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プロトン濃度勾配からのエネルギー変換の化学の構築

研究課題

研究課題/領域番号 12440190
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

田中 晃二  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 教授 (00029274)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
15,400千円 (直接経費: 15,400千円)
2001年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2000年度: 11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
キーワードプロトン濃度勾配 / 水素引き抜き反応 / オキソ錯体 / ヒドロキソ錯体 / オキシルラジカル / 分子内電子移動 / エネルギー変換 / 酸化反応 / 水の4電子酸化 / オキソ金属錯体
研究概要

ターピリジル-Ru-キノン-アクア錯体([LRu(Q)(OH^2)]^<2+>)からの1段目のH^+解離ではキノンの種類によりヒドロキソアニオンを有する[LRu(Q)(OH^-)]^+あるいはヒドロキソラジカルを持つ[LRu(S)(OH・)]^+が生成する。[LRu(Q)(OH^-)]^+でも二つ目のH+解離が解離するとオキソーセミキノン錯体([LRu(S)(O)]^0)が生成する。[LRu(35-dbQ)(OH_2)]^<2+>(3,5-ジブチルキノン)をpH13の水中で放置すると[LRu(35-dbS)(O)]^0の結晶が析出した。アクア錯体の二つのH^+が解離して生成したオキソーセミキノン錯体はオキソ位とセミキノン骨格に二つのラジカルを有する3重項の錯体であり、X線構造解析の結果、Ru-O結合はRu-OH_2結合距離に比べて余り変化せず、Ru-O結合には多重結合性が低いことが判明した。さらに[LRu(S)(O)]^0は酸化剤としては機能しないが、その1電子酸化体は1,2-ジヒドロナフタレン等の環状ジエン化合物から水素ラジカルを引き抜く反応性を示した。また、一連のアコ-Cr-セミキノンおよびカテコール錯体の合成に成功し、Ru錯体同様に[LCr(S)(OH)]^+のH^+解離に供役してオキソアニオンからセミキノンへの電子移動が起こり、カテコルーオキソ錯体[LCr(C)(O)]^0が生成した。また、その酸化体はテトラハイドロフランからの水素引き抜き反応を示した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Kaname Ito, Toshi Nagata, Koji Tanaka: "Synthesis and Electrochemical Properties of Transition Metal Complexes of 2,2' : 6',2''-Terpyridine 1,1''-Dioxide"Inorganic Chemistry. 40. 6331-6333 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Tomon, Dai Ooyama, Tohru Wada, Shiren Kazushi, Koji Tanaka: "A Ru-carbene Complex with a metallacycle involving a 1,8-naphthylidine framework"Chemical Communication. 1100-1101 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sugimoto, K.Tanaka: "Ruthenium Terpyridine Complexes with Mono-and Bidentate Dithiolene Ligands"Journal Chemical Society. Dalton Transaction. 57-63 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada, K.Tsuge, K.Tanaka: "Synthesis and Redox Propertics of Bis(ruthenium-hydroxo)complexes with Quinone and Bipyridine Ligand as Water-Oxidation Catalysis"Inorganic Chemistry. 40. 329-335 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Fujita, M.Chou, K.Tanaka: "Chracterization of Ru(bpy)2(CO)(COO) prepared by C02 addition to Ru(bpy)2(CO) in acetonitrile"Applied Organometallics Chemistry. 14. 3515-3521 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.TsugemK, Kurihara, K.Tanaka: "Energy Conversion from Proton Gtradient to Electricity Based on Characteristic Redox Behavior of an Aqua Ruthenium with a WQuinone Ligand"Bulletin of Chemical Society of Japan. 73. 607-614 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaname Ito, Toshi Nagata, Koji Tanaka: "Synthesis and Electrochemical Properties of Transition Metal Complexes of 2,2':6',2"-Terpyridine 1,1 "-Dioxide,"Inorg. Chein. 40. 6331-6333 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Tonion, Dai Ooyama, Tohru Wada, Shiren Kazushi and Koii Tanaka: "A Ru-carbene Complex with a metallacycle involving a 1,8-naphthylidine framework"Chem. Coinm. 1100-1101 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sugimoto and K. Tanaka: "Ruthenium Teipyridine Complexes with Mono- and Bidentate Dithiolene Ligands"J. Chem. Soc.. DaltonTrans. 57-63 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Wada, K. Tsuge and K. Tanaka: "Synthesis and Redox Properties of Bis(ruthenium-hydroxo)complexe with Quinone and Bipyridine Ligand as a Water-Oxidation Catalysts"Inorg. Chem. 40. 329 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujita, Etsuko; Chou, Mei ; Tanaka, Koji: "Characterization of Ru(bpy)2(CO)(COO) prepared by CO2 addition to Ru(bpy)2(CO) in acetonitrile"Appl. Orgauomet. Chem. 14(12). 844-846 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshi Nagata, Koji Tanaka: "Pentadentate Terpyridine-Catechol Linked Ligands and Their Cobalt(II) Complexes"Inorg. Chem. 39. 3515-3521 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tanaka and T. Mizukawa: "Selective Formation of Ketdnes by Electrochemical Reduction of CO2 Catalyzed by Ruthenium Complexes"Appl. Orgaiiometallic Chem. 14. 