2016 Fiscal Year Research-status Report
光機能性ポリヘドロ ン型超分子金属錯体の創成と高効率水素生成触媒への展開
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15K17897
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
片岡 祐介 島根大学, 総合理工学研究科, 助教 (20725543)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 人工光合成 / 多核金属錯体 / 水素生成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究成果から、ポリヘドロン状超分子金属錯体は、光増感剤の存在下、優れた光水素発生触媒として機能することを明らかにしている。そこで本年度の研究では、昨年度に開発したポリヘドロン状超分子錯体の合成手法を参考に、光増感剤であるシクロメタレート型イリジウム錯体[Ir(ppy)2(bpy)]+ (ppy = 2-phenylpyridine, bpy = 2,2'-bipyridine) が骨格に含まれた四角形型金属錯体を開発し、光誘起分子内電子移動によって水の光還元による水素生成が可能であるかを調査した。まず初めに我々は、[Rh2Cl2(O2CCH3)2(dtBubpy)2] (錯体1: dtBubpy =4,4'-ditert-buthyl-2,2'-bipyridine)と[Ir(ppy)2(H2dcbpy)]+ (H2dcbpy =2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acid)のカルボン酸交換反応により合成を試みたが、高温反応条件下においても、目的の四角形構造体を得ることができなかった。そこで次に、錯体1とH2dcbpyを反応させる事で、光増感剤を含まない四角形構造体を初めに合成し、その錯体に[Ir(ppy)2Cl]2を後から反応させる事で目的の光増感剤を骨格に有する構造体を得ることに成功した。得られた錯体は、NMRおよび元素分析から純粋物質が生成できていることを確認できている。単結晶に関しては、現在作成中である。また、本金属錯体は、犠牲材の存在下で水素を発生する事が可能であることを確認できた。
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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
当初予定していた光増感剤を骨格に内蔵したポリヘドロン状超分子金属錯体の開発に成功しており、本錯体が水素生成が可能であることも明らかにできた。また、本研究で得られた{[Rh2Cl2(dtBubpy)2]4(dcbpy)4}は、当初予定していたシクロメタレート型イリジウム錯体以外の光増感剤も配位させることが可能である為、今後の研究の発展に期待が持てる結果となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に開発したシクロメタレート型イリジウム錯体を骨格に有するポリヘドロン状超分子金属錯体(四角形構造体)の水の光発生反応をより詳細に調査する。また、反応メカニズム等を明らかにする為に、電気化学測定と量子化学計算を実施する。更には、本年度の研究で新たに開発した{[Rh2Cl2(dtBubpy)2]4(dcbpy)4}に対し、様々な金属塩・金属錯体を反応させることで、異なる光増感剤を有するポリヘドロン状超分子金属錯体の開発を試みる。
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[Journal Article] Paddlewheel-type Dirhodium Tetrapivalate based Coordination Polymer: Synthesis, Characterization, and Self-assembly and Disassembly Transformation Property2016
Author(s)
Yusuke Kataoka, Natsumi Yano, Takashi Shimodaira, Yin-Nan Yan, Mikio Yamasaki, Hidekazu Tanaka, Koji Omata, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
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Journal Title
European Journal of Inorganic Chemistry
Volume: 17
Pages: 2810-2815
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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