2007 Fiscal Year Annual Research Report
電気エネルギー貯蔵のための二酸化炭素の多電子還元反応
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18205009
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
田中 晃二 Institute for Molecular Science, 生命・錯体分子科学研究領域, 教授 (00029274)
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| Keywords | 光化学的4電子還元反応 / 光化学的6電子還元反応 / NAD / NADHモデル / 再生可能な有機ヒドリド試薬 / 不均化反応 |
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| Research Abstract |
再生可能な有機ヒドリド試薬として、2個のプロトンと2電子の酸化還元反応が可能な2-(2-ジピリジル)-ベンゾ[b]-1,5・ナフチリジン(pbn)配位子を有する[Ru(bpy)_<3-n>(pbn)_n]^<2+>(n=1,2,3)を合成した。これらの金属錯体ではpbn配位子に局在した2電子酸化還元反応(pbn+2e+2H^+〓pbnHH)を受ける。[Ru(bpy)_2(pbn)]^<2+>の可視光照射では、(i)pbn配位子の1電子還元、(ii)pbn^-の5位窒素へのプロトン化、(iii)ラジカル性配位子(pbnH)の分子間π-π付加体形成、(iv)付加体内でのプロトンと電子の移動による不均化反応で2電子還元体と酸化体が生成(2[Ru(bpy)_2(pbnH)]^<2+>→[Ru((bpy)_2(pbnHH)^<2+>+[Ru(bpy)_2(pbn)]^<2+>)。その結果、1光子の光吸収で2電子還元反応が効率良く進行させることが可能となった。その展開として、[Ru(bpy)(pbn)_2]^<2+>の可視光照射では、上記反応が2度繰り返えされて光化学的4電子還元反応、さらに、[Ru(pbn)_3]^<2+>では、pbn配位子の還元が3度くり返されて、初めての光化学的6電子還元反応が起こる。以上の結果は光エネルギー蓄積に大きな発展をもたらした。
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