| 研究課題/領域番号 |
19K23645
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0502:無機・錯体化学、分析化学、無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
栗山 翔吾 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50850723)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 窒素固定 / 鉄 / ロジウム / イリジウム / ピンサー配位子 / シリルアミン / 遷移金属窒素錯体 / 第一遷移金属 / ハード・ソフト配位子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
遷移金属錯体を用いた温和な条件下での触媒的窒素固定反応の成功例は限られている。そこで、高原子化状態を安定化するハードなドナーと低原子価状態を安定化するソフトなドナーを組み合わせたピンサー配位子が触媒的窒素固定反応に有効であると着想した。
本研究では対応するピンサー配位子を持つ鉄・コバルト・マンガン・クロムといった第一遷移金属窒素錯体の合成と達成例のないこれら金属錯体を用いた常温・常圧での窒素分子からの触媒的アンモニア生成反応の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではハードなドナーとソフトなドナー部位の双方を有するピンサー配位子を用いて、対応する遷移金属窒素錯体の合成と触媒的窒素固定反応の開発を行った。その結果、アニオン性PCP型ピンサー配位子を持つ鉄錯体が窒素分子からのアンモニア・ヒドラジン生成反応に対し優れた触媒として働くことを見出した。また、アニオン性PNP型ピンサー配位子を持つロジウム錯体およびアニオン性PCP型ピンサー配位子をもつイリジウム錯体をそれぞれ触媒とした窒素分子からのシリルアミン合成反応の開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した鉄錯体は、窒素分子からの触媒的アンモニア・ヒドラジン生成反応に対してこれまで報告されている他の鉄錯体を超える触媒活性を有することを見出した。また、ロジウム・イリジウム錯体による触媒的シリルアミン生成反応は、ロジウム・イリジウム触媒による窒素固定反応の世界初の例である。本研究で得られた成果は、遷移金属錯体による温和な条件下における触媒的窒素固定反応に対して新たな知見を与えるものである。
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