2016 Fiscal Year Annual Research Report
Catalyst Development by Synergistic Effects of Complex Metal Oxide Clusters
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26708009
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鈴木 康介 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40595667)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリオキソメタレート / 触媒 / 金属多核構造 / 光触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、分子状金属酸化物と金属クラスターや有機分子等からなる複合材料の相乗機能を基盤とした高機能分子触媒を開発することを目的としている。昨年度までに、欠損型タングステン酸化物にセリウムイオンやアルコールが配位することにより、可視光応答型酸化還元触媒として機能することを見出している。本年度は新たな可視光応答型触媒を開発するため、スズ多核構造を導入したタングステン酸化物クラスターを合成した。欠損型タングステン酸化物と酢酸スズを反応させることにより、Sn(II)六核構造を有するタングステン酸化物クラスターが生成した。さらに、この構造のSn(II)の一部を選択的に酸化することにより、混合原子価Sn(II)/Sn(IV)酸化物クラスターを合成することにも成功した。量子化学計算より、これらの構造体ではSn(II)による新たなHOMOが形成され、主にW(VI)の軌道からなるLUMOとのHOMO-LUMO間のエネルギー差が顕著に小さくなることを見出した。Sn(II)からW(VI)への分子内電荷移動遷移に由来する吸収帯を可視光領域に有しており、可視光応答型光触媒として機能することを明らかにした。また、この他にも様々な金属多核構造の合成に成功した。
さらに、昨年度までに開発した欠損型タングステン酸化物とアルコールからなる可視光応答型光触媒系を利用して、エタノールを還元剤とした温和な反応条件でのピリジンN-オキシドの選択脱酸素反応を開発した。欠損型タングステン酸化物の存在下で可視光を照射すると、エタノールを還元剤としてピリジンN-オキシドの脱酸素反応が進行し、ピリジンが高収率で生成した。また、種々の還元性官能基（アルケン、ハロゲンなど）を有する基質を用いた場合にも、ピリジンN-オキシドの脱酸素反応が選択的に進行し、対応するピリジンが高収率で生成した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
