塩基型金属錯体)とイミノ・Deals−Alder反応して金属錯体(K)を生成すると推測される。このようにして得られる金属錯体(K)も、酸に弱いイミノ基が保護される構造となっているため、酸と接触してもイミノ基が分解されない。このため、このような金属錯体(K)は強酸性下においても優れた安定性を有するものと思われる。   In the reaction formula (6), it is considered that the metal complex (K) is generated from the raw material complex (Schiff base type metal complex) and the unsaturated compound diphenyliodonium-2-carboxylate. In this reaction, it is presumed that benzyne produced from diphenyliodonium-2-carboxylate reacts with a raw material complex (Schiff base type metal complex) and imino-Deals-Alder to form a metal complex (K). Since the metal complex (K) thus obtained also has a structure in which an imino group that is weak against acid is protected, the imino group is not decomposed even when it comes into contact with an acid. For this reason, such a metal complex (K) is considered to have excellent stability even under strong acidity.

上記反応式(6)の反応機構を鑑みれば、本実施形態の金属錯体は、原料として、原料錯体と直接付加反応し得る不飽和結合を有する不飽和化合物、又は、原料錯体と付加反応し得る化合物を生成する不飽和化合物とを用い、これらを共存させた状態で加熱して反応させることによって得ることが好ましい。   In view of the reaction mechanism of the above reaction formula (6), the metal complex of the present embodiment can be subjected to an addition reaction with an unsaturated compound having an unsaturated bond that can directly undergo an addition reaction with the raw material complex, or with the raw material complex. It is preferable to obtain the compound by using an unsaturated compound that forms a compound and heating and reacting them in a coexisting state.

上述のような反応を、溶液中で加熱して行う場合、用いる溶媒としては常圧で沸点が50℃〜300℃の溶媒が好ましく、常圧で沸点が75℃〜250℃の溶媒がより好ましく、常圧で沸点が100℃〜200℃の溶媒がさらに好ましい。   When the reaction as described above is performed by heating in a solution, the solvent to be used is preferably a solvent having a boiling point of 50 ° C to 300 ° C at normal pressure, and more preferably a solvent having a boiling point of 75 ° C to 250 ° C at normal pressure. Further, a solvent having a boiling point of 100 ° C. to 200 ° C. at normal pressure is more preferable.

溶媒としては、水、酢酸、シュウ酸、アンモニア水、メタノール、エタノール、n−プロパノ−ル、イソプロピルアルコール、2−メトキシエタノール、1−ブタノール、1,1−ジメチルエタノール、エチレングリコール、ジエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、メチルエチルエーテル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、デュレン、デカリン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、N,N’−ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、トリエチルアミン、ピリジン等を例示することができる。溶媒としては、原料錯体と不飽和化合物を溶解できるものが好ましい。   As the solvent, water, acetic acid, oxalic acid, aqueous ammonia, methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, 2-methoxyethanol, 1-butanol, 1,1-dimethylethanol, ethylene glycol, diethyl ether, 1 , 2-dimethoxyethane, methyl ethyl ether, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, benzene, toluene, xylene, mesitylene, durene, decalin, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, N, N Examples include '-dimethylformamide, N, N'-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, acetone, acetonitrile, benzonitrile, triethylamine, pyridine and the like. As the solvent, those capable of dissolving the raw material complex and the unsaturated compound are preferable.

なお、溶液中での反応は加圧下で行ってもよい。加圧下での反応は、例えば、原料錯体、不飽和化合物及び溶媒を含む溶液を封管に入れ、加熱処理やマイクロ波処理により行うことができる。   The reaction in the solution may be performed under pressure. The reaction under pressure can be performed by, for example, putting a solution containing a raw material complex, an unsaturated compound, and a solvent in a sealed tube, and performing heat treatment or microwave treatment.

溶液中で反応を行う場合の反応温度としては、60〜300℃とすることが好ましく、70〜200℃とすることがより好ましい。反応時間としては、例えば1分〜1週間、好ましくは5分〜24時間、より好ましくは1時間〜12時間とすることができる。なお、反応温度および反応時間は、原料錯体及び不飽和化合物の種類によって適宜最適化することが好ましい。   As reaction temperature in the case of performing reaction in a solution, it is preferable to set it as 60-300 degreeC, and it is more preferable to set it as 70-200 degreeC. The reaction time can be, for example, 1 minute to 1 week, preferably 5 minutes to 24 hours, more preferably 1 hour to 12 hours. In addition, it is preferable to optimize reaction temperature and reaction time suitably according to the kind of raw material complex and unsaturated compound.

ガス雰囲気下で加熱処理を行う場合は、ガスとして、水素、ヘリウム、窒素、アンモニア、酸素、ネオン、アルゴン又はこれらの混合ガスとすることが好ましく、水素、窒素、アンモニア、アルゴン、又はこれらの混合ガスとすることがより好ましい。   When heat treatment is performed in a gas atmosphere, the gas is preferably hydrogen, helium, nitrogen, ammonia, oxygen, neon, argon, or a mixed gas thereof. Hydrogen, nitrogen, ammonia, argon, or a mixed gas thereof It is more preferable to use gas.

ガス雰囲気下での加熱温度としては、80〜450℃が好ましく、100〜400℃がより好ましい。加熱時間としては、1〜10時間が好ましく、1〜5時間がより好ましい。   As heating temperature in gas atmosphere, 80-450 degreeC is preferable and 100-400 degreeC is more preferable. The heating time is preferably 1 to 10 hours, and more preferably 1 to 5 hours.

