高効率な光増感作用を示す新規光機能性金属錯体の創製

• 研究課題/領域番号: 25810036
• 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: 東京工科大学 (2014); 東京工業大学 (2013)
• 研究代表者: 森本 樹 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 講師 (40452015)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: レニウム錯体 / 銅錯体 / 芳香環相互作用 / 光増感剤 / 強発光性 / 光触媒 / 二酸化炭素還元

研究成果の概要

発光性および二酸化炭素還元光触媒能を有するレニウム(I)錯体を環状に連結したレニウム多核錯体が、その核数や連結様式を種々変化させることで、錯体内の配位子間相互作用に由来する高効率な光増感特性だけでなく、強発光性や多電子蓄積能を示すことを明らかにした。特に、最も長い励起寿命を有する環状多核錯体を光増感剤として用いる二酸化炭素還元光触媒反応を検討し、これまで報告されている中で最も高い反応量子収率を示す光触媒系を実現した。さらに、配位子間相互作用に基づく正四面体型銅(I)錯体の合成にも挑戦し、平面配位子間の芳香環相互作用を有する錯体を得たが、十分な発光性を示す安定な銅錯体を得るには至らなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Ring-shaped Rhenium(I) Multinuclear Complexes: Improved Synthesis and Photoinduced Multi-electron Accumulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Asatani, T.; Nakagawa, Y.; Funada, Y.; Sawa, S.; Takeda, H.; Morimoto, T.; Koike, K.; Ishitani, O.
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 53 号: 14 ページ: 7170-7180
  • DOI: 10.1021/ic501196q
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 高効率な二酸化炭素還元を実現する光触媒系の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森本樹、石谷治
  • 雑誌名: ファインケミカル 巻: 43 ページ: 53-58
  • NAID: 40020207155
• [雑誌論文] 太陽の光を化学物質に蓄える -人工光合成をめざして- (2014)
  • 著者名/発表者名: 森本樹、石谷治
  • 雑誌名: 化学と教育 巻: 62 ページ: 454-455
• [雑誌論文] Substantial Improvement in the Efficiency and Durability of a Photocatalyst for Carbon Dioxide Reduction Using a Benzoimidazole Derivative as an Electron Donor (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamaki, Y.; Koike, K.; Morimoto, T.; Ishitani, O.
  • 雑誌名: J. Catal. 巻: 304 ページ: 22-28
  • DOI: 10.1016/j.jcat.2013.04.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ring-Shaped Re(I) Multinuclear Complexes with Unique Photofunctional Properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Morimoto, T; Nishiura, C.; Tanaka, M.; Rohacova, J.; Nakagawa, Y.; Funada, Y.; Koike, K.; Yamamoto, Y.; Shishido, S.; Kojima, T.; Saeki, T.; Ozeki, T.; Ishitani, O.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 36 ページ: 13266-13269
  • DOI: 10.1021/ja406144h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Red-Light-Driven Photocatalytic Reduction of CO2 using Os(II)-Re(I) Supramolecular Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamaki, Y.; Koike, K.; Morimoto, T.; Yamazaki, Y.; Ishitani, O.
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 52 号: 20 ページ: 10902-10909
  • DOI: 10.1021/ic4015543
  • 査読あり
• [雑誌論文] CO2 Capture by a Rhenium(I) Complex with the Aid of Triethanolamine (2013)
  • 著者名/発表者名: Morimoto, T.; Nakajima, T.; Sawa, S.; Nakanishi, R.; Imori, D.; Ishitani, O.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 45 ページ: 16825-16828
  • DOI: 10.1021/ja409271s
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Development of New Photocatalysts for the Highly Efficient Reduction of Carbon Dioxide (2015)
  • 著者名/発表者名: MORIMOTO, Tatsuki
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市・日本大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 直線状構造を有するレニウム(I)多核錯体の合成とエネルギー移動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深澤優貴・竹田浩之・森本 樹・田中誠一・恩 田 健・石谷 治
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市・日本大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] Re(I)二核錯体を用いた CO2還元光触媒反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井森大介・森本 樹・小池和英・石谷 治
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市・日本大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] カップリング反応を用いた光機能性多核錯体の合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎康臣・森本 樹・ 石谷 治
