| 研究課題/領域番号 |
22K19034
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分33:有機化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
アルブレヒト 建 (山下 建 / アルブレヒト建) 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (50599561)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 電界触媒 / 異性化反応 / 電気二重層 / 電界触媒反応 / ナノギャップ電極 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、「電界」を触媒とする化学反応は理論計算や酵素の特異な反応性との関連から注目されている。電界触媒反応の達成には、基質に1 V/nmオーダーの強い電界を印加する手法が必要であり、本研究では新たな手法としてナノギャップ電極による直接的電界印加手法を提案する。従来よりも大きなナノギャップ表面積を持つナノギャップ電極を利用することで電解質フリーな環境で電界を触媒とした化学反応が進行することを実証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では電気二重層を用いた電界印加を通じ、化学反応の制御が可能であることが明らかとなった。3,6-Di(4-pyridyl)-1,2,4,5-tetrazine(DPyT)と2,3-Dihydrofuran(DHF)のDiels-Alder(DA)付加体を出発物質とした、アルコール(OH体)への異性化反応を題材として検討したところ、電気二重層を用いた電界印加によって活性化エネルギーが低下して反応速度が向上することが明らかとなった。新しい化学反応の制御法として期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機合成反応では外場として光、電気(電解)、（物理的）力、磁場など様々な利用が図られてきた。近年、生体酵素の反応サイトでは強い「電界」によって反応が促進されているという報告がなされるようになり、人工的に発生させた「電界」を利用して化学反応の反応速度や選択性を制御するという可能性が提案されている。本研究で電気二重層を用いた電界による反応速度の変化が観測されたことで、今後は新しい有機合成反応の制御法として確立されて行くことが期待される。
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