2017 Fiscal Year Research-status Report
金属錯体上でのヒドリド性能値の序列化を核とする持続循環型水素化反応の創出
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17K05799
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
大山 大 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (20292451)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 金属錯体化学 / 合成化学 / 再生可能エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機化合物の水素化は，広範な材料開発において最も重要な化学変換の一つであるが，水素供与体として用いられる水素ガスの安全性および枯渇資源由来であるという点を考慮すると，従来の水素ガスに代わる安全かつ再生可能な水素供与体を利用した持続循環型プロセスの開発が急務である。本研究は，金属錯体上に様々な水素供与部位を構築し，これらの水素供与能を数値化することで，従来不可能であったヒドリド性能を直接比較し，再生可能なヒドリド生成法と融合することで，革新的な持続循環型水素化反応を創出することを目的として研究を遂行した。
本年度は，同一の金属錯体骨格に異種ヒドリド源（有機ヒドリドおよび金属ヒドリド）を導入するため，中心金属をルテニウムとした金属錯体の創成を試みた。最初に，有機ヒドリド部位と金属への結合サイトを併せ持つ配位子を合成し，この配位子をルテニウムと結合させて所望のヒドリド前駆錯体を合成した。
次に，ヒドリド前駆錯体を化学的に還元することにより，目的とする異種ヒドリド含有錯体の合成に成功した。合成したヒドリド錯体について，IRやNMRなどの各種分光分析，X線回折実験による分子構造決定，および錯体中の電子状態を実験的（電気化学測定）ならびに理論的（量子化学計算）に確認した。
本研究により，同一分子骨格上に異なる性質を有するヒドリド（金属ヒドリドおよび有機ヒドリド）を高収率で創成する手法を確立することができた。
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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
当初の研究計画では，初年度に同一の金属錯体骨格に異種ヒドリドを導入する方法を確立し，さらに各種分析手法を駆使してヒドリドの存在を確認することとした。今年度の研究において，所望の異種ヒドリド金属錯体の合成に成功し，かつ分子構造を含めたキャラクタリゼーションを実行することができたことから，現時点で本研究計画は概ね順調に進捗していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，残るヒドリド供与源としてホルミル基を含む金属錯体を合成するための効率的な手法を開発すること，さらに，中心金属をルテニウムに加えてマンガンに拡張したヒドリド含有錯体を系統的に創成する。
金属ヒドリドおよび有機ヒドリドのヒドリド供与能を評価するため，ヒドリド移動反応を行って各種ヒドリド性能の数値化を試みる。
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| Causes of Carryover |
国際学会の参加登録費が，為替レート変動のため当初の計画より安価になったことが原因で，若干の次年度使用額が生じた。
この生じた次年度使用額は，物品費（消耗品費）に充当することにより，当該研究の推進を図ることとする。
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