2024年度学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

有機金属触媒化学特論

開講元: 応用化学コース
担当教員: 庄子良晃
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月3-4 (G1-110(G113))
クラス: -
科目コード: CAP.I439
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

有機金属触媒化学は、近年発展が著しい均一系錯体触媒を用いる有機合成反応や、ポリオレフィン等の各種高分子合成反応の機構に深く関わる分野である。これら多くの反応で金属－炭素結合を有する有機金属錯体が中間体やそのモデル化合物とみなされている。均一系触媒反応と不均一系触媒反応の相違を明確にするためには、前者の機構に深く関わる有機金属化学の理解が欠かせない。本講義においては、前半で有機金属錯体の基本的な構造、配位結合、反応について説明を行う。後半では、実際の触媒反応について、反応の用例や選択性などを解説し、その合成化学における意義を説明するとともに、有機金属錯体の反応との関連に触れる。最近、話題になっている新しい有機金属触媒を用いた反応の１，２の例を紹介する。
　本講義によって、大学院レベルにおける有機金属化学と錯体触媒を用いた合成反応の機構や適用範囲についての考え方を習得することができる。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
１）代表的な有機金属錯体の配位結合の特徴を理解する。
２）還元的脱離、β脱離反応、挿入反応についての機構や触媒反応との関連を説明できる。
３）水素化、カルボニル化、アリル化、クロスカップリング、最新の触媒反応を理解する。

キーワード

均一系触媒反応、有機金属錯体、クロスカップリング、カルボニル化

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

習得事項の確認のために、簡単な演習を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	遷移金属錯体の基礎。錯体および配位子の構造	共有結合モデルおよびイオン結合モデルに基づいた錯体の形式酸化数、および代表的な配位子について説明できる
第2回	アルキル遷移金属錯体の合成と反応性。酸化的付加、還元的脱離反応	代表的なアルキル遷移金属錯体の構造、酸化的付加や還元的脱離について説明できる
第3回	オレフィン錯体、カルボニル錯体の結合と反応。挿入反応、ベータ水素脱離、脱カルボニル反応	オレフィン錯体、カルボニル錯体における逆供与、移動挿入反応、脱離反応の機構について説明できる
第4回	アリル錯体、カルベン錯体の結合と反応。量論的なアリル化反応、メタセシス反応、NHC錯体の性質	πアリル錯体とσアリル錯体の相違点、動的構造変化、カルベン錯体の反応性について説明できる
第5回	有機金属触媒反応（１）	素反応に基づいた触媒サイクルの形成、水素及び一酸化炭素が関与する反応の原理と応用について説明できる
第6回	有機金属触媒反応（２）	クロスカップリング反応の原理と応用について説明できる
第7回	有機金属触媒反応（３）	アリル位置換反応の原理と応用について説明できる. また最近の有機金属触媒反応の話題について説明できる

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

指定しない

参考書、講義資料等

随時配布

成績評価の方法及び基準

試験または小テストによって評価する(100%)。

履修の条件・注意事項

有機化学、無機化学分野の基礎知識を有すること。

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

庄子良晃　 yshoji[at]res.titech.ac.jp

オフィスアワー

メールで事前予約する

その他

本講義は、CAP.T431「有機金属触媒化学特論第一」と同時履修できない。