複合型分子状金属酸化物の相乗的機能に基づく触媒開発

• 研究課題/領域番号: 26708009
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鈴木 康介 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40595667)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円); 2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2015年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2014年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
• キーワード: 触媒 / ポリオキソメタレート / 金属多核構造 / 光触媒 / ナノ材料 / 構造・機能材料 / 超分子化学

研究成果の概要

分子状金属酸化物と金属多核構造や有機分子等の相乗的機能を基盤として、可視光応答性や電子・プロトン貯蔵特性をあわせ持つ高機能分子触媒を開発した。これらの分子触媒は可視光応答性の分子内電荷移動特性を有し、酸素を酸化剤としたアミンやスルフィドの酸化反応や、アルコールを還元剤としたスルホキシドやピリジンN-オキシドドの還元的脱酸素反応に高い選択性と活性を示すことを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Phosphovanadomolybdic acid catalyzed direct C-H trifluoromethylation of (hetero)arