1989 Fiscal Year Annual Research Report
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01603023
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松尾 拓 九州大学, 工学部, 教授 (30037725)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 定雄 京都大学, 工学部, 助手 (30135537)
宮仕 勉 東北大学, 理学部, 教授 (20004442)
清水 剛夫 京都大学, 工学部, 教授 (10025893)
徳丸 克巳 筑波大学, 化学系, 教授 (60011491)
米山 宏 大阪大学, 工学部, 教授 (80029082)
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| Keywords | 光エネルギー / 化学的エネルギー変換 / 光化学プロセス / 電荷分解 / 人工光合成 / 高歪化合物 / 高エネルギー物質 / 光触媒 |
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| Research Abstract |
1.研究目的
光をエネルギーに変換貯蔵する技術を開発するために、水素などの還元型高エネルギー物質を生成する人工合成プロセスおよび分子内に歪エネルギーを貯えた高歪化合物合成のための光反応の開発を行った。
2.研究成果の概要
(1)人工光合成系の開発:光化学的高活性種生産の前提である電荷分離に関連して、電子受容体と供与体の距離、生成したラジカル対の静電相互作用、媒体の極性、電子スピンの効果、分子錯体あるいは高分子マトリックスなどによる組織化の効果を定量的に解明し、分子レベルの反応制御技術を確立した。とくに新しい手法として、ビオローゲンの二電子還元体を経由する多光子型エネルギー変換が可能であることを見出した。
光で生成した活性種を用いる有用物質の生産に関しては、二酸化炭素の光化学的固定の研究が急速に進んだ。電気化学法手法により、二酸化炭素の還元的固定によるイソクエン酸やリンゴ酸などの生産、フェナントレンの光励起によるカルボン酸生成、アルミニウムポルフィリンを光増感剤とするケトカルボン酸の合成などが可能になった。
(2)高歪化合物の合成:歪の全く無い直鎖ジエンから、歪を有するビシクロヘキサンなどの合成が可能になった。もっとも有望であるノルボルナジエン系の光異性化反応については、溶解度の高い誘導体の開発により、放熱時の温度上昇が110度を越す系が実現し、従来の断熱温度上昇をはるかに上回る記録を樹立した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Akihiro Uehata: "Magnetic Field Effects on the Decay Rates of Photogenrated Geminate Radical Pairs in Reversed Micelles" Journal of Physical Chemistry. 93. 8197-8203 (1989)
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[Publications] Masahiko Shishido: "Photoinduced Electron Transfer on a SingleーHerical Polypeptide Chain" Journal of American Chemical Society. 111. 6790-6796 (1989)
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[Publications] Katumi Tokumaru: "Effects of Organic Solvents on Charge Separation in photoーinduced Electron Transfer from Xanthene Dyes to Methyl Viologen" Chemistry Letters. 1555-1558 (1989)
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[Publications] Takeo Shimizu: "Heteroーaggregation between Gold Porphyrins and Zinc Porphyrins through Charge Transfer Interaction" Chemistry Letters. 1917-1920 (1989)
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[Publications] Yasuhiro Hirai: "Artificial Photosynthesis ofーKetocarboxylic Acids from Carbon Dioxide and Ketones Via Enolate Complexes of Aluminum Porphyrin" Journal of American Chemical Society. 111. 3062-3063 (1989)
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[Publications] Kenji Sugimura: "Electrochemical Fixation of Carbon Dioxide in Oxoglutaric Acid Using an Enzyme as an Electrocatalyst" Journal of American Chemical Society. 111. 2361-2362 (1989)
