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光増感性パラジウム錯体による重合反応制御

研究課題

研究課題/領域番号 16H04121
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
研究機関首都大学東京

研究代表者

高尾 昭子 (稲垣昭子)  首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (00345357)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード光増感 / パラジウム / 可視光 / 重合反応制御 / 銅 / 重合制御 / スイッチング / ポリスチレン / 光触媒 / イリジウム / 重合反応 / 共重合 / 光エネルギー / 銅I価錯体 / 配位重合 / 光増感性錯体 / 触媒
研究成果の概要

本申請研究において、可視光増感性ルテニウム、イリジウム、銅 (M) 錯体を組み込んだM-Pd 二核錯体の合成とそれらを用いた重合反応制御に関する研究を進めた。合成手法を工夫することによっていずれの錯体についても単一の錯体の合成に成功した。いずれの錯体もNMRや単結晶X線構造解析によってその分子構造を明らかにした。
これらのパラジウム錯体はスチレン類の重合反応に対して鋭敏な光応答性を示した。すなわち光のON/OFF に応じて重合反応の進行と停止を精密に制御することが可能である。この結果は、外部刺激による重合反応制御が可能であることを示している。さらに、本反応を利用して共重合反応へと展開した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請研究を通じて、様々な光増感性ユニットとパラジウムユニットを組み合わせることによって、分子間増感反応とは異なる様式で、「分子内光増感」を利用した光反応へと展開可能であることを示した。
近年、可視光を使用した触媒反応はそのクリーンさから注目を集めており、ルテニウムやイリジウムを可視光増感剤として用いたフォトレドックス触媒反応が開発されてきた。しかいこれらの反応の大半はラジカル反応であり、従ってその反応はどのようなラジカル種を合成に利用するかという観点からの応用研究が主流である。本系はパラジウムという汎用性の高い有機金属部位を導入し、パラジウムサイトにおける配位重合反応制御を実現した。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] On-demand hydrogen production from formic acid by light-active dinuclear iridium catalysts2020

    • 著者名/発表者名
      Sofue Yuki、Nomura Kotohiro、Inagaki Akiko
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 未定 号: 33 ページ: 4519-4522

    • DOI

      10.1039/d0cc00704h

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Photocatalytic Activities of Dinuclear Iridium Polyhydride Complexes Bearing BINAP Ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Sofue Yuki、Nomura Kotohiro、Inagaki Akiko
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 12 ページ: 2408-2411

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.9b00227

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-driven catalytic hydrogenation of carbon dioxide at low-pressure by a trinuclear iridium polyhydride complex2019

    • 著者名/発表者名
      Shitaya Shoji、Nomura Kotohiro、Inagaki Akiko
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 35 ページ: 5087-5090

    • DOI

      10.1039/c9cc00916g

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of ring size on the properties of μ3-Cycloalkyne complexes: Synthesis of triruthenium complexes containing a perpendicularly coordinated μ3-Allenyl ligand2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Moeko、Kojima Shuhei、Inagaki Akiko、Seki Koichi、Takao Toshiro
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 885 ページ: 7-20

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2019.01.020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Radical Light-Controlled Polymerization of Styrene and Vinyl Ethers Catalyzed by an Iridium-Palladium Photocatalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Kikuchi, Kazuma Saito, Munetaka Akita, Akiko Inagaki
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 37 号: 3 ページ: 359-366

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00783

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substituent Effect of the Bridging Ligand in the Trinuclear Ru Complexes on Photocatalytic Oxygenation of a Sulfide and Alkenes2017

    • 著者名/発表者名
      Siwas Phungsripheng, Munetaka Akita, Akiko Inagaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 号: 21 ページ: 12996-13006

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b01764

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] “Synthesis of mono, di, and trinuclear rhodium diphosphine complexes containing light-harvesting fluorene backbones”2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsusaka, S. Shitaya, K. Nomura, A. Inagaki
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. (Communication), 56, 1027-1030 (2017).

      巻: 56 号: 3 ページ: 1027-1030

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b02423

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct Observation of the Triplet Metal-centered State in [Ru(bpy)3]2+ Using Time-resolved Infrared Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mukuta, S. Tanaka, A. Inagaki, S. Koshihara, K. Onda
    • 雑誌名

      Chem. Select, 2016, 1, 2802-2807

      巻: 1 号: 11 ページ: 2802-2807

    • DOI

      10.1002/slct.201600747

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photocatalytic oxygenation of sulfide and alkenes by trinuclear ruthenium clusters2016

    • 著者名/発表者名
      S. Phungsripheng, K. Kozawa, M. Akita, A. Inagaki
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 55 号: 8 ページ: 3750-3758

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b02518

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and photocatalytic activity of a naphthyl-substituded photosensitizing BINAP-palladium complex2016

