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イリジウム錯体を増感剤とする光酸素発生反応の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17K14457
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機化学
研究機関東京大学

研究代表者

滝沢 進也  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (40571055)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018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)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードイリジウム錯体 / 増感剤 / リン光 / 人工光合成 / 水の酸化 / 酸素発生 / ルテニウム錯体 / 光誘起電子移動
研究成果の概要

近年、人工光合成技術の社会的要請から水の酸化触媒に関する研究が活発化している。さらに、太陽光エネルギーの利用と結びつけるために、ルテニウム(Ru)錯体を増感剤とする光酸素発生反応も報告されている。しかし、Ru錯体は水溶液中で光分解しやすく、光酸素発生における分子触媒の評価に課題を残していた。そこで本研究では、触媒に対する酸化力が上がるように設計したイリジウム(Ir)錯体を新しい増感剤として合成し、それらを用いた光酸素発生反応を検討した。残念ながら、研究期間内に光酸素発生反応は実現できなかったが、新規増感剤を開発する際に必要な性質を明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人工光合成は、“地球上に無尽蔵に降り注ぐ太陽光のエネルギーを、人類が利用可能な化学エネルギーに変換する技術”と一般的には理解され、実用化されればエネルギー問題の解決策になりうる。近年、Ir錯体を増感剤とする光触媒的なプロトン還元や二酸化炭素還元が多数報告されているが、鍵となる水の酸化反応(光酸素発生)については皆無である。その観点から本研究は挑戦的であったが、目標が達成できなかったという結果にも重要な意義はある。何故これまで報告例がなかったのかという“問い”に対する“答え”を当該分野に提示することで、今後の研究の効率化や新規増感剤の開発に貢献できるためである。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An anionic iridium(III) complex as a visible-light absorbing photosensitizer2018

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, R. Kano, N. Ikuta, S. Murata
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 47 号: 32 ページ: 11041-11046

    • DOI

      10.1039/c8dt02477d

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2-(2-ピリジル)ベンゾ[b]チオフェンを配位子とする新規トリスシクロメタレート型イリジウム錯体の合成と光物性2019

    • 著者名/発表者名
      冨永将弘・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ピレンが置換した2,2’-ビピリジンを配位子とするカチオン性イリジウム錯体の光化学的挙動と光水素発生における増感機能2019

    • 著者名/発表者名
      榎本貴允・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Photooxidation of iridium complexes by 4-bromobenzenediazonium salt2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya Takizawa, Shunta Kokatsu, Naoya Ikuta, Shigeru Murata
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Photocatalytic hydrogen generation sensitized by iridium complexes in vesicles2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya Takizawa, Shinogu Sebata, Naoya Ikuta, Shigeru Murata
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニトロ基を有する3-(2-ベンゾチアゾリル)クマリン誘導体の蛍光特性に対する溶媒効果2018

    • 著者名/発表者名
      生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ピリジル部位をもつトリスシクロメタレート型イリジウム錯体の合成と光化学的挙動2018

    • 著者名/発表者名
      冨永将弘・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ピレンが置換した2,2’-ビピリジンを配位子とするカチオン性イリジウム錯体の合成と光化学的挙動2018

    • 著者名/発表者名
      榎本貴允・瀬端 凌・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2-フェニルイミダゾピリジンおよびターピリジンを配位子に有するIr錯体の合成と光化学的挙動2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 天・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クマリン誘導体を配位子とするイリジウム錯体の合成と水中における光増感一重項酸素発生2018

    • 著者名/発表者名
      宮岸優奈・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Visible light-driven hydrogen generation using Ir(III) photosensitizers incorporated in vesicles2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya Takizawa, Shinogu Sebata, Naoya Ikuta, Shigeru Murata
    • 学会等名
      International Congress on Pure and Applied Chemistry (ICPAC) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クマリン誘導体を配位子とするイリジウム錯体の合成と光増感一重項酸素発生への応用2018

    • 著者名/発表者名
      宮岸優奈・生田直也・岡澤 厚・滝沢進也
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ターピリジン誘導体を配位子とするIr錯体の光水素発生反応における増感特性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 天・生田直也・岡澤 厚・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ニトロ基を導入した3-(2-ベンゾチアゾリル)クマリン誘導体の光化学的挙動2018

    • 著者名/発表者名
      生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ベシクル膜を活用したIr錯体の光機能:水溶液中における長寿命励起状態と光増感特性2018

    • 著者名/発表者名
      滝沢進也・瀬端 凌・生田直也・村田 滋
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 三座配位子を有する新規Ir錯体の物性と光触媒機能における置換基効果2017

    • 著者名/発表者名
      滝沢進也・加藤 天・生田直也・村田 滋
    • 学会等名
      第29回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ターピリジン誘導体を配位子とする新規イリジウム錯体の物性と光触媒作用2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 天・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性置換基を有するイリジウム錯体のベシクル中における光化学的挙動と増感特性2017

    • 著者名/発表者名
      古山 啓・滝沢進也・村田 滋
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] クマリン545Tを配位子とする新規イリジウム錯体の合成と光化学的挙動2017

    • 著者名/発表者名
      宮岸優奈・生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 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] クマリン6を配位子とするイリジウム錯体の光化学的挙動およびベシクル系への展開2017

    • 著者名/発表者名
      瀬端 凌・滝沢進也・村田 滋
    • 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] カチオン性イリジウム錯体を増感剤としたアニオン性コバルト錯体触媒による光水素発生2017

    • 著者名/発表者名
      生田直也・滝沢進也・村田 滋
    • 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] Long-lived triplet excited states of iridium(III) complexes in aqueous solution2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya Takizawa, Shinogu Sebata, Naoya Ikuta, Shigeru Murata
    • 学会等名
      Applications of Photoactive Coordination Compounds (APCC2017): A Preconference of the 22nd ISPPCC
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 村田研究室ホームページ

    • URL

      http://webpark1866.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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