2018 Fiscal Year Research-status Report
金属錯体触媒の異性化反応を鍵とした水の光分解反応系の構築
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17K18433
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
平原 将也 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 助教 (90609835)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 光異性化 / ベシクル / 人工光合成 / 配位子置換反応 / 光反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題ではプロトン還元および水の酸化反応において触媒活性を有し、かつ触媒活性が光異性化反応によって制御できるルテニウムアクア錯体に着目した。これらの錯体の側鎖に疎水性部位を導入し、両親媒性のルテニウムアクア錯体を合成する。さらに本錯体を用いて、多重膜ベシクルをプラットフォームとした水の光分解系の構築を試みる。 本年度は前年度検討した光異性化反応の置換基による研究から、光異性化および熱異性化に関する知見を得ることができ、研究成果を論文にまとめた。また、非可逆な光異性化を示すルテニウム錯体について、側鎖へのアルキル鎖の導入した。これまでの研究結果から一連のルテニウム錯体は非可逆な光異性化により、水の酸化触媒からプロトン還元触媒へと異性化し、さらに熱異性化により、水の酸化触媒へと変換できることが予測される。現在はこれらの錯体を用い、ベシクルの構築とプロトン還元反応および水の酸化反応への検討を行っている段階である。
これと並行して、ルテニウム錯体の光配位子置換反応における分子内水素結合の効果を、ピラゾール配位子を有するルテニム単核錯体について検討した。この結果、ピラゾールのプロトンが、マイルドな塩基により脱プロトン化され、分子内水素結合を有する錯体が得られることがわかった。さらに、この錯体は光配位子置換反応の反応量子収率が脱プロトン化によって4桁減少することがわかった。この結果は、光照射下でルテニウム錯体を用いた水の光分解系を構築する上で重要な知見であるといえる。本結果は現在論文にまとめ、近日中に投稿予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでの研究で、光異性化および熱異性化の反応機構が合成化学的に解明されてきた。現在ガスクロマトグラフィーを購入し、触媒活性の評価を検討しているが、測定系の構築にやや時間を要しており、進捗状況がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
予備的に錯体の酸素発生触媒活性を評価する。ベシクルの反応系の構築には測定系の構築が必要で有り、最終年度で構築し、触媒活性を評価を予定している。
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| Causes of Carryover |
ガスクロマトグラフィーを備品として購入したが、想定よりも低い金額で納品されたため、10万円弱の残が生じた。この助成金は次年度に繰り越し、消耗品に使用する。
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