可視光増感性金属触媒による直接的アリレーションを鍵反応とする機能性分子の効率合成

• 研究課題/領域番号: 24550071
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 高尾 昭子(稲垣昭子) (高尾 昭子 / 稲垣 昭子) 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (00345357)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 有機金属触媒 / 光化学 / 可視光増感 / 分子変換 / 光励起状態 / 光増感性錯体 / パラジウム / 触媒的光反応 / 触媒反応

研究成果の概要

可視光エネルギーを利用して、様々な触媒的分子変換反応を達成することをめざし、光を吸収する色素と、反応活性な有機金属ユニットを組み合わせた、光触媒の合成を目指した。分子変換反応の一つとしてクロスカップリング反応や重合反応に着目し、反応サイトにパラジウムモノアセタトユニットをもつ可視光増感触媒を利用して、シンナミルアルコールとアレーン類とのカップリング反応や、パラジウムメチルユニットを持つ錯体によるスチレン類の光重合反応を開発した。これらの反応機構を解明するとともに、光触媒反応の光励起状態に関する基礎的知見を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Visible-Light-Controlled Homo- and Copolymerization of Styrenes by Bichromophoric Ir-Pd Catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, K. Saito, S. Kikuchi, M. Akita, A. Inagaki
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 26 ページ: 5717-5720
  • DOI: 10.1039/c5cc00611b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Precise one-pot synthesis of fully conjugated end-functionalized star polymers containing poly(fluorene-2,7- vinylene) (PFV) arms (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nomura, T. Haque, T. Miwata, A. Inagaki, K. Takamizu
  • 雑誌名: Polym. Chem. 巻: 6 号: 3 ページ: 380-388
  • DOI: 10.1039/c4py01287a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of well-defined oligo(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene)s by combined olefin metathesis and Wittig-type coupling: Effect of conjugation repeat units and end groups toward optical properties (2014)
  • 著者名/発表者名: M. M. Abdellatif, S. Yorsaeng, A. Inagaki, K. Nomura
  • 雑誌名: Macromol. Chem. Phys. 巻: 215 号: 20 ページ: 1973-1983
  • DOI: 10.1002/macp.201400163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of (imido)vanadium(V) complexes containing 8-(2,6-dimethylanilide)-5,6,7-trihydroquinoline ligands: Highly active catalyst precursors for ethylene dimerization (2014)
  • 著者名/発表者名: X.-Y. Tang, A. Igarashi, W.-H. Sun, A. Inagaki, J. Liu, W. Zhang, Y.-S. Li, and K. Nomura
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 33 号: 4 ページ: 1053-1060
  • DOI: 10.1021/om401119y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Highly Conjugated Dinuclear Ru Complexes Bridged by a Novel N2-N3 Ligand and their Application in Photocatalytic Oxygenation of Sulfides (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kozawa, A. Inagaki, M. Akita
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 43 号: 3 ページ: 290-292
  • DOI: 10.1246/cl.130966
  • NAID: 130004868010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Infrared Vibrational Spectroscopy of [Ru(bpy)_2(bpm)]^<2+> and [Ru(bpy)_3]^<2+> in the Excited Triplet State (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiko Mukuta, Naoto Fukazawa, Kei Murata, Akiko Inagaki, Munetaka Akita, Sei-ichi Tanaka, Shin-ya Koshihara, Ken Onda
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 53(5) 号: 5 ページ: 2481-2490
  • DOI: 10.1021/ic402474t
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and structural analysis of (imido) vanadium (V) dichloride complexes contaming imidazolin-2-iminato- and imidazolidin-2-iminato ligands, and their use as catalyst precursors for ethylene (co) polymerization (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nomura, et al.
