| 研究課題/領域番号 |
20H02732
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
鷹谷 絢 東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 有機合成 / 有機合成化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では「金属間協働作用の戦略的利用を可能にする多核遷移金属錯体触媒の精密設計と機能開拓」に取り組む。これにより，従来の単核金属では実現困難な「二酸化炭素や水などの普遍小分子を合成素子とする新しい分子変換反応」や「単純飽和炭化水素のsp3C-H結合変換反応」といった高難度分子変換反応を実現する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は「金属間協働作用の戦略的利用を可能にする多核遷移金属錯体触媒の精密設計と機能開拓」に取り組み，通常の単核金属では実現困難な「二酸化炭素や水などの普遍小分子を合成素子とする新しい分子変換反応」や「単純飽和炭化水素のsp3C-H結合変換反応」といった高難度分子変換反応を実現することを目指すものである。本年度は，前年度合成に成功したRu-Pd錯体誘導体の二酸化炭素の光還元触媒能の評価と，その他の様々な異種遷移金属二核錯体の合成と構造解析に取り組んだ。 その結果，Ru-Pd二核錯体を触媒として，アミンを犠牲還元剤として用いる系において，二酸化炭素の一酸化炭素への光還元が円滑に進行することを見出した。同じ２電子間原生生物であるギ酸はほとんど生成せず，高い選択性を示した。ルテニウム上の配位子の効果が大きく，特にトリフェニルホスフィンを持つ錯体において触媒活性が高かった。触媒回転数は200を超え，従来の単一錯体触媒を用いる二酸化炭素光還元反応において，最高レベルの触媒活性を示すことを明らかとした。さらにルテニウム以外の酸化還元活性金属との二核錯体化について広く検討した結果，クロムから亜鉛までの第４周期遷移金属とロジウムとの二核錯体合成に成功した。一部の錯体を除き，その殆どにおいてX線結晶構造解析にも成功し，その構造を明らかにした。また，紫外可視吸収スペクトルや電気化学測定を行い，その２つの金属の酸化状態や反応性に関する基礎的知見を得ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Ru-Pd錯体の触媒機能を明らかにすることに成功し，また他の異種遷移金属二核錯体の合成と構造解析にも成功したから。
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| 今後の研究の推進方策 |
成果発表，ならびにさらなる反応開発に取り組む。
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