本発明において、不飽和化合物が50℃〜500℃の範囲において分解する場合は、原料錯体と不飽和化合物との混合物を分解温度付近の温度に加熱することが好ましい。不飽和化合物の分解温度は、熱重量/示差熱分析により調べることができ、具体的には、以下に示す測定装置及び測定条件下で測定を行った場合に、5μV/mg以上の発熱ピークが検出される温度とすることができる。   In this invention, when an unsaturated compound decomposes | disassembles in the range of 50 to 500 degreeC, it is preferable to heat the mixture of a raw material complex and an unsaturated compound to the temperature of decomposition temperature vicinity. The decomposition temperature of the unsaturated compound can be examined by thermogravimetric / differential thermal analysis. Specifically, when the measurement is performed under the measurement apparatus and measurement conditions shown below, an exothermic peak of 5 μV / mg or more is observed. It can be the detected temperature.

測定装置:Rigaku THERMOFLEX TAS200 TG8101D
昇温速度:10℃/min
測定試料の量:5mg〜15mg
試料の入れ物(皿):アルミパン
測定雰囲気:窒素雰囲気下
Measuring device: Rigaku THERMOFLEX TAS200 TG8101D
Temperature increase rate: 10 ° C / min
Amount of measurement sample: 5 mg to 15 mg
Sample container (dish): Aluminum pan Measurement atmosphere: Nitrogen atmosphere

加熱温度は、不飽和化合物の上記発熱ピークが観測される温度をT(分解温度)とした場合、上限を(T+50)℃とすることが好ましく、(T+40)℃とすることがより好ましく、(T+30)℃とすることがさらに好ましい。一方、加熱温度の下限は、(T−50)℃とすることが好ましく、(T−40)℃とすることがより好ましく、(T−30)℃とすることがさらに好ましい。なお、分解温度付近とは、(T−50)〜(T+50)℃の温度を意味する。   The upper limit of the heating temperature is preferably (T + 50) ° C., more preferably (T + 40) ° C., where T (decomposition temperature) is the temperature at which the exothermic peak of the unsaturated compound is observed. More preferably, T + 30) ° C. On the other hand, the lower limit of the heating temperature is preferably (T-50) ° C, more preferably (T-40) ° C, and even more preferably (T-30) ° C. The vicinity of the decomposition temperature means a temperature of (T-50) to (T + 50) ° C.

原料錯体と不飽和化合物との反応は、不飽和化合物の分解温度付近の温度で一旦加熱処理(以下、便宜上、「加熱処理1」という。)を行った後、より高い温度で更に加熱処理(以下、便宜上、「加熱処理2」という。)をして行うこともできる。これによって、完全に反応を進行させるとともに、過剰の不飽和化合物を完全に分解することができる。この場合、加熱処理2の加熱温度は、加熱処理1の加熱温度T1とした場合に、上限をT1+400℃とすることが好ましく、上限をT1+300℃とすることが好ましい。加熱処理2の加熱時間は1〜5時間が好ましく、1〜3時間がより好ましい。   The reaction between the raw material complex and the unsaturated compound is carried out at a temperature near the decomposition temperature of the unsaturated compound (hereinafter referred to as “heat treatment 1” for the sake of convenience), and then further heated at a higher temperature ( Hereinafter, for convenience, it is also referred to as “heat treatment 2”. As a result, the reaction can be allowed to proceed completely and excess unsaturated compounds can be completely decomposed. In this case, when the heating temperature of the heat treatment 2 is the heating temperature T1 of the heat treatment 1, the upper limit is preferably T1 + 400 ° C., and the upper limit is preferably T1 + 300 ° C. The heating time of the heat treatment 2 is preferably 1 to 5 hours, and more preferably 1 to 3 hours.

本実施形態に係る金属錯体は、種々の用途に応じて、種々の担体、添加剤等と併用することや、その形状を加工することができる。用途としては、燃料電池用の電極触媒や膜劣化防止剤、芳香族化合物の酸化カップリング触媒、排ガス・排水浄化用触媒、二酸化炭素還元触媒、改質水素製造用触媒、酸素センサーなどが挙げられる。   The metal complex according to the present embodiment can be used in combination with various carriers, additives and the like, or can be processed in shape according to various applications. Applications include electrode catalysts and membrane degradation inhibitors for fuel cells, oxidative coupling catalysts for aromatic compounds, exhaust gas / drainage purification catalysts, carbon dioxide reduction catalysts, catalysts for reformed hydrogen production, oxygen sensors, etc. .

また、本実施形態に係る金属錯体は、触媒として使用する際に、カーボン担体及び/又は導電性高分子を含む組成物として用いることができる。このような組成物にすると、金属錯体の安定性が増したり、触媒活性が向上したりする傾向があるため好ましい。   Moreover, when using the metal complex which concerns on this embodiment as a catalyst, it can be used as a composition containing a carbon support | carrier and / or a conductive polymer. Such a composition is preferable because the stability of the metal complex increases and the catalytic activity tends to be improved.

当該組成物に含まれる導電性高分子としては、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール等を例示することができる。また、当該組成物に含まれるカーボン担体としては、ノーリット(NORIT)、ケッチェンブラック(Lion)、バルカン(Cabot)、ブラックパール(Cabot)、アセチレンブラック(Chevron)等のカーボン粒子、C60やC70等のフラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボン繊維等を例示することができる。   Examples of the conductive polymer contained in the composition include polyacetylene, polyaniline, and polypyrrole. Examples of the carbon carrier contained in the composition include carbon particles such as NORIT, Ketjen Black (Lion), Vulcan (Cabot), Black Pearl (Cabot), and Acetylene Black (Chevron), C60, C70, and the like. Fullerenes, carbon nanotubes, carbon nanohorns, carbon fibers, and the like.

