ホウ素は金属に取って代わり、オレフィンと錯体を形成する

ホウ素は金属に取って代わり、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毒で高価な重金属の排除: ヴュルツブルク大学化学学部の新しい出版物が今後の道筋を示しています。

従来のオレフィンと金属の配位錯体（左）と新たに発見されたオレフィンと金属の配位錯体 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ホルガー・ブラウンシュヴァイク化学教授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。研究チームは、特定の条件下では、ホウ素が金属の反応挙動を模倣できるものの、毒性や金属ほど高価ではないことを明らかにした。

これが、ブラウンシュヴァイク研究グループがNature Chemistry誌に発表した新たな論文の背景です。論文では、ホウ素がオレフィンといわゆるπ錯体を形成することが示されています。この錯体は、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ます。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における中間体です。

他の研究者へのインスピレーション

「私たちの発見は、π配位化学の周期表の全く新しい領域を開拓するものであり、不飽和炭化水素の機能化反応のための工業用触媒として典型元素を使用する可能性も含んでいます」とホルガー・ブラウンシュヴァイクは言う。

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ました。ヴュルツブルク大学の化学者たちは、今回の発見が他の研究者に刺激を与え、典型族化学の限界をさらに押し広げ、ホウ素や他の典型族元素の新たな用途を発見するきっかけとなることを期待しています。

重金属を主族元素に置き換える

「長期的には、私たちの主な目標は、工業プロセスにおける有毒で高価な重金属を典型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言う。

次に、研究チームはホウ素-オレフィンπ錯体の挙動が既知の金属錯体の挙動にさらに近くなるように改変したいと考えています。

パートナーとスポンサー

ヴュルツブルクのチームは、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・バルガス教授が率いるグループと共同でこれらの結果を発表しました。

この研究は、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、カナダ自然科学・工学研究会議の資金提供を受けて行われた。

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