分子研，パラジウム化合物が溶液中でベンゼンをとらえる仕組みを解明

自然科学研究機構分子科学研究所の研究グループは，パラジウム化合物が溶液中でベンゼンをとらえる仕組みを解明することに成功した（ニュースリリース）。

パラジウム（Pd）は，有機化合物の変換を促進するための触媒として極めて重要な遷移金属。パラジウム化合物が反応を促進する際には，一旦パラジウム化合物に有機化合物が結合し，その後パラジウム原子と有機化合物の原子との間で化学結合の組み換えを起こすことで有機化合物の変換を助ける。

近年，有機溶媒や水に溶解するパラジウム化合物が有機分子をとらえて変換する仕組みの理解が大きく進み，パラジウム化合物を触媒とする反応を精緻に設計することが可能になってきた。しかし，パラジウム化合物が，工業的に重要な有機化合物であるベンゼンを溶液中でどのように安定にとらえるかについては謎だった。

ベンゼンは最も基礎的な有機化合物のひとつであり，ベンゼンを変換することで多様な基礎化学品を合成することができる。代表的な安定有機分子でもあるベンゼンを変換するための有効な化学合成法として，金属触媒を用いる化学反応が開発されてきているが，触媒として優れた活性を示すパラジウム化合物が，溶液中でベンゼンを安定にとらえる仕組みはわかっていなかった。

パラジウム化合物とベンゼンが結合する力は極めて弱いと信じられており，溶液中のパラジウム化合物がベンゼンを安定にとらえる現象自体がこれまで観測されていなかった。研究チームは，パラジウム原子が複数個集まって生じるパラジウムクラスターが，ベンゼンを安定にとらえる能力を持つ可能性に着眼して研究を進め，パラジウム原子が3つ集合したクラスターがベンゼンを安定にとらえることを初めて明らかにすることに成功した。

この研究成果は，触媒として重要なパラジウム化合物が最も単純な芳香族分子であるベンゼンを安定にとらえる仕組みを初めて解明したものであり，今後のパラジウム触媒の分子設計に対する重要な指針を与えると期待されるものだとしている。