また、当該組成物には、本実施形態に係る金属錯体を複数種混合して用いたり、カーボン担体及び導電性高分子をそれぞれ複数組み合わせて用いたりしてもよく、また、カーボン担体と導電性高分子とを組み合わせて用いることもできる。   Further, the composition may be used by mixing a plurality of types of metal complexes according to the present embodiment, or may be used by combining a plurality of carbon carriers and conductive polymers, respectively. A combination with a polymer can also be used.

次に、本実施形態の金属錯体の好ましい用途について説明する。本実施形態の金属錯体は、固体高分子型燃料電池に好適に用いられる。固体高分子型燃料電池において、当該金属錯体を電解質、電極、及び電解質と各電極との界面(電解質/各電極界面)等に含有させることができる。固体高分子型燃料電池は、通常、水素又はメタノールなど含む燃料が導入される燃料極と、酸素を含む酸化剤ガスが供給される酸素極と、該燃料極及び該酸素極の間に挟持された電解質膜とからなる電解質膜電極接合体(MEA)がセパレーターを介して複数個積層されて構成される。本実施形態の金属錯体は、酸素極、燃料極又は電解質/各電極界面に含有されることが好ましい。該金属錯体を電解質、電極、又は電解質/電極界面等に含有させる方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、該金属錯体をフッ素系イオン交換樹脂[ナフィオン(登録商標、デュポン社製)等]などの電解質溶液に分散させ、この分散液から膜状の成形物を作製して電解質膜として用いる方法、又はこの分散液を電解質膜に塗布、乾燥させたものを電極として用いる方法、該金属錯体を分散させた分散液を電極に塗布して乾燥させ、そこに電解質膜を接合することで電解質−電極界面に金属錯体を含有する層を過酸化物分解触媒層として導入する方法等が挙げられる。   Next, the preferable use of the metal complex of this embodiment is demonstrated. The metal complex of this embodiment is suitably used for a polymer electrolyte fuel cell. In the polymer electrolyte fuel cell, the metal complex can be contained in an electrolyte, an electrode, and an interface between the electrolyte and each electrode (electrolyte / each electrode interface). A polymer electrolyte fuel cell is usually sandwiched between a fuel electrode into which a fuel containing hydrogen or methanol is introduced, an oxygen electrode to which an oxidant gas containing oxygen is supplied, and the fuel electrode and the oxygen electrode. A plurality of electrolyte membrane electrode assemblies (MEA) composed of the electrolyte membranes are laminated via a separator. The metal complex of this embodiment is preferably contained at the oxygen electrode, the fuel electrode, or the electrolyte / each electrode interface. Various methods can be used as a method of incorporating the metal complex into an electrolyte, an electrode, or an electrolyte / electrode interface. For example, a method in which the metal complex is dispersed in an electrolyte solution such as a fluorine-based ion exchange resin [Nafion (registered trademark, manufactured by DuPont), etc.], and a film-like molded product is prepared from the dispersion and used as an electrolyte membrane. Alternatively, a method in which the dispersion is applied to an electrolyte membrane and dried, and used as an electrode. A dispersion in which the metal complex is dispersed is applied to an electrode and dried, and an electrolyte membrane is bonded thereto to form an electrolyte-electrode. Examples thereof include a method of introducing a layer containing a metal complex at the interface as a peroxide decomposition catalyst layer.

また、本実施形態に係る金属錯体は、芳香族化合物の酸化カップリング触媒としても好適に用いられる。例えば、ポリフェニレンエーテルやポリカーボネートなどのポリマー製造用の触媒として好適に用いられる。使用形態としては、本実施形態に係る金属錯体を反応液に直接添加する方法や、該金属錯体をゼオライトやシリカなどに担持させる方法などが挙げられる。   In addition, the metal complex according to this embodiment is also suitably used as an oxidative coupling catalyst for aromatic compounds. For example, it is suitably used as a catalyst for producing a polymer such as polyphenylene ether or polycarbonate. Examples of usage forms include a method of directly adding the metal complex according to the present embodiment to the reaction solution, and a method of supporting the metal complex on zeolite or silica.

本実施形態に係る金属錯体は、各種工場や自動車からの排ガス中に含有されている硫黄酸化物や窒素酸化物を硫酸やアンモニアへ転換するための脱硫・脱硝触媒としても使用できる。具体的な使用形態としては、当該金属錯体を含む触媒を、工場からの排ガスが通気する塔に充填する方法や、自動車のマフラーに充填する方法などが挙げられる。   The metal complex according to the present embodiment can also be used as a desulfurization / denitration catalyst for converting sulfur oxides and nitrogen oxides contained in exhaust gases from various factories and automobiles into sulfuric acid and ammonia. Specific use forms include a method of filling the catalyst containing the metal complex in a tower through which exhaust gas from a factory passes, a method of filling a muffler of an automobile, and the like.

本実施形態に係る金属錯体は、改質水素中のCOを変成する触媒として使用することもできる。改質水素中にはCOなどが含まれており、改質水素を燃料電池として使用する場合、燃料極がCOの被毒を受けることが問題であり、改質水素中のCO濃度を極力低減することが望まれる。具体的な使用形態については、例えば、Chemical Communication,3385(2005)に記載の方法等が挙げられる。   The metal complex according to the present embodiment can also be used as a catalyst for modifying CO in the reformed hydrogen. The reformed hydrogen contains CO, etc. When using the reformed hydrogen as a fuel cell, it is a problem that the fuel electrode is poisoned by CO, and the CO concentration in the reformed hydrogen is reduced as much as possible. It is desirable to do. Specific examples of usage include, for example, the method described in Chemical Communication, 3385 (2005).

