光機能性ポリヘドロ ン型超分子金属錯体の創成と高効率水素生成触媒への展開

• 研究課題/領域番号: 15K17897
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: エネルギー関連化学
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 片岡 祐介 島根大学, 総合理工学研究科, 助教 (20725543)
• 研究協力者: 半田 真 ; 矢野 なつみ
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 水素発生 / 金属錯体 / 超分子錯体 / 量子化学計算 / 人工光合成 / 多核金属錯体 / 水素生成

研究成果の概要

本研究では、パドルホイール型ロジウム二核骨格をビルディングブロックとしたポリへドロン型金属錯体を開発し、水の光分解における水素発生反応の触媒として応用した。得られた錯体の構造は、単結晶X線構造解析によって決定した。これらの錯体は、シクロメタレート型イリジウム錯体とトリエチルアミンの存在下にて水素を発生することを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] New luminescent cyclometalated iridium complexes prepared by the post-synthetic modification (2018)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka, Kaede Okuno, Natsumi Yano, Hikaru Ueda, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 358 ページ: 345-355
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2017.09.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and properties of a trinuclear copper(II) complex of a ligand with phthalocyanine and Schiff-base coordination sites (2018)
  • 著者名/発表者名: Makoto Handa, Kenichi Kanagawa, Natsumi Yano, Haruki Yairi, Airi Okuno, Minoru Mitsumi, Yusuke Kataoka
  • 雑誌名: Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 巻: 22 号: 01n03 ページ: 95-101
  • DOI: 10.1142/s108842461850013x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo- and Electrocatalytic Hydrogen Production Using Valence Isomers of N2S2‐Type Nickel Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Inoue, Manabu Mitsuhashi, Takeshi Ono, Yin-Nan Yan, Yusuke Kataoka, Makoto Handa, Tatsuya Kawamoto
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 56 号: 20 ページ: 12129-12138
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b01244
  • 査読あり
• [雑誌論文] A neutral paddlewheel-type diruthenium(III) complex with benzamidinato: synthesis, crystal structure, magnetism, and electrochemical and absorption properties (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka, Saki Mikami, Hiroshi Sakiyama, Minoru Mitsumi, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 印刷中 ページ: 87-92
  • DOI: 10.1016/j.poly.2017.03.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A New Paddlewheel-type Dirhodium-based Metal-Organic Framework with deprotonated 2,6-Bis(2-benzimidazolyl)pyridine ligand (2016)
  • 著者名/発表者名: Natsumi Yano, Yusuke Kataoka, Hidekazu Tanaka, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
  • 雑誌名: ChemistrySelect 巻: 1 号: 11 ページ: 2571-2575
  • DOI: 10.1002/slct.201600617
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] (4,4'-Dimeth­oxy-2,2'-bi­pyridine-[kappa]2N,N')bis­[2-(pyridin-2-yl)phenyl-[kappa]C1]iridium(III) hexa­fluorido­phosphate unknown solvate (2016)
  • 著者名/発表者名: Natsumi Yano, Yusuke Kataoka, Tatsuya Kawamoto, and Makoto Handa
  • 雑誌名: IUCrData 巻: 1 号: 3 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1107/s2414314616004879
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Paddlewheel-Type Dirhodium Tetrapivalate Based Coordination Polymer: Synthesis, Characterization, and Self-Assembly and Disassembly Transformation Properties (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka, Natsumi Yano, Takashi Shimodaira, Yin-Nan Yan, Mikio Yamasaki, Hidekazu Tanaka, Koji Omata, Tatsuya Kawamoto, and Makoto Handa
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic Chemistry 巻: - 号: 17 ページ: 2810-2815
  • DOI: 10.1002/ejic.201600197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterizations of a Paddlewheel-type Dirhodium-based Photoactive Porous Metal-Organic Framework (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka, Konomi S. Kataoka, Hidenobu Murata, Makoto Handa, Wasuke Mori, Tatsuya Kawamoto
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry Communications 巻: 68 ページ: 37-41
