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分子触媒を利用した窒素分子からの革新的窒素固定反応の開発

Research Project

Project/Area Number 20H00382
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 34:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西林 仁昭  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40282579)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2021-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥46,410,000 (Direct Cost: ¥35,700,000、Indirect Cost: ¥10,710,000)
Fiscal Year 2020: ¥28,730,000 (Direct Cost: ¥22,100,000、Indirect Cost: ¥6,630,000)
Keywordsアンモニア / 窒素固定 / 窒素 / 触媒
Outline of Research at the Start

本研究代表者らは、2019年に常温常圧の極めて温和な反応条件下で、窒素ガスから水をプロトン源に用いて触媒的にアンモニアを高効率に合成する手法の開発に成功した。これまでの成果を踏まえて、これまに開発したものを超える触媒の開発とこれを利用した窒素分子の革新的な分子変換反応の開発を行うことが本研究の主目的である。得られる研究成果は、関連する幅広い研究分野にも大きなインパクトを与えることが予想される。また、次世代型アンモニア合成法の開発を実現できれば、学術的な成果に留まらず、工業的にも画期的な手法の開発となり、歴史に残る偉業と成り得る。その波及効果は国内に留まらず、世界的に見ても極めて大きい。

Outline of Annual Research Achievements

本研究代表者らは、これまでの過去約15年間に渡り取り組んできた触媒的窒素固定反応の開発に関する研究の集大成として、常温常圧の極めて温和な反応条件下で、窒素ガスから水をプロトン源に用いて触媒的にアンモニアを高効率に合成する手法の開発にごく最近に成功した(Nishibayashi et al, Nature, 2019)。これまでに達成した研究成果と既に得ている予備的知見を踏まえて、これまでに開発した一連の触媒を超える触媒の開発とこれを利用した反応性が極めて低い窒素分子の革新的な分子変換反応の開発を行うことが本研究の主目的である。得られる研究成果は、直接関連する研究分野に対して大きなブレークスルーを与えることをもちろん、関連する幅広い研究分野にも大きなインパクトを与えることが予想される。また、次世代型アンモニア合成法の開発を実現できれば、学術的な成果に留まらず、工業的にも画期的な手法の開発となり、歴史に残る偉業と成り得る。その波及効果は国内に留まらず、世界的に見ても極めて大きい。
2020年4月からの研究開始から約半年間の実施であったが、予備的知見について焦点を絞り検討を行った。本研究課題については別途に採択された基盤研究(S)の一部の研究課題として継続して検討を行う。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Electrochemical Reduction of Samarium Triiodide into Samarium Diiodide2020

    • Author(s)
      Arashiba Kazuya、Kanega Ryoichi、Himeda Yuichiro、Nishibayashi Yoshiaki
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 49 Issue: 10 Pages: 1171-1173

    • DOI

      10.1246/cl.200429

    • NAID

      130007923168

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cycling between Molybdenum‐Dinitrogen and ‐Nitride Complexes to Support the Reaction Pathway for Catalytic Formation of Ammonia from Dinitrogen2020

    • Author(s)
      Arashiba Kazuya、Tanaka Hiromasa、Yoshizawa Kazunari、Nishibayashi Yoshiaki
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 26 Issue: 59 Pages: 13383-13389

    • DOI

      10.1002/chem.202002200

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation and reactivity of molybdenum complexes bearing pyrrole-based PNP-type pincer ligand2020

    • Author(s)
      Tanabe Yoshiaki、Sekiguchi Yoshiya、Tanaka Hiromasa、Konomi Asuka、Yoshizawa Kazunari、Kuriyama Shogo、Nishibayashi Yoshiaki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Issue: 51 Pages: 6933-6936

    • DOI

      10.1039/d0cc02852e

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ruthenium-Catalyzed Propargylic Reduction of Propargylic Alcohols with Hantzsch Ester2020

    • Author(s)
      Haowei Ding, Ken Sakata, Shogo Kuriyama, and Yoshiaki Nishibayashi
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 39 Issue: 11 Pages: 2130-2134

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.0c00187

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iridium-catalyzed Formation of Silylamine from Dinitrogen under Ambient Reaction Conditions2020

    • Author(s)
      Kawakami Ryosuke、Kuriyama Shogo、Tanaka Hiromasa、Konomi Asuka、Yoshizawa Kazunari、Nishibayashi Yoshiaki
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 49 Issue: 7 Pages: 794-797

    • DOI

      10.1246/cl.200254

    • NAID

      130007872579

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Remarks] 東京大学 大学院工学系研究科 システム創成学専攻 西林研究室

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nishiba/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2021-12-27  

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