更に、本実施形態に係る金属錯体は、不飽和化合物として上記化学式4fや4Oのような2官能性の化合物を用いることにより、高分子金属錯体の合成にも応用できる。また、不飽和化合物として発光材料、導電性材料、伝導性材料などの機能性材料を用いることにより、アザジエン構造を有する配位子(b)と遷移金属とからなる原料錯体に新規な機能を付与することも可能である。   Furthermore, the metal complex according to the present embodiment can be applied to the synthesis of a polymer metal complex by using a bifunctional compound such as the above chemical formulas 4f and 4O as an unsaturated compound. In addition, by using a functional material such as a light-emitting material, a conductive material, or a conductive material as an unsaturated compound, a new function is imparted to a raw material complex composed of a ligand (b) having an azadiene structure and a transition metal. It is also possible to do.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.

まず、下記反応式(7)によって、錯体(L)を合成した。具体的には、窒素雰囲気下、0.476gの塩化コバルト6水和物と0.412gの4−tert−ブチル−2,6−ジホルミルフェノールとを10mlのエタノールに添加して、エタノール溶液を調製した。このエタノール溶液を50mlナスフラスコに入れて室温で攪拌しながら、このエタノール溶液に、0.216gのo−フェニレンジアミンを5mlのエタノールに溶解させた溶液を徐々に添加して混合液を調整した。この混合液を常圧下で加熱して2時間還流し茶褐色沈殿を得た。この沈殿をろ取して乾燥し、錯体(L)を得た(収量0.465g:収率63%)。   First, the complex (L) was synthesized according to the following reaction formula (7). Specifically, 0.476 g of cobalt chloride hexahydrate and 0.412 g of 4-tert-butyl-2,6-diformylphenol were added to 10 ml of ethanol under a nitrogen atmosphere, and the ethanol solution was added. Prepared. While stirring this ethanol solution in a 50 ml eggplant flask and stirring at room temperature, a solution prepared by dissolving 0.216 g of o-phenylenediamine in 5 ml of ethanol was gradually added to the ethanol solution to prepare a mixed solution. The mixture was heated under normal pressure and refluxed for 2 hours to obtain a brown precipitate. The precipitate was collected by filtration and dried to obtain a complex (L) (yield 0.465 g: yield 63%).

Figure 0005291308
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上記反応式(7)において、「Cl2」とは、錯体(L)中に2当量の塩素イオンが対イオンとして存在することを示し、「2H2O」とは、錯体(L)中に2当量の水分子が配位子(a)として存在することを示す。 In the above reaction formula (7), “Cl 2 ” means that 2 equivalents of chlorine ions are present as a counter ion in the complex (L), and “2H 2 O” means that in the complex (L) 2 equivalent water molecules are present as ligand (a).

合成した錯体(L)の元素分析を元素分析装置(エレメンタール社製、製品名:varioEL)を用いて行った。その結果、表1に示すとおり、反応式(7)における錯体(L)の構造から求められる計算値とほぼ一致していた。この結果から、上記反応式(7)によって、錯体(L)が合成されていることが確認できた。   Elemental analysis of the synthesized complex (L) was performed using an elemental analyzer (product name: varioEL, manufactured by Elemental Co.). As a result, as shown in Table 1, it almost coincided with the calculated value obtained from the structure of the complex (L) in the reaction formula (7). From this result, it was confirmed that the complex (L) was synthesized according to the above reaction formula (7).

Figure 0005291308
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(熱重量/示差熱分析1)
ジフェニルヨードニウム−2−カルボキシラート一水和物(TCI社製)の熱重量/示差熱分析を行った。具体的には、熱重量/示差熱分析装置(Rigaku THERMOFLEX TAS200 TG8101D,以下、便宜上、「TG−DTA装置」という。)を用いて、ジフェニルヨードニウム−2−カルボキシラート一水和物8.7mgの重量変化(TG)及び示差熱変化(DTA)を測定した。測定条件は、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minとし、熱処理にはアルミ皿を使用した。分析の結果、230℃に分解反応に帰属される発熱ピークが観測された。したがって、ジフェニルヨードニウム−2−カルボキシラート一水和物は、230℃で熱分解されることがわかった。
(Thermogravimetric / differential thermal analysis 1)
Thermogravimetric / differential thermal analysis of diphenyliodonium-2-carboxylate monohydrate (manufactured by TCI) was performed. Specifically, using a thermogravimetric / differential thermal analyzer (Rigaku THERMOFLEX TAS200 TG8101D, hereinafter referred to as “TG-DTA device” for convenience), 8.7 mg of diphenyliodonium-2-carboxylate monohydrate is used. Weight change (TG) and differential heat change (DTA) were measured. The measurement conditions were a nitrogen temperature, a heating rate of 10 ° C./min, and an aluminum dish was used for the heat treatment. As a result of the analysis, an exothermic peak attributed to the decomposition reaction was observed at 230 ° C. Accordingly, it was found that diphenyliodonium-2-carboxylate monohydrate was thermally decomposed at 230 ° C.

