金属錯体によるプロトン共役電子移動を経由するラジカル種形成とその制御

• 研究領域: 炭素資源変換を革新するグリーン触媒科学
• 研究課題/領域番号: 23H04902
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 小島 隆彦 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20264012)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 109,590千円 (直接経費: 84,300千円、間接経費: 25,290千円); 2025年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2024年度: 37,440千円 (直接経費: 28,800千円、間接経費: 8,640千円); 2023年度: 30,160千円 (直接経費: 23,200千円、間接経費: 6,960千円)
• キーワード: 金属錯体 / プロトン共役電子移動 / 光触媒的酸化反応 / 水素移動反応 / 分子認識

研究開始時の研究の概要

本研究では、光エネルギーを利用した、金属錯体によるラジカル種の選択的な発生法の開発に向けて、光誘起PCET酸化により、高活性な水素受容体として機能する金属錯体を選択的に生成させる。また、有機化合物から酸化活性種（水素受容体）へのエネルギー的に有利な協奏的プロトン・電子移動(CPET)を経由するHATによって、BDEに基づく有機ラジカル種の選択的な生成を図る。さらに、錯体の水素受容体としての反応性と第2配位圏の構造と機能を精緻に制御し、分子認識による位置選択的なラジカル発生を実現する。一方、高原子価金属―オキソ錯体の長寿命な光励起状態を生み出し、その高い酸化反応性を高難度酸化反応へ利用する。