ホウ素が金属を置換：元素がオレフィンと錯体を形成する
2025年9月19日
化学産業における有害で高価な重金属の排除：ヴュルツブルク大学化学科の新しい出版物が、今後の方向性を示している。
金属とのオレフィンの従来の配位錯体（左）と新たに発見されたオレフィン配位錯体ボロン（右）。 (画像: Rian Dewhurst / ヴュルツブルク大学)
ヴュルツブルク大学の化学教授ホルガー・ブラウンシュヴァイク氏率いる研究チームは、ホウ素などの典型元素の「金属模倣」特性を研究している。彼らは、特定の条件下では、ホウ素が毒性を持たず、金属ほど高価でもないにもかかわらず、金属の反応挙動を模倣できることを示した。
これは、ブラウンシュバイクの研究グループが学術誌「ネイチャー・ケミストリー」に発表した新しい論文の背景である。この論文は、ホウ素がオレフィンとπ錯体と呼ばれる錯体を形成することも示しており、これらの錯体は、遷移金属とオレフィンの錯体と性質や挙動が類似している。後者の化合物は、産業界における多くの大規模触媒プロセスの反応中間体として用いられている。
他の研究者へのインスピレーション
「今回の発見は、π配位化学における周期表の全く新しい領域を切り開くものであり、不飽和炭化水素の官能基化反応における工業触媒として主族元素を利用できる可能性も含まれる」とホルガー・ブラウンシュヴァイクは述べている。
ホウ素-オレフィンπ錯体は、ポスドク研究員のマクシミリアン・ミシェル博士とマルコ・ウェーバー博士によって合成された。ヴュルツブルクの化学者たちは、今回の発見が他の研究者たちに刺激を与え、典型元素化学の限界をさらに押し広げ、ホウ素やその他の典型元素の新たな応用を見出すことを期待している。
重金属を主族元素で置換する
「長期的な目標は、工業プロセスで使用されている有害で高価な重金属を、主族元素に置き換えることです」とホルガー・ブラウンシュヴァイクは述べています。
次に、研究チームはホウ素-オレフィンπ錯体を改変し、その挙動が既知の金属錯体の挙動にさらに類似するようにしたいと考えている。
パートナーおよびスポンサー
ヴュルツブルクの研究チームは、ネバダ大学ラスベガス校（米国）のアルムガム・ジャヤラマン教授率いるグループと、サセックス大学ブライトン校（英国）のアルフレド・バルガス教授率いるグループと共同で、これらの研究結果を発表した。
本研究は、ドイツ研究振興協会、アレクサンダー・フォン・フンボルト財団、およびカナダ自然科学工学研究評議会の資金援助を受けて実施されました。
出版物
低酸化状態ホウ素におけるオレフィンπ配位化学。Nature Chemistry、2025年9月19日、DOI 10.1038/s41557-025-01952-3