(熱重量/示差熱分析2)
4−フェニル−1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオン(Aldrich社製)の熱重量/示差熱分析を行った。具体的には、上記TG−DTA装置を用いて上記と同じ条件で、4−フェニル−1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオン9.4mgの重量変化(TG)及び示差熱変化(DTA)を測定した。分析の結果、120℃に分解反応に帰属される発熱ピークが観測された。したがって、4−フェニル−1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオンは、120℃で熱分解されることがわかった。
(Thermogravimetric / differential thermal analysis 2)
Thermogravimetric / differential thermal analysis of 4-phenyl-1,2,4-triazoline-3,5-dione (Aldrich) was performed. Specifically, using the above TG-DTA apparatus, the weight change (TG) and differential heat change of 9.4 mg of 4-phenyl-1,2,4-triazoline-3,5-dione (TG) and the differential heat change ( DTA) was measured. As a result of the analysis, an exothermic peak attributed to the decomposition reaction was observed at 120 ° C. Therefore, it was found that 4-phenyl-1,2,4-triazoline-3,5-dione was thermally decomposed at 120 ° C.

(実施例1)
錯体(L)を原料錯体として用いて、以下の手順で金属錯体を含む電極触媒を作製した。上記の通り調製した錯体(L)100mg(0.135mmol)、ジフェニルヨードニウム−2−カルボキシラート一水和物219mg(0.676mmol、TCI社製)、及びケッチェンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル社製、商品名:ケッチェンブラックEC)400mgをサンプル瓶に加え、スパチュラでよくかき混ぜて混合した。こうして得られた混合物を管状炉(プログラム制御開閉式管状炉、いすゞ製作所製、商品名:EPKRO−14R)を用いて窒素雰囲気下(窒素ガス流量:200ml/min)で熱処理して触媒原料を得た。熱処理時の管状炉の温度設定は、まず1時間かけて200℃へ昇温して200℃で2時間保持し、その後1時間かけて400℃へ昇温して400℃で2時間保持し、その後2時間かけて室温へ降温した。熱処理時の管状炉内の温度チャートを図1に示す。
Example 1
Using the complex (L) as a raw material complex, an electrode catalyst containing a metal complex was prepared by the following procedure. Complex (L) 100 mg (0.135 mmol) prepared as above, diphenyliodonium-2-carboxylate monohydrate 219 mg (0.676 mmol, manufactured by TCI), and ketjen black (manufactured by ketjen black international) (Product name: Ketjen Black EC) 400 mg was added to a sample bottle, and well mixed with a spatula. The mixture thus obtained was heat-treated in a nitrogen atmosphere (nitrogen gas flow rate: 200 ml / min) using a tubular furnace (program-controlled open / close tubular furnace, manufactured by Isuzu Seisakusho, trade name: EPKRO-14R) to obtain a catalyst raw material. It was. The temperature setting of the tubular furnace at the time of the heat treatment was first raised to 200 ° C. over 1 hour and held at 200 ° C. for 2 hours, then raised to 400 ° C. over 1 hour and held at 400 ° C. for 2 hours, Thereafter, the temperature was lowered to room temperature over 2 hours. A temperature chart in the tubular furnace during the heat treatment is shown in FIG.

この触媒原料4mgをサンプルビンに入れ、2NのHClを3mL加えて、超音波で振動させる超音波処理を2時間20分間行った後、ろ過し、25℃、12時間の条件で、乾燥器(Fisher Scientific社製、製品名:Model285A Vacuum Oven)を用いて乾燥し、電極触媒を得た。   4 mg of this catalyst raw material is placed in a sample bottle, 3 mL of 2N HCl is added, and ultrasonic treatment is performed for 2 hours and 20 minutes with ultrasonic vibration, followed by filtration and drying under a condition of 25 ° C. and 12 hours. The electrode catalyst was obtained by drying using Fisher Scientific, product name: Model285A Vacuum Oven).

得られた電極触媒2mg、蒸留水0.6ml、エタノール0.4ml、及びナフィオン(登録商標)溶液(Aldrich社製,5質量%溶液、商品名:Nafion Perfluorinated resin solution 5wt.% in lower aliphatic alcohols and water.contains15−20water)20μLをサンプル瓶に加え、超音波で振動させる超音波処理を30分間行って懸濁液を得た。一方、ディスク部がグラッシーカーボン(4.0mmφ)、リング部がPt(リング内径5.0mm、リング外径7.0mm)であるリングディスク電極を準備した。そして、上記の懸濁液11μLをこのリングディスク電極のディスク部に滴下した後、室温で一晩乾燥して測定用電極を得た。   2 mg of the obtained electrode catalyst, 0.6 ml of distilled water, 0.4 ml of ethanol, and Nafion (registered trademark) solution (manufactured by Aldrich, 5% by mass solution, trade name: Nafion Perfluorinated resin solution 5 wt.% In lower aliphatic alcohols and 20 μL of water.contains15-20water) was added to the sample bottle, and ultrasonic treatment was performed for 30 minutes with ultrasonic vibration to obtain a suspension. On the other hand, a ring disk electrode was prepared in which the disk part was glassy carbon (4.0 mmφ) and the ring part was Pt (ring inner diameter 5.0 mm, ring outer diameter 7.0 mm). And 11 microliters of said suspension liquid was dripped at the disk part of this ring disk electrode, Then, it dried at room temperature overnight and the electrode for a measurement was obtained.

