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塩基駆動型原子価互変異性を示すピリジルアミン系金属錯体の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14456
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機化学
研究機関筑波大学

研究代表者

小谷 弘明  筑波大学, 数理物質系, 助教 (10610743)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード酸化還元活性 / 脱プロトン化 / 分子内電子移動 / コバルト錯体 / 脱プロトン / 配位子ラジカル / 速度論解析 / レドックスノンイノセント / 金属錯体 / 原子価互変異性
研究成果の概要

酸化還元活性と高いルイス酸性を示すCo(III)イオンとTPA配位子を組み合わせることにより、TPA配位子の脱プロトン化をトリガーとした分子内電子移動の発現とラジカルカップリング反応の進行を見出した。また、1,3-ジケトナト補助配位子の2位に導入した置換基により、Co(III)イオンの還元電位を変化させることで、脱プロトン化錯体における脱プロトン化TPA配位子からCo(III)イオンへの分子内電子移動の制御に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

外部刺激の1つである酸塩基反応(pH変化)によるコバルト錯体の分子内電子移動の制御に成功した。つまり、金属中心であるCo(III)イオンのルイス酸性により脱プロトン化した支持配位子が生成し、その脱プロトン化配位子から酸化還元活性なCo(III)イオンへの分子内電子移動によりCo(II)配位子ラジカル錯体が生成する。こうした酸塩基反応をトリガーとした分子内電子移動の制御により、多彩な電子状態の発現が可能となる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Dioxygen/Hydrogen Peroxide Interconversion Using Redox Couples of Saddle-Distorted Porphyrins and Isophlorins2019

    • 著者名/発表者名
      W. Suzuki, H. Kotani, T. Ishizuka, T. Kojima
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 14 ページ: 5987-5994

    • DOI

      10.1021/jacs.9b01038

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Insight into Dioxygen Evolution from Diastereomeric μ-Peroxo Dinuclear Co(III) Complexes Based on Stoichiometric Electron-Transfer Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kotani, D. Hong, K. Satonaka, T. Ishizuka, T. Kojima
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 号: 6 ページ: 3673-3682

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b03245

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Oxidative Cracking of Benzene Rings in Water2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimoyama, T. Ishizuka, H. Kotani, T. Kojima
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 9 号: 1 ページ: 671-678

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b04004

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of the Reactant-State Potentials of Chromium(V)?Oxo Complexes to Determine the Reactivity in Hydrogen-Atom Transfer Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Kotani Hiroaki、Kaida Suzue、Ishizuka Tomoya、Mieda Kaoru、Sakaguchi Miyuki、Ogura Takashi、Shiota Yoshihito、Yoshizawa Kazunari、Kojima Takahiko
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 号: 21 ページ: 13929-13936

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b02453

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Isolation of a Four-Electron-Reduced Porphyrin Derivative by Reduction of a Stable 20π Isophlorin2018

    • 著者名/発表者名
      4.Wataru Suzuki, Hiroaki Kotani, Tomoya Ishizuka, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshiza, Takahiko Kojima
    • 雑誌名

      Angeandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 7 ページ: 1973-1977

    • DOI

      10.1002/anie.201711058

    • NAID

      120007134423

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible-Light-Driven Photocatalytic CO2 Reduction by a Ni(II) Complex Bearing a Bioinspired Tetradentate Ligand for Selective CO Production2017

    • 著者名/発表者名
      Hong, Dachao; Tsukakoshi, Yuto; Kotani, Hiroaki; Ishizuka, Tomoya; Kojima, Takahiko
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY

      巻: 139 号: 19 ページ: 6538-6541

    • DOI

      10.1021/jacs.7b01956

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of supramolecular hetero-triads by controlling the hydrogen bonding of conjugate bases with a diprotonated porphyrin based on electrostatic interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Wataru、Kotani Hiroaki、Ishizuka Tomoya、Shiota Yoshihito、Yoshizawa Kazunari、Kojima Takahiko
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 号: 47 ページ: 6359-6362

    • DOI

      10.1039/c7cc03635c

    • NAID

      120007128973

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Redox Noninnocent Behavior of Tris(2-pyridylmethyl)amine Bound to Lewis Acidic Metal Ions Induced by C-H Deprotonation2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kotani
    • 学会等名
      生物無機化学国際シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サドル型ポルフィリンを触媒とした触媒的酸素還元反応2018

    • 著者名/発表者名
      ○鈴木航・小谷弘明・石塚智也・小島隆彦
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム(IV)オキソ錯体の電子移動特性に基づく反応性評価2018

    • 著者名/発表者名
      ○下村 日夏, 小谷 弘明, 石塚 智也, 小島 隆彦
    • 学会等名
      第51回酸化反応討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 配位子の脱プロトン化によって誘起されるコバルト錯体の原子価互変異性とその制御2017

    • 著者名/発表者名
      大城綾、小谷弘明、石塚智也、小島隆彦
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化還元活性な配位子を有する鉄錯体の高酸化状態における電子構造2017

    • 著者名/発表者名
      西部貴久、荻島郁弥、小谷弘明、 石塚智也、岡島敏浩、野澤俊介、塩田淑仁、吉澤一成、小島隆彦
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Photocatalytic CO2 Reduction Catalyzed by First-Row Transition-Metal Complexes Bearing an S2N2-Type Tetradentate Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto TSUKAKOSHI,Dachao HONG,Tomoya ISHIZUKA,Hiroaki KOTANI,Takahiko KOJIMA
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] サドル型ドデカフェニルイソフロリンの生成とその変換反応2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木航、小谷弘明、石塚智也、塩田淑仁、吉澤一成、小島隆彦
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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