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 53 号: 1 ページ: 603-627
  • DOI: 10.1021/ic402747d
  • 査読あり
• [雑誌論文] 可視光（太陽光）促進有機金属触媒反応：フォトレドックス触媒と機能分担型二核錯体触媒系 (2014)
  • 著者名/発表者名: 穐田 宗隆、小池 隆司、稲垣 昭子
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 72 ページ: 538-547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Trinuclear Pd-Ru-Pd Porphyrin Complexes with Axially Ligated Pd Centers. Prominent Metal-to-Ligand Charge Transfer Band in the Visible Region. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yasu, Akiko Inagaki, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: J. Organomet. Chem. 巻: 753 ページ: 48-54
  • DOI: 10.1016/j.jorganchem.2013.12.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Syntheses, Photophysical Properties, and Reactivities of Novel Bichromophoric Pd Complexes Composed of Ru(II) Polypyridyl and Naphthyl Moiety (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, M. Araki, A. Inagaki, M. Akita
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: (印刷中) 号: 19 ページ: 6989-7001
  • DOI: 10.1039/c3dt50266j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manganese(II) Semiquinonato and Manganese(III) Catecholato Complexes with Tridentate Ligand: Modeling the Substrate-Binding State of Manganese-Dependent Catechol Dioxygenase and Reactivity with Molecular Oxygen (2013)
  • 著者名/発表者名: Komatsuzaki, Hidehito; Shiota, Akihiko; Hazawa, Shogo; Itoh, Muneaki; Miyamura, Noriko; Miki, Nahomi; Takano, Yoichi; Nakazawa, Jun; Inagaki, Akiko; Akita, Munetaka; Hikichi, Shiro
  • 雑誌名: Chemistry- An Asian Journal 巻: 8 号: 6 ページ: 1115-1119
  • DOI: 10.1002/asia.201300029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revelation of the Photoactive Species in the Photocatalytic Dimerization of a-Methylstyrene by a Dinuclear Ruthenium-Palladium Complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Kei Murata, Akiko Inagaki, Munetaka Akita, Jean-Francois Halet, KarineCostuas
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 52(14) 号: 14 ページ: 8030-8039
  • DOI: 10.1021/ic400666v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Photocatalytic Activity of α-Methylstyrene Oligomerization through Effective Metal-to-Ligand Charge-Transfer Localization on the Bridging Ligand (2011)
  • 著者名/発表者名: 似鳥広幸・高橋健・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 51 号: 1 ページ: 51-62
  • DOI: 10.1021/ic200291t
  • 査読あり
• [学会発表] 時間分解赤外光法を用いた Ir 錯体の光励起ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 〇丹野 恭平 ・恩田 健 ・腰 原 伸也 ・田中 誠一 ・稲垣 昭子 ・菊池 信之介
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] BINAPユニットを光増感性配位子とするパラジウム錯体の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 孫 昌洙, 野村琴広, 稲垣昭子
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] フルオレンを壁状分子として含む二座ホスフィンを配位子とするロジウム錯体の合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松阪裕子, 野村琴広, 稲垣昭子
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Photocatalytic Oxygenation of Sulfides and Alkenes by Di- and Trinuclear Ruthenium Complexes in Aqueous Media (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiko Inagaki, Kazuyuki Kozawa, Siwas Phungsripheng, Kotohiro Nomura, Munetaka Akita
  • 学会等名: 2014 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2014-11-24 – 2014-11-28
• [学会発表] フルオレンを壁状分子として含む二座ホスフィンを配位子とする金属錯体の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松阪裕子, 野村琴広, 稲垣昭子
  • 学会等名: 第64回錯体化学討論会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-20
• [学会発表] ナフチル基で置換したBINAP配位子を有する遷移金属錯体の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 孫 昌洙, 野村琴広, 稲垣昭子
  • 学会等名: 第64回錯体化学討論会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-20
• [学会発表] ナフチル基で置換したBINAP配位子を有するパラジウム錯体の合成とアルケン類との光反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 孫 昌洙, 野村琴広, 稲垣昭子
  • 学会等名: 第26回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [学会発表] Trinuclear Ruthenium Complex for Visible-Light-Induced Oxygenation of Organic Compounds in Water (2014)
  • 著者名/発表者名: Siwas Phungsripheng, Kotohiro Nomura, Akiko Inagaki
  • 学会等名: 第26回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2014-08-06 – 2014-08-08
  • 招待講演
• [学会発表] Visible-light promoted olefin polymerization by bichromophoricIr-Pd catalyst (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Inagaki, K. Saito, K. Murata, M. Akita
  • 学会等名: XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel
  • 年月日: 2014-07-14 – 2014-07-18
• [学会発表] Photocatalytic oxygenation of sulfides by trinuclear ruthenium complexes in neutral aqueous media (2014)
  • 著者名/発表者名: Siwas Phungsripheng, K. Kozawa, K. Nomura, M. Akita, A. Inagaki
  • 学会等名: XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel
  • 年月日: 2014-07-14 – 2014-07-18