(実施例2)
錯体(L)を原料錯体として用いて、以下の手順で金属錯体を含む電極触媒を作製した。上記の通り調製した錯体(L)100mg(0.135mmol)、4−フェニル−1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオン119mg(0.678mmol、Aldrich社製)、及びケッチェンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル社製、商品名:ケッチェンブラックEC)400mgをサンプル瓶に加え、スパチュラでよくかき混ぜて混合した。こうして得られた混合物を、実施例1と同じ管状炉及び雰囲気下で熱処理して触媒原料を得た。熱処理時の管状炉の温度設定は、まず、30分かけて100℃へ昇温して100℃で2時間保持し、その後1.5時間かけて400℃へ昇温して400℃で2時間保持し、その後2時間かけて室温へ降温した。熱処理時の管状炉内の温度チャートを図2に示す。
(Example 2)
Using the complex (L) as a raw material complex, an electrode catalyst containing a metal complex was prepared by the following procedure. Complex (L) 100 mg (0.135 mmol) prepared as described above, 4-phenyl-1,2,4-triazoline-3,5-dione 119 mg (0.678 mmol, manufactured by Aldrich), and ketjen black (ket 400 mg (trade name: Ketjen Black EC, manufactured by Chen Black International Co., Ltd.) was added to the sample bottle, and the mixture was mixed well with a spatula. The mixture thus obtained was heat-treated in the same tubular furnace and atmosphere as in Example 1 to obtain a catalyst raw material. The temperature setting of the tubular furnace during the heat treatment is as follows. First, the temperature is raised to 100 ° C. over 30 minutes and held at 100 ° C. for 2 hours, and then heated to 400 ° C. over 1.5 hours and then heated to 400 ° C. for 2 hours. Then, the temperature was lowered to room temperature over 2 hours. A temperature chart in the tubular furnace during the heat treatment is shown in FIG.

得られた触媒原料を用いて、実施例1と同様にして電極触媒を調製し、測定用電極を得た。   Using the obtained catalyst raw material, an electrode catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a measurement electrode.

(比較例1)
上記の通り調製した錯体(L)100mg(0.135mmol)とケッチェンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル社製、商品名:ケッチェンブラックEC)400mgとをサンプル瓶に加え、スパチュラでよくかき混ぜて混合した。こうして得られた混合物を実施例1と同じ管状炉及び雰囲気下で熱処理して触媒原料を得た。熱処理時の管状炉の温度設定は、2時間かけて400℃へ昇温して400℃で2時間保持し、その後2時間かけて室温へ降温した。
(Comparative Example 1)
100 mg (0.135 mmol) of the complex (L) prepared as described above and 400 mg of Ketjen Black (Ketjen Black International, trade name: Ketjen Black EC) were added to a sample bottle and mixed well with a spatula. . The mixture thus obtained was heat-treated in the same tubular furnace and atmosphere as in Example 1 to obtain a catalyst raw material. The temperature of the tubular furnace during the heat treatment was raised to 400 ° C. over 2 hours, held at 400 ° C. for 2 hours, and then lowered to room temperature over 2 hours.

得られた触媒原料を用いて、実施例1と同様にして電極触媒を調製し、測定用電極を得た。   Using the obtained catalyst raw material, an electrode catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a measurement electrode.

(電流密度の測定)
下記の測定装置を用いて、実施例1、2及び比較例1でそれぞれ作製した測定用電極を回転させることにより、その時の酸素還元反応の電流値を測定した。測定は、室温において、窒素雰囲気下及び酸素雰囲気下で行った。測定装置及び測定条件の詳細は下記の通りである。
(Measurement of current density)
Using the following measuring apparatus, the measurement electrodes prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were rotated, and the current value of the oxygen reduction reaction at that time was measured. The measurement was performed at room temperature under a nitrogen atmosphere and an oxygen atmosphere. Details of the measuring apparatus and measurement conditions are as follows.

<測定装置>
ビー・エー・エス株式会社製
RRDE−2回転リングディスク電極装置
ALSモデル701Cデュアル電気化学アナライザー
<Measurement device>
RRDE-2 rotating ring disk electrode device ALS model 701C dual electrochemical analyzer manufactured by BS Co., Ltd.

<測定条件>
セル溶液:0.05mol/L硫酸水溶液(酸素飽和)
分散液温度:25℃
参照電極:銀/塩化銀電極(飽和KCl)
カウンター電極:白金ワイヤー
掃引速度:5mV/s
電極回転速度:600rpm
<Measurement conditions>
Cell solution: 0.05 mol / L sulfuric acid aqueous solution (oxygen saturation)
Dispersion temperature: 25 ° C
Reference electrode: Silver / silver chloride electrode (saturated KCl)
Counter electrode: platinum wire Sweep speed: 5 mV / s
Electrode rotation speed: 600 rpm

酸素雰囲気下の測定で得られた電流値から、窒素雰囲気下での測定で得られた電流値を引いた値を、酸素還元の電流値とした。当該電流値から求められる電流密度とディスク電位との関係を図3に示す。また0.4Vの電位における電流密度は、表2に示す通りであった。   A value obtained by subtracting the current value obtained by measurement under a nitrogen atmosphere from the current value obtained by measurement under an oxygen atmosphere was defined as the current value for oxygen reduction. FIG. 3 shows the relationship between the current density obtained from the current value and the disk potential. The current density at a potential of 0.4 V was as shown in Table 2.

Figure 0005291308
Figure 0005291308

(実施例3)
上記の通り調製した錯体(L)100mg(0.135mmol)、及びジフェニルヨードニウム−2−カルボキシラート一水和物219mg(0.676mmol、TCI社製)をサンプル瓶に加え、スパチュラでよくかき混ぜて混合した。こうして得られた混合物を管状炉(プログラム制御開閉式管状炉、いすゞ製作所製、商品名:EPKRO−14R)を用いて窒素雰囲気下(窒素ガス流量:200ml/min)で熱処理して金属錯体を得た。熱処理時の管状炉の温度設定は、まず1時間かけて200℃へ昇温して200℃で2時間保持し、その後1時間かけて400℃へ昇温して400℃で2時間保持し、その後2時間かけて室温へ降温した。
(Example 3)
100 mg (0.135 mmol) of the complex (L) prepared as described above and 219 mg (0.676 mmol, manufactured by TCI) of diphenyliodonium-2-carboxylate monohydrate were added to a sample bottle, and mixed well with a spatula. did. The mixture thus obtained was heat-treated in a nitrogen atmosphere (nitrogen gas flow rate: 200 ml / min) using a tubular furnace (program-controlled open / close tubular furnace, manufactured by Isuzu Seisakusho, trade name: EPKRO-14R) to obtain a metal complex. It was. The temperature setting of the tubular furnace at the time of the heat treatment was first raised to 200 ° C. over 1 hour and held at 200 ° C. for 2 hours, then raised to 400 ° C. over 1 hour and held at 400 ° C. for 2 hours, Thereafter, the temperature was lowered to room temperature over 2 hours.