  • DOI: 10.1016/j.inoche.2016.04.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Isolation of the Intermediate in the Synthesis of Paddlewheel-type Dirhodium Tetraacetate (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka, Natsumi Yano, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic chemistry 巻: 34 号: 34 ページ: 5650-5655
  • DOI: 10.1002/ejic.201500955
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] New cyclometalated iridium complexes prepared by the post-synthetic modification (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke KATAOKA, Kaede OKUNO, Natsumi YANO, Tatsuya KAWAMOTO, Makoto HANDA
  • 学会等名: 2017 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 立命館大学朱雀キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] Anchor-shaped dirhodium complex as a catalyst for water reduction (2017)
  • 著者名/発表者名: Natsumi YANO, Yusuke KATAOKA, Tatsuya KAWAMOTO, Makoto HANDA
  • 学会等名: 2017 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 立命館大学朱雀キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] Photocatalytic activity of rhodium doped titanate nanosheet for hydrogen evolution (2017)
  • 著者名/発表者名: Wasusate SOONTORNCHAIYAKUL, Takuya FUJIMURA, Yusuke KATAOKA, Ryo SASAI
  • 学会等名: 2017 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 立命館大学朱雀キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] テトラキス(べンズアミジナート)ルテニウム二核錯体の合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥野 愛里,片岡 祐介,矢野 なつみ,崎山 博史,満身 稔,半田 真
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] 酢酸架橋パラジウム二核ユニットからなる一次元鎖状錯体 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北村匠磨,片岡祐介,半田真,川本 達也
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] プロトン共役電子移動反応が可能なロジウム二核錯体の合成と光水素発生 (2017)
  • 著者名/発表者名: 植田 光,片岡 祐介,矢野 なつみ,川本 達也,半田 真
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] 塩素架橋ロジウム四核錯体の合成とテトラフルオロホウ酸銀との反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 富永哲也,片岡 祐介,矢野なつみ,半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] シクロメタレート結合を有する新規ジホスフィンロジウム二核錯体の合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 越猪 昂幸,片岡 祐介,矢野 なつみ,北村 匠磨,川本 達也,半田 真
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] 芳香環架橋配位子を有するHalf-Paddlewheel型ロジウム二核錯体の合成と光水素発生反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 福本頼輝,片岡祐介,矢野なつみ,川本達也,半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] アンカー型ロジウム二核錯体の開発と水の光還元反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 矢野なつみ, 片岡祐介,川本達也,半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] Half-Paddlewheel型ロジウム二核錯体による水の光還元反応と水素発生メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 矢野なつみ、片岡祐介、川本達也、半田真
  • 学会等名: 2017年日本化学会中国四国支部大会
• [学会発表] ビピリジン配位子への合成後修飾による新規シクロメタレート型イリジウム錯体の合成と光機能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥野楓, 片岡祐介, 矢野なつみ, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 2017年日本化学会中国四国支部大会
• [学会発表] アーチ型ジカルボン酸配位子を有するロジウム多核錯体の合成と水からの光水素発生 (2017)
  • 著者名/発表者名: 植田光, 片岡祐介, 矢野なつみ, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 2017年日本化学会中国四国支部大会
• [学会発表] Photofunctional Properties of Cyclometalated Iridium Complexes Prepared via Postsynthetic Modification (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka
  • 学会等名: 10th Anniversary International Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(茨城)
  • 年月日: 2016-11-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] パドルホイール型ベンズアミジナート架橋ルテニウム二核錯体の結晶構造と電子状態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三上沙紀, 片岡祐介, 川本達也, 御厨正博, 半田真
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] 合成後修飾法による新規燐光性シクロメタレートイリジウム錯体の合成と光機能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥野楓, 片岡祐介, 矢野なつみ, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] Dimer-of-Dimer型ロジウム四核錯体の合成と水からの光水素発生反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 植田光, 片岡祐介, 矢野なつみ, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] Anchor型ロジウム二核錯体による高効率な水の光還元反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野なつみ, 片岡祐介, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] 芳香環架橋配位子を有するPaddlewheel型ロジウム二核錯体の合成と水からの光水素発生反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福本頼輝, 片岡祐介, 矢野なつみ, 半田真