863-866 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Wada, K. Tsuge and K. Tanaka: "Oxidation of Hydrocarbons by Mono- and Dinuclear Ruthenium Quinone Complexes via Hydrogen Atom Abstraction"Chem. Lett. 910-911 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nagata and K. Tanaka: "Pentadentate Terpyri dine- Catechol Linked Ligands and Their Cobalt(III) Complexes"Inorg. Chem. 39. 3515-3521 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tsuge, M. Kurihara and K. Tanaka: "Energy Conversion from Proton Gradient to Electricity Based on Characteristic Redox Behavior of an Aqua Ruthenium Complex with a Quinone Ligand."Bull. Chem. 73. 607-614 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Wada, K. Tsuge and K. Tanaka: "Electrochemical Water-Oxidation to Dioxygen Catalyzed by Oxidized Form of Bis(ruthenium-hydroxo) - Complex in H2O"Angew. Chem, Int. Ed. 39(8). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sugimoto, K. Tsuge and K. Tanaka: "Double Addition of CO2 and CH3OH to Ruthenium Carbonyl Complex with Novel Mono-dentate Dithiolene"Chem. Lett. 1007-1008 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tanaka, D.Ooyama: "Multi-electron reductionof CO2 via Ru-C02, -C(O)OH, -CO, -CHO, and-CH2OH species"Coordination Chemistry Review. 226. 211-218 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kaname Ito, Toshi Nagata, Koji Tanaka: "Synthesis and Electrochemical Properties of Transition Metal Complexes of 2, 2' : 6', 2"-Terpyridine 1, 1"-Dioxide"Inorganic Chemistry. 40. 6331-6333 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Tomon, Dai Ooyama, Tohru Wada, Shiren Kazusbi, Koji Tanaka: "A Ru-carbene Complex wnn a metallacycle involving a 1, 8-naphthylidine framework"Chemical Communication. 1100-1101 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sugimoto, K.Tanaka: "Ruthenium Terpyridine Complexes with Mono-and Bidentate Dithiolene Ligands"Journal Chemical Society. Dalton Transaction. 57-63 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wada, K.Tsuge, K.Tanaka: "Synthesis and Redox Properties of Bis(ruthenium-hydroxo)complexes with Quinone and Bipyridine Ligand as a Water-Oxidation Catalysts"Inorganic Chemistry. 40. 329-335 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.TsugemK.Kurihara, K.Tanaka: "Energy Conversion from Proton Gtradient to Electricity Based on Characteristic Redox Behavior of an Aqua Ruthenium with a Quinone Ligand"Bulletin of Chemical Society of Japan. 73. 607-614 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田中晃二,水川哲徳: "Selective Formation of Ketones by Electrochemical Reduction of CO2 Catalyzed by Ruthenium Complexes"Applied Organometallic Chemistry. 14. 863-866 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 杉本秀樹,田中晃二: "Ruthenium Terpyridine Complexes with Mono-and Bidentate Dithiolene Ligands"Journal of Chemical Society, Dalton Transaction. 57-63 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 和田亨,柘植清志,田中晃二: "Synthesis and Redox Properties of Bis(ruthenium-hydroxo) complexes with Quinone and Bipyridine Ligand as a Water-Oxidation Catalysts"Inorganic Chemistry. 73. 607-614 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 和田亨,柘植清志,田中晃二: "Oxidation of Hydrocarbons by Mono-and Dinuclear Ruthenium Quinone Complexes via Hydrogen Atom Abstraction"Chemistry Letters. 910-911 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 永田央,田中晃二: "Pentadentate Terpyridine-Catechol Linked Ligands and Their Cobalt(II) Complexes"Inorganic Chemistrt. 39. 3515-3521 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 柘植清志,栗原正人,田中晃二: "Energy Conversion from Proton Gradient to Electricity Based on Characteristic Redox Behavior of an Aqua Ruthenium Complex with a Quinone Ligand"Bulletin Of Chemical Society of Japan. 73. 607-614 (2000)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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