得られた金属錯体の赤外線吸収スペクトル測定を日本分光製のFT−IR−460plusを用いて行った。当該金属錯体のIRスペクトルを図4に示す   Infrared absorption spectrum measurement of the obtained metal complex was performed using FT-IR-460plus manufactured by JASCO Corporation. The IR spectrum of the metal complex is shown in FIG.

(実施例4)
上記の通り調製した錯体(L)100mg(0.135mmol)、4−フェニル−1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオン119mg(0.678mmol、Aldrich社製)、及びケッチェンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル社製、商品名:ケッチェンブラックEC)400mgをサンプル瓶に加え、スパチュラでよくかき混ぜて混合した。こうして得られた混合物を、実施例1と同じ管状炉及び雰囲気下で熱処理して金属錯体を得た。熱処理時の管状炉の温度設定は、まず、30分かけて100℃へ昇温して100℃で2時間保持し、その後1.5時間かけて400℃へ昇温して400℃で2時間保持し、その後2時間かけて室温へ降温した。
Example 4
Complex (L) 100 mg (0.135 mmol) prepared as described above, 4-phenyl-1,2,4-triazoline-3,5-dione 119 mg (0.678 mmol, manufactured by Aldrich), and ketjen black (ket 400 mg (trade name: Ketjen Black EC, manufactured by Chen Black International Co., Ltd.) was added to the sample bottle, and the mixture was mixed well with a spatula. The mixture thus obtained was heat-treated in the same tubular furnace and atmosphere as in Example 1 to obtain a metal complex. The temperature setting of the tubular furnace during the heat treatment is as follows. First, the temperature is raised to 100 ° C. over 30 minutes and held at 100 ° C. for 2 hours, and then heated to 400 ° C. over 1.5 hours and then heated to 400 ° C. for 2 hours. Then, the temperature was lowered to room temperature over 2 hours.

得られた金属錯体の赤外線吸収スペクトル測定を日本分光製のFT−IR−460plusを用いて行った。当該金属錯体のIRスペクトルを図5に示す   Infrared absorption spectrum measurement of the obtained metal complex was performed using FT-IR-460plus manufactured by JASCO Corporation. The IR spectrum of the metal complex is shown in FIG.

実施例1における熱処理時の管状炉内の温度チャートである。2 is a temperature chart in a tubular furnace during heat treatment in Example 1. FIG. 実施例2における熱処理時の管状炉内の温度チャートである。6 is a temperature chart in a tubular furnace during heat treatment in Example 2. FIG. 電流密度とディスク電位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a current density and disk electric potential. 実施例3で得られた金属錯体のIRスペクトルである。3 is an IR spectrum of the metal complex obtained in Example 3. 実施例4で得られた金属錯体のIRスペクトルである。4 is an IR spectrum of the metal complex obtained in Example 4.

Claims (8)

