配位子保護金属クラスターの組成制御と機能探索

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18064017
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 佃 達哉 Hokkaido University, 触媒化学研究センター, 教授 (90262104)
• Keywords: 金クラスター / 有機配位子 / 化学組成 / 触媒機能 / クラスターサイズ / MALDI質量分析

Research Abstract

1)高分子保護Auクラスターにおける魔法数の発見:本研究において,PVPに埋包されたAuクラスターのコアサイズをMALDI質量分析によって評価できることを見出した.マイクロミキサーで調製したPVP保護金クラスターのMALDI質量スペクトルを統計的に解析することで,35±1,43±1,58±1,70±3,107±4,130±1,150±2が魔法数であることを明らかにした.70量体以下の魔法数は,Woods-Saxonモデルにおける閉殻電子配置に近く,小サイズのPVP保護クラスターにおいても,気相孤立系と同様に電子的な安定性が支配的であることがわかった.100量体以上については,幾何構造もしくはポテンシャルの形状がPVPの配位によって変化するためと考えられる
2)チオラート保護Auクラスターにおける新しい安定組成の発見:我々は,高分子で一旦安定化した金クラスターをチオールと反応させると,従来法では得られない安定クラスター(金コアの質量数:11,26kDa程度)が得られることを見いだした.前者についてMALDI質量スペクトルの詳細な解析の結果,Au_<54>(SC_<18>H_<37>)_<30>, Au_<55>(SC_<18>H_<37>)_<31>の混合物であることを突き止めた.既知のAu:SRクラスターの組成と比較してみると,共通した傾向があることから,これらのクラスターも金クラスターコアを-SR-[Au(I)-SR-]_nが被覆した幾何構造をもつものと推定される.

Research Products

• [Journal Article] Effect of Electronic Structures of Au Clusters Stabilized by Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)on Aerobic Oxidation Catalysis (2009)
  • Author(s): Tsunoyama, H., Ichikuni, N., Sakurai, H., Tsukuda, T.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 7086-7093
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Size Determination of Gold Clusters by Polyacrylamide Gel Electrophoresis in a Large Cluster Region (2009)
  • Author(s): Kimura, K., Sugimoto, N., Sato, S., Yao, H., Negishi, Y., Tsukuda, T.
  • Journal Title: J.Phys.Chem.C 113 Pages: 14076-14082
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magic Numbers of Gold Clusters Stabilized by PVP (2009)
  • Author(s): Tsunoyama, H., Tsukuda, T.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 18216-18217
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ナノの世界の金属細工:金属クラスター (2009)
  • Author(s): 佃達哉
  • Journal Title: 化学と教育 57 Pages: 238-239
• [Journal Article] ポリ(ビニルピロリドン)保護金ナノクラスターの触媒活性 (2009)
  • Author(s): 櫻井英博, 佃達哉
  • Journal Title: 有機合成化学協会誌 67 Pages: 517-528
• [Journal Article] 高分子保護金クラスターの酸素酸化触媒作用 (2009)
  • Author(s): 角山寛規, 佃達哉
  • Journal Title: 触媒 51 Pages: 354-359
• [Presentation] Size-Selective Synthesis of Gold Clusters and Catalytic Application to Oxidations (2009)
  • Author(s): T.Tsukuda
  • Organizer: 2^<nd> Joint Symposium of PCOSS, Xiamen Univ.& CRC, Hokkaido Univ.
  • Place of Presentation: Xiamen, China
  • Year and Date: 2009-10-27
• [Presentation] Size-Specific Catalysis of Gold Clusters (2009)
  • Author(s): T.Tsukuda
  • Organizer: 5^<th> Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Presentation] Size-Controlled Synthesis and Catalytic Application of Gold Clusters (2009)
  • Author(s): T.Tsukuda
  • Organizer: The 3^<rd> International Symposium on Synergy of Elements
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2009-08-29
• [Presentation] Synthesis and Catalytic Application of Size-Controlled Gold Clusters (2009)
  • Author(s): T.Tsukuda
  • Organizer: The 238-th ACS National Meeting
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2009-08-16
• [Presentation] 配位子保護金クラスターの質量分析 (2009)
  • Author(s): 佃達哉
  • Organizer: 第57回質量分析総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-05-14
• [Book] 金ナノテクノロジー:その基礎と応用 (2009)
  • Author(s): 佃達哉
  • Total Pages: 10
  • Publisher: シーエムシー出版