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2016 Fiscal Year Annual Research Report

レドックス型イオン結晶によるポストシンセシス法を用いた機能スイッチング

Research Project

Project/Area Number 15J09109
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

川原 良介  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Keywordssalphen / Keggin型ポリ酸 / 不均一系酸触媒
Outline of Annual Research Achievements

採用2年目では、Salphen骨格を有した[Al(Salphen)(H2O)2](NO3)とケギン型ヘテロポリ酸Na3[PW12O40]を用いることで[Al(Salphen)(H2O)2]3[PW12O40] (1)を合成し不均一系酸触媒としての機能を評価した(a)。Salphen配位子は骨格中心に様々な金属イオンを取り込むことによって触媒として働き、ポリ酸は触媒反応における代表的な中間体であるカルボカチオン中間体などを安定化させることが知られている。化合物1は三次元細孔を有しており、不均一系酸触媒として用いピナコール転位反応を行った結果、反応は速やかに進行し、生成物であるピナコロンが得られた。一方で原料であるAl Salphen錯体やポリ酸のみ、あるいは原料同士の物理混合で同様の反応を行った場合、反応はほとんど進行しなかった。この結果は、化合物1の構築素子であるAl Salphen錯体とポリ酸がシナジー効果をもたらすことに加え、化合物1の持つ多孔性が反応を円滑に進めているためだと考えられる。
上記の研究成果は研究計画書に記載した内容と関連性が少ない。一方で現在、当研究室では硫黄が中心元素であるケギン型ポリ酸を用いたポストシンセシス的機能スイッチングを試みている。硫黄中心のポリ酸は一般的に用いられるPやSiを中心としたポリ酸よりも優れた還元特性を持っているため、計画書に記載したような多電子還元による機能変化が可能であると考えた。実際、硫黄ポリ酸[SMo12O40]-2とCr錯体[Cr3O(OOCH)6(4-methylpyridine)3]+から多孔性イオン結晶(2)を合成し、酸化還元的ポストシンセシスに成功している。

(a) R. Kawahara et al., Dalton Trans., 2017, 46, 3105-3109.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Synergetic effect in heterogeneous acid catalysis by a porous ionic crystal based on Al(III)-salphen and polyoxometalate2017

    • Author(s)
      Ryosuke Kawahara, Ryota Osuga, Junko N. Kondo, Noritaka Mizuno, Sayaka Uchida
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 46 Pages: 3105-3109

    • DOI

      10.1039/C6DT04552A

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Al Salphen錯体とポリ酸のシナジー効果を利用した不均一系酸触媒反応の促進2016

    • Author(s)
      川原良介、 内田さやか
    • Organizer
      日本化学会CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      東京都 船堀タワーホール
    • Year and Date
      2016-11-14 – 2016-11-16
  • [Presentation] Promotion of Heterogeneous Acid Reaction by Synergy Effect of Salphen Complex and Polyoxometalate2016

    • Author(s)
      Ryosuke Kawahara, Sayaka Uchida
    • Organizer
      錯体化学会第66回討論会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [Presentation] Salphen錯体とポリ酸のシナジー効果による不均一系酸触媒反応2016

    • Author(s)
      川原良介、内田さやか
    • Organizer
      錯体化学若手の会 夏の学校
    • Place of Presentation
      熊本県 火の国ハイツ
    • Year and Date
      2016-08-05 – 2016-08-07

URL: 

Published: 2018-01-16  

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