| Project/Area Number |
18K05155
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
Haga Masa-aki 中央大学, 理工学部, 名誉教授 (70115723)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | レドックス配位子 / ルテニウム錯体 / インジゴ / ベンズイミダゾールキノン / プロトン共役電子移動 / 蓄電デバイス / レドックス活性配位子 / 二酸化炭素還元反応 / 酸化還元反応 / ベンズイミダゾール－4,7-キノン / ＣＯ２還元 / エネルギー蓄電 / 錯体積層膜 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Metal complexes having redox active ligands such as indigo or 4,7-benzimidazole quinone moiety were synthesized, and their electrochemical properties have been investigated from the viewpoint of redox catalysts by the synchronized movement of protons and electrons. Indigo was coordinated to the ruthenium ion as a bidentate coodination mode, which showed 6-step one-electron transfer processes. Further, the Ru-indigo complex acted as a catalyst for CO2 reduction, confirming the production of CO and formic acid. In addition, newly synthesized ruthenium complexes having a tridentate ligand 2,2'-(2,6-pyridinediyl) bis (benzimidazole quinone) or a bidentate ligand (2-pyridyl) imidazole benzoquinone exhibited multi-step electron-proton transfer processes.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
水環境下で、水を電子源としてエネルギー蓄積できるシステムを構築することはSDGｓとして重要な課題である。それを実現するために、プロトン-電子移動の連動可能なレドックス活性配位子をもつ錯体を合成し、小分子の活性化のレドックス触媒およびプロトン共役電子移動に伴うエネルギー蓄積として利用できるか検討した。その結果、生体膜の光合成系でその重要性を指摘されているキノン部位をもつ錯体では一電子還元体の不均化により、二電子還元体が生成することが可能であることが分かった。レドックス活性配位子の多電子還元が、プロトンの連動した付加により、高エネルギー状態として保持できることが分かった。
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