有機ヒドリド供給能を有するユビキタス金属錯体の開発とCO2光還元システムへの展開
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of novel light energy conversion system through elucidation of the molecular mechanism of photosynthesis and its artificial design in terms of time and space |
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| Project/Area Number |
20H05095
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
大津 英揮 富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (80433697)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | ユビキタス金属錯体 / NAD型有機ヒドリド / 人工光合成 / H2O酸化反応 / CO2還元反応 |
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| Outline of Research at the Start |
化石エネルギーの消費のみで支えられた現代社会を持続性有する社会へと変革するためには、唯一無二の持続可能なエネルギー源である太陽光エネルギーの固定・貯蔵・変換・有効利用に関わる科学技術の開発に大きな期待がかけられています。本研究では、補酵素の機能に倣った卑金属元素である亜鉛（Zn）を有する新しい有機ヒドリドZn錯体の開発を行い、光エネルギーによって駆動するグリーンな触媒的CO2ヒドリド還元反応への展開研究を行います。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究「有機ヒドリド供給能を有するユビキタス金属錯体の開発とCO2光還元システムへの展開」では、生体内における補酵素NAD（Nicotinamide Adenine Dinucleotide）のNAD+/NADH型レドックス機能を範とした、地球上に多量に存在するアルコールや水を電子源として光エネルギーを化学的に（有機ヒドリド源として）貯蔵可能な新しいユビキタス金属（亜鉛（Zn））錯体を創出することで、光エネルギーによりZn錯体内に貯蔵された有機ヒドリドによる光駆動型CO2還元反応系の構築を目的としている。本年度の研究成果としては、以下の２点が挙げられる。
（１）NAD+モデル配位子であるpbn配位子（pbn = 2-(pyridin-2-yl)benzo[b][1,5]naphthyridine）を有する新規NAD+型Zn錯体（[Zn(pbn)2(H2O)]2+）は、様々な脂肪族や芳香族アルコールに対して光酸化能を有することがわかり、反応メカニズムも解明することができた。
（２）NAD+からNADH型錯体への光還元反応（光エネルギーの有機ヒドリドとしての貯蔵反応）を達成すべく新しく設計した新規配位子（bbn = 2-([2,2'-bipyridin]-6-yl)benzo[b][1,5]naphthyridine）を有するZn錯体（[Znbbn(AcO)2]）の合成に成功し、そのX線結晶構造解析をはじめ、各種分光学・光化学的性質や電気化学的特性および光エネルギーの有機ヒドリド貯蔵反応特性を明らかにすることができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