• [学会発表] 可視光エネルギーを利用した触媒的有機分子変換.色素、触媒のデザインと励起状態特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 昭子
  • 学会等名: 白鷺セミナー
  • 発表場所: 大阪府立大
  • 招待講演
• [学会発表] 可視光増感性イリジウム-パラジウム錯体を用いた光によるオレフィン重合制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齊藤和磨・村田慧・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 第25回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 唐津
• [学会発表] ルテニウムポリピリジル錯体における3(d-d)状態の時間分解赤外分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 恩田健、向田達彦、田中誠一、村田慧、稲垣昭子
  • 学会等名: 第25回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 唐津
• [学会発表] 光エネルギーを使った有機合成反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲垣昭子
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 招待講演
• [学会発表] Excited State Dynamics of Ruthenium Polypyridyl Complexes Studied by Time-Resolved Infrared Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiko Mukuta, Naoto Fukazawa, Kei Murata, Akiko Inagaki, Munetaka Akita, Shin-ya Koshihara, Ken Onda
  • 学会等名: 第7回ICAVS
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 時間分解赤外振動分光法を用いたルテニウムポリピリジル錯体の3(d-d)励起状態の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 向田 達彦、村田 慧、稲垣 昭子、穐田 宗隆、腰原伸也、恩田健
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] バイクロモフォリックイリジウム―パラジウム二核錯体による可視光を利用したオレフィン共重合体の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齊藤和磨1・村田慧1・稲垣昭子2・穐田宗隆
  • 学会等名: 第63回錯体化学討論会
  • 発表場所: 琉球大学、沖縄
• [学会発表] 可視光増感性ルテニウム‐パラジウム二核錯体によるスチレン類の光触媒的二量化反応に関する理論的研究：励起状態における電子構造と光促進効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村田慧・KarineCOSTUAS・Jean-Francois HALET・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 日本化学会 第９3春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] ナフチル基を導入したバイクロモフォリックイリジウム-パラジウム錯体によるオレフィン類の触媒的光反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齊藤和磨・村田慧・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 日本化学会 第９3春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] 光増感性イリジウム―白金二核錯体の合成と光誘起電子移動で促進される還元的脱離反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柴雄一郎・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 日本化学会 第９3春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] 新規な架橋配位子を有する可視光増感性多核ルテニウム錯体による水を酸素源とするスルフィド及びスチレン類の光触媒的酸素添加反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小澤和幸・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 日本化学会 第９3春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] 可視光エネルギーを駆動力とする触媒的有機分子変換システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 明子
  • 学会等名: 日本化学会 第９3春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] 架橋二座‐三座窒素配位子を有する可視光増感性ルテニウム二核錯体の合成と水を酸素源とする光酸化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小澤和幸・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 第６２回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] シクロメタル化イリジウム錯体を光増感部位として含むメチルおよびアリール白金錯体の合成、光物性、および光反応性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴雄一郎・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 第６２回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 架橋二座‐三座配位子を有する可視光増感性ルテニウム二核錯体の合成、物性とスルフィド類の光酸化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小澤和幸・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 第２４回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 東京大学 駒場リサーチキャンパス
• [学会発表] シクロメタル化イリジウム錯体を光増感部位として含むメチルおよびアリール白金錯体の合成、光物性とアルケン類との反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴雄一郎・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 第２４回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 東京大学 駒場リサーチキャンパス
• [学会発表] Modification of Visible-Light Sensitizing Moiety of Ru-Pd(Methyl) Complex Toward Efficient Catalyzed Photolysis (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲垣昭子・似鳥広幸・村田慧・穐田宗隆
  • 学会等名: XXV International Conference on Organometallic Chemistry (XXV ICOMC)
  • 発表場所: Lisbon（ポルトガル）
• [学会発表] Bichromophoric Palladium Complexes Bearing Ru(II) / Ir(III) and Naphthyl Chromophores: Reactivity Photoswitching of Styrene Polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田慧・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: XXV International Conference on Organometallic Chemistry (XXV ICOMC)
  • 発表場所: Lisbon（ポルトガル）
• [学会発表] Visible-Light-Driven Organometallic catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲垣昭子・小池隆司・穐田宗隆
  • 学会等名: XXV International Conference on Organometallic Chemistry (XXV ICOMC)
  • 発表場所: Lisbon（ポルトガル）
• [学会発表] 可視光増感性ルテニウム二核錯体を用いたスルフィド類の触媒的光酸化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小澤和幸・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 学会等名: 科研費新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
• [図書] 触媒の設計･反応制御 事例集 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 昭子
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 株式会社技術情報協会
• [備考] 首都大学東京有機化学研究室
  • URL: http://www.comp.tmu.ac.jp/tmuorg/