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] カルボン酸架橋ランタン型ルテニウム(II,III)二核錯体の電気化学的性質に及ぼす軸配位子の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢入永基, 矢野なつみ, 川内峻, 御厨正博, 片岡祐介, 半田真
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] シクロメタレート型ロジウム二核錯体の合成と水からの光水素発生反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 越猪昂幸, 片岡祐介, 矢野なつみ, 半田真
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] 2-フェニルベンゾチアゾール類を配位子とする白金錯体の合成と性質 (2016)
  • 著者名/発表者名: 前川貴一, 大森武弥, 多田宣明、北村匠磨, 片岡祐介, 川本達也
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] ベンズアミジナート架橋ルテニウム二核錯体の結晶構造と電子状態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三上沙紀, 片岡祐介, 川本達也, 御厨正博, 半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Synthesis, Characterization, and Reactivity of the Rh4Cl4-based Carboxylate Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Natsumi Yano, Tetsuya Tominaga, Yusuke Kataoka, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Dimer-of-Dimer型ロジウム四核錯体の合成と光水素発生反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 植田光, 片岡祐介, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Half-Paddlewheel型ロジウム二核錯体の合成と水の光還元反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野なつみ, 片岡祐介, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Theoretical Insights into Anti-ferromagnetism for Tetranuclear Copper(II) Complexes with Phenoxido- and Hydroxido-Bridges (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Handa, Daisuke Yoshioka, Masahiro Mikuriya, Saki Mikami, Toshifumi Akagi, Ichiro Hiromitsu, Yusuke Kataoka
  • 学会等名: The 15th International Conference on Molecule-Based Magnets
  • 発表場所: 仙台国際会議場
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] Crystal Structures and Magnetic Interactions of MMX-Type dirhodium(II,III) Complexes Bridged Benzamidinato (2016)
  • 著者名/発表者名: Saki Mikami, Yusuke Kataoka, Tatsuya Kawamoto, Masahiro Mikuriya, Makoto Handa
  • 学会等名: The 15th International Conference on Molecule-Based Magnets
  • 発表場所: 仙台国際会議場
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] Experimental and Theoretical Study for Photochemical Hydrogen Evolution from Water Catalyzed by a Dirhodium Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka
  • 学会等名: UK-Japan Solar Driven Fuel Synthesis Workshop: Materials, Understanding and Reactor Design
  • 発表場所: 駐日英国大使館
  • 年月日: 2016-06-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Paddlewheel-type dirhodium tetracarboxylate complexes as catalyst for photochemical hydrogen evolution from water (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kataoka, Natsumi Yano, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
  • 学会等名: PACIFICHEM2015
  • 発表場所: Hawaii Convention Center
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Half-Paddlewheel型ロジウム二核錯体を用いた水の光還元反応と置換基効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 矢野なつみ, 片岡祐介, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 2015年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] 触媒活性なロジウム二核骨格を有するポリヘドロン状多核金属錯体の合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片岡 祐介, 矢野 なつみ, 三上 沙紀, 川本 達也, 半田 真
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] シクロメタレート型パラジウム(II)錯体の合成と水の光還元触媒作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北村 匠磨, 片岡 祐介, 川本 達也
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] フェナントロリンが配位したHalf-Paddlewheel 型ロジウム二核錯体による水の光還元反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 矢野なつみ, 片岡祐介, 川本達也, 半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] レドックス活性ニッケルおよびコバルト錯体を用いた可視光による水からの水素製造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上哲, 矢島典明, 片岡祐介, 半田真, 川本達也
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] ベンズアミジナート架橋ロジウム(II,III)二核錯体の磁気的性質における置換基効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三上沙紀, 片岡祐介, 川本達也, 御厨正博, 半田真
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2015-09-21