| Project/Area Number |
23K23343
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| Project/Area Number (Other) |
22H02075 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤田 健一 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (80293843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 健司 香川大学, 医学部, 教授 (10243049)
森崎 泰弘 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (60332730)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
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| Keywords | 水素 / 触媒 / イリジウム / 高分子配位子 / 計算化学 / イリジウム触媒 / 機能性配位子 / 脱水素化反応 / 水素移動反応 |
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| Outline of Research at the Start |
水素社会構築のための基盤技術開発や、SDGs達成の観点からみて、有機分子の触媒的な脱水素化過程を基軸とする物質変換反応を高度に発展させ、持続的に入手可能な資源を原料に用い、有用有機化合物と水素との同時生産を目指すことの意義は大きい。
本研究では、専門分野を異にする研究者から構成される複数のチームの知識を結集することにより、環境調和性に優れるだけでなく、地球社会の持続的発展に貢献する触媒的有機反応群の開発に取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
水素社会構築のための基盤技術開発の立場や、SDGs達成の観点からみて、有機分子の触媒的な脱水素化過程を基軸とする物質変換反応を高度に発展させ、持続的に入手可能な資源を原料に用い、有用有機化合物と水素との同時生産を目指すことは、学術研究に留まらず、社会的な意義も大きい。
本研究では、有機合成化学、均一系触媒化学、有機金属化学、不均一系触媒化学、高分子化学、水素科学、理論・計算化学等、専門分野を異にする研究者から構成される５つのチームの知識を結集・融合することにより、環境調和性に優れ、原子効率が高いだけではなく、地球社会の持続的発展に貢献する触媒的有機反応群の開発に取り組んでいる。
本年度はまず、昨年度までに合成に成功していた機能性高分子配位子を有するイリジウム錯体触媒の性能について調査した。その結果、アルコール類の脱水素化における性能が高いことに加え、回収再利用特性に優れていることを見出した。続いて、メタノール水溶液を原料とする水素製造触媒系の条件最適化を行い、８００時間以上にわたってイリジウム錯体が高い触媒性能を維持し、高効率的かつ長時間の水素製造ができることを明らかにした。さらに、本研究者らが従来用いてきた機能性ビピリドナート配位子とは電子的・立体的特徴の異なる一連の配位子を有するイリジウム錯体を設計・合成し、その触媒性能の調査を進めるとともに、計算化学の手法に基づいた考察を行っている。これらに加え、水素移動反応を基軸とする環境調和性に優れた有機合成触媒系の開発にも注力した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和5年度の当初の研究実施計画は、１）高分子配位子を有する超高活性錯体触媒の合成、２）新規脱水素化触媒の合成とその改良、３）脱水素化触媒反応場の計算化学的解明、４）アルコール資源を活用する水素と有用有機化合物の同時合成、などであった。これらの項目について、当初の計画にしたがって研究を進め、期待した成果を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も当初の研究計画にしたがって研究を進めていく。
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