Synthesis of Metal-Nanoclusters of Iron Group Metals

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21207
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 34:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Ohki Yasuhiro 京都大学, 化学研究所, 教授 (10324394)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 鉄 / ホスフィン / ホウ素 / アミド

Outline of Final Research Achievements

This research study provided the following three representative outcomes. The first one is the synthesis of an Fe-cluster complex using a primary phosphine with a bulky aromatic group. The second result is the discovery of the skeletal rearrangement of a planar Fe6 cluster complex into a triangular complex. The third achievement is the detailed analysis of the catalytically active Fe-cluster species in the silylation of N2.

Free Research Field

錯体化学、有機金属化学、生物無機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

窒素分子や二酸化炭素の還元反応は、エネルギー変換／貯蔵の観点やSDGsの観点で社会的な注目を集めている。窒素分子をアンモニアへ還元する酵素反応や工業反応、二酸化炭素を一酸化炭素へ還元する酵素反応、一酸化炭素から液体炭化水素を合成する工業反応の全てに関わる金属元素が鉄であり、これらの反応の高効率化に向けた触媒候補になり得るのが、金属塊より反応性が高く、複数の金属原子が反応に関わる可能性があるのが金属クラスター錯体である。また、構造と組成が一義的に決まる金属クラスター錯体は、反応性の詳細を確認し易く、高効率触媒を開発するための基礎的な知見も提供すると期待できる。