    • 著者名/発表者名
      S. Changsu, A. Inagaki
    • 雑誌名

      Dalton Trans

      巻: 45 号: 4 ページ: 1331-1334

    • DOI

      10.1039/c5dt04228c

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] catalytic hydrogenation of CO2 by photoactive di- and trinuclear irdium hydride complexes2019

    • 著者名/発表者名
      下屋 庄司・祖父江 友希・野村 琴広・○稲垣 昭子
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光増感性Cu-Pd 二核錯体の合成とスチレン類重合特性の調査2019

    • 著者名/発表者名
      ○藤原 知也・野村 琴広・稲垣 昭子
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] BINAP配位子を有する二核イリジウムヒドリド錯体の合成と光触媒活性の調査2019

    • 著者名/発表者名
      ○祖父江 友希・野村 琴広・稲垣 昭子
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光増感性Irシクロメタレートを含むPd錯体による極性官能基を有するアルケン類の重合反応2019

    • 著者名/発表者名
      ○大山 遼・野村 琴広・稲垣 昭子
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光を利用する有機合成:光触媒の設計と分子変換反応2019

    • 著者名/発表者名
      稲垣 昭子
    • 学会等名
      第17回有機合成化学談話会(湯河原セミナー)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] BINAP を有する二核イリジウムヒドリド錯体の合成と光反応2019

    • 著者名/発表者名
      稲垣 昭子
    • 学会等名
      第17回さきがけ領域会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 可視光エネルギーを利用する金属触媒のデザイン2019

    • 著者名/発表者名
      稲垣昭子
    • 学会等名
      第3回女性研究者シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-Radical Visible-Light-Controlled Copolymerization of Alkenes by an Iridium-Palladium Photocatalyst2018

    • 著者名/発表者名
      A inagaki, S. Kikuchi, K. Nomura, M. Akita
    • 学会等名
      The 28th international conference on organometallic chemistry (ICOMC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cu(I)価フェナンソロリン骨格を含む光増感性 Cu-Pd二核錯体の合成と反応性2018

    • 著者名/発表者名
      ○藤原 知也・・野村 琴広・稲垣 昭子
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フルオレンを含む光増感性二座リン配位子を有する三核イリジウムポリヒドリド錯体の合成と反応性2018

    • 著者名/発表者名
      ○下屋 庄司・野村 琴広・稲垣 昭子
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Syntheses and Reactivities of Multinuclear Rhodium and Iridium Complexes Surrounded by Light-Absorbing Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      稲垣 昭子
    • 学会等名
      化生研国際フォーラム“Photo and Catalytic Science for Sustainable Society”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonradical Visible-Light-Controlled Copolymerization of Styrene and Vinyl Ether by Ir-Pd Dinuclear Catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      稲垣 昭子
    • 学会等名
      化生研国際フォーラム“Photo and Catalytic Science for Sustainable Society”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フルオレンを含む二座ホスフィンを有する光増感性ロジウム及びイリジウム多核錯体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      ○下屋 庄司・松阪 裕子・野村 琴広・稲垣 昭子
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光増感性パラジウム錯体を用いたスチレン、ビニルエーテル類の配位重合制御2017

    • 著者名/発表者名
      菊池 信之介・穐田 宗隆・稲垣 昭子
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(日吉)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フルオレンを含む二座ホスフィンによって囲まれた光増感性二核および三核ロジウム錯体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      下屋 庄司・松阪 裕子・野村 琴広・稲垣 昭子
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(日吉)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光エネルギーを利用する有機金属触媒の設計2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣 昭子
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区講演会
    • 発表場所
      群馬大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of visible-light-active photocatalysts for molecular transformation of organic compounds2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣 昭子
    • 学会等名
      ISHCXX (International Symposium in Homogeneous Catalysis)
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Substituent effect of the bridging ligand in the trinuclear Ru complexes toward photocatalytic oxygenation2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣昭子、孫昌洙、上手大暉、野村琴広
    • 学会等名
      第28回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光増感性Ir-Pd二核錯体を用いた可視光を駆動力とするスチレン類およびビニルエーテル類の重合反応2016

    • 著者名/発表者名
      菊池信之介 ・穐田宗隆 ・野村琴広 ・稲垣昭子
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] "Substituent effect of the bridging ligand in the trinuclear Ru complexes toward photocatalytic oxygenation of sulfide and alkenes "2016

    • 著者名/発表者名
      Siwas Phungsripheng, Kotohiro Nomura, Akiko Inagaki
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光増感性二座ホスフィンによって囲まれた多核ロジウム錯体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      菊池信之介 ・穐田宗隆 ・野村琴広 ・稲垣昭子
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光増感性有機金属錯体の設計と反応2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣昭子
    • 学会等名
      第1回分子性触媒若手セミナー
    • 発表場所
      立教大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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