遷移金属及び該金属に配位する配位子(a)を備える金属錯体であって、
前記遷移金属及び該金属に配位するアザジエン構造を有する配位子(b)を備える原料錯体と、前記配位子(b)との反応により前記配位子(a)を形成する不飽和化合物とを、共存状態で加熱させて得ることでき
前記配位子(b)が下記一般式(2)で表される化合物であり、
前記不飽和化合物が、下記一般式(3−1)、下記一般式(3−2)、又は下記一般式(4)で表される化合物である金属錯体。
Figure 0005291308
(式中、Arは置換されていてもよい2価の芳香族基を示し、R 、R 及びR はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基、又は置換されていてもよいヒドロカルビルオキシスルホニル基である。複数あるAr、R 、R 及びR は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
Figure 0005291308
(式中、R は水素原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基、又は置換されていてもよいヒドロカルビルオキシスルホニル基である。複数あるR は、同一でも異なっていてもよく、複数あるR は互いに連結していてもよい。)
Figure 0005291308
(式中、R 10 は水素原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基、又は置換されていてもよいヒドロカルビルオキシスルホニル基である。複数あるR 10 は、同一でも異なっていてもよく、複数あるR 10 は互いに連結していてもよい。)
Figure 0005291308
(式中、R は水素原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基、又は置換されていてもよいヒドロカルビルオキシスルホニル基である。複数あるR は、同一でも異なっていてもよい。)
A metal complex comprising a transition metal and a ligand (a) coordinated to the metal,
Unsaturated compound which forms said ligand (a) by reaction of said transition metal and raw material complex comprising ligand (b) having an azadiene structure coordinated to said metal and said ligand (b) preparative can be obtained by heating in the coexistence state,
The ligand (b) is a compound represented by the following general formula (2),
The unsaturated compound is represented by the following general formula (3-1), the following general formula (3-2), or compound der Ru metal complex represented by the following general formula (4).
Figure 0005291308
(In the formula, Ar represents an optionally substituted divalent aromatic group, and R 4 , R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, Substituted by formyl group, hydroxysulfonyl group, halogen atom, monovalent hydrocarbon group which may be substituted, hydrocarbyloxy group which may be substituted, two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups Substituted with amino group, optionally substituted hydrocarbyl mercapto group, optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group, two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups aminocarbonyl group, or an optionally substituted hydrocarbyloxy-sulfonyl group. plurality of Ar, R 4, R 5 and R 6 Each of which may be the same or different.)
Figure 0005291308
(Wherein R 7 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, a halogen atom, an optionally substituted monovalent hydrocarbon group, or a substituted group. An optionally substituted hydrocarbyloxy group, an amino group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, an optionally substituted hydrocarbyl mercapto group, an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, a substituted An optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group, an aminocarbonyl group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, or an optionally substituted hydrocarbyloxysulfonyl group, and a plurality of R 7 are the same. However, they may be different, and a plurality of R 7 may be linked to each other.)
Figure 0005291308
(Wherein R 10 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, a halogen atom, a monovalent hydrocarbon group which may be substituted, or a substituted group. An optionally substituted hydrocarbyloxy group, an amino group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, an optionally substituted hydrocarbyl mercapto group, an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, a substituted An optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group, an aminocarbonyl group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, or an optionally substituted hydrocarbyloxysulfonyl group, and a plurality of R 10 are the same. However, they may be different, and a plurality of R 10 may be linked to each other.)
Figure 0005291308
(Wherein R 8 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, a halogen atom, an optionally substituted monovalent hydrocarbon group, or a substituted group. An optionally substituted hydrocarbyloxy group, an amino group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, an optionally substituted hydrocarbyl mercapto group, an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, a substituted An optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group, an aminocarbonyl group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, or an optionally substituted hydrocarbyloxysulfonyl group, and a plurality of R 8 are the same. But it may be different.)
前記原料錯体と前記不飽和化合物とを、50℃〜500℃の範囲で加熱させて得ることのできる請求項1記載の金属錯体。   The metal complex according to claim 1, which can be obtained by heating the raw material complex and the unsaturated compound in a range of 50C to 500C. 前記原料錯体と前記不飽和化合物とを、該不飽和化合物の分解温度付近に加熱させて得ることのできる請求項1又は2記載の金属錯体。   The metal complex according to claim 1 or 2, which can be obtained by heating the raw material complex and the unsaturated compound near the decomposition temperature of the unsaturated compound. 前記不飽和化合物が、下記式(5)で表される化合物である請求項1〜のいずれか一項に記載の金属錯体。
Figure 0005291308
(式中、Rは水素原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基、又は置換されていてもよいヒドロカルビルオキシスルホニル基である。複数あるR は、同一でも異なっていてもよい。また、Xは脱離基を示し、複数あるXは同一でも異なっていてもよく、複数あるXは互いに連結していてもよい。)
The said unsaturated compound is a compound represented by following formula (5), The metal complex as described in any one of Claims 1-3 .
Figure 0005291308
(In the formula, R 9 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a carboxyl group, a formyl group, a hydroxysulfonyl group, a halogen atom, an optionally substituted monovalent hydrocarbon group, or a substituted group. An optionally substituted hydrocarbyloxy group, an amino group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, an optionally substituted hydrocarbyl mercapto group, an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, a substituted An optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl group, an aminocarbonyl group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, or an optionally substituted hydrocarbyloxysulfonyl group, and a plurality of R 9 are the same. But it may be different. also, X 2 represents a leaving group, a plurality of X 2 may be the same or different, multiple A number of X 2 may be linked to each other.)
前記不飽和化合物のπLUMOのエネルギー準位が0eV以下である請求項1〜のいずれか一項に記載の金属錯体。 The metal complex according to any one of claims 1 to 4 , wherein the unsaturated compound has a π LUMO energy level of 0 eV or less. 前記不飽和化合物が、下記一般式(5−a)、下記一般式(5−b)、下記一般式(5−c)又は下記一般式(5−d)で表される化合物である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属錯体。The unsaturated compound is a compound represented by the following general formula (5-a), the following general formula (5-b), the following general formula (5-c), or the following general formula (5-d). Item 6. The metal complex according to any one of Items 1 to 5.
Figure 0005291308
Figure 0005291308
(式(5−a)、式(5−b)、式(5−c)及び式(5−d)中、R(In formula (5-a), formula (5-b), formula (5-c) and formula (5-d), R 1616 は水素原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ホルミル基、ヒドロキシスルホニル基、ハロゲン原子、置換されていてもよい1価の炭化水素基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシ基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノ基、置換されていてもよいヒドロカルビルメルカプト基、置換されていてもよいヒドロカルビルカルボニル基、置換されていてもよいヒドロカルビルオキシカルボニル基、非置換又は置換の1価の炭化水素基2個で置換されたアミノカルボニル基、又は置換されていてもよいヒドロカルビルオキシスルホニル基である。複数あるRIs a hydrogen atom, hydroxyl group, amino group, nitro group, cyano group, carboxyl group, formyl group, hydroxysulfonyl group, halogen atom, monovalent hydrocarbon group which may be substituted, hydrocarbyloxy group which may be substituted , An amino group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, an optionally substituted hydrocarbyl mercapto group, an optionally substituted hydrocarbylcarbonyl group, an optionally substituted hydrocarbyloxycarbonyl A group, an aminocarbonyl group substituted with two unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, or an optionally substituted hydrocarbyloxysulfonyl group. Multiple R 1616 は、同一でも異なっていてもよい。)May be the same or different. )
請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属錯体を含有する触媒。 The catalyst containing the metal complex as described in any one of Claims 1-6 . 請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属錯体を含有する電極触媒。 The electrode catalyst containing the metal complex as described in any one of Claims 1-6 .
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