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市・日本大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] Ru(II)錯体を光触媒として用いた NAD(P)モデル化合物の面不斉還元 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀吉太郎・森本 樹・石谷 治
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市・日本大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] レニウム(I)錯体によるCO2分子捕捉の反応機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森本 樹
  • 学会等名: 新学術領域「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換：実用化に向けての異分野融合」第３回シンポジウム
  • 発表場所: 東京都八王子市・首都大学東京
  • 年月日: 2015-01-31
• [学会発表] Capturing carbon dioxide for photocatalytic CO2 reduction (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki MORIMOTO, Takuya NAKAJIMA, Eishiro KATO, Osamu ISHITANI
  • 学会等名: 2014 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 兵庫県淡路市・淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2014-11-26
• [学会発表] Synthesis and optical property of linear shape rhenium complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki FUKASAWA, Kenji OHASHI, Hiroyuki TAKEDA, Tatsuki MORIMOTO, Osamu ISHITANI
  • 学会等名: 2014 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 兵庫県淡路市・淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] レニウム錯体によるCO2分子の捕捉と光触媒的還元反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森本 樹・中島拓也・加藤 詠詩朗・石谷 治
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道札幌市・北海道大学
  • 年月日: 2014-10-11
• [学会発表] ルテニウム(II)ヒドリド錯体による NAD(P)モデル化合物の還元反応の速度論的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古賀 吉太郎・森本 樹・小池 和英・石谷 治
  • 学会等名: 錯体化学会第64回討論会
  • 発表場所: 東京都文京区・中央大学
  • 年月日: 2014-09-19
• [学会発表] CAPTURE AND PHOTOCATALYTIC REDUCTION OF CARBON DIOXIDE (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki Morimoto
  • 学会等名: UK-Japan Solar Driven Fuel Synthesis Workshop: Materials, Understanding and Reactor Design
  • 発表場所: 東京都千代田区・駐日英国大使館
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] 直線状構造を有するレニウム(I)多核錯体の合成と光物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深澤 優貴・山崎 康臣・竹田 浩之・森本 樹・石谷 治
  • 学会等名: 錯体化学会第64回討論会
  • 発表場所: 東京都文京区・中央大学
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] Re二核錯体を用いたCO2還元光触媒反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井森 大介・森本 樹・石谷 治
  • 学会等名: 錯体化学会第64回討論会
  • 発表場所: 東京都文京区・中央大学
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] カップリング反応を用いて合成した新規多核錯体の光物性と光触媒特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎康臣, 竹田浩之, 森本樹, 小池和英, 石谷治
  • 学会等名: 第26回 配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 東京都八王子市・首都大学東京
  • 年月日: 2014-08-07
• [学会発表] Unique Photofunctional Properties of Ring-Shaped Re(I) Multinuclear Complexes
  • 著者名/発表者名: T. Morimoto, C. Nishiura, Y. Nakagawa, M. Tanaka, J. Rohacova, Y. Funada, K. Koike, Y. Yamamoto, T. Ozeki, O. Ishitani
  • 学会等名: 5th Gratama Workshop
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 構造規制されたレニウム(I)錯体の光物性とその光触媒反応系
  • 著者名/発表者名: 森本 樹・井森 大介・田中真璃奈・Jana Rohacova・小池 和英・石谷 治
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] Development of New Photocatalysts for the Highly Efficient Reduction of Carbon Dioxide
  • 著者名/発表者名: 森本 樹
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [図書] 光合成研究と産業応用最前線「光エネルギーを用いて炭酸ガスを還元する光触媒系の開発」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 園池公毅、大友征宇、川上恵典、神谷信夫、溝口正、民秋均、牧野周、出羽毅久、池内昌彦、西村美保、鹿内利治、倉重佑輝、加藤裕介、坂本亘、広瀬侑、長谷あきら、大河浩、木下俊則、嶋田友一郎、森本樹（他３５名）
  • 総ページ数: 446
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] 二酸化炭素を還元できる光触媒 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森本樹、石谷治
  • 総ページ数: 63
  • 出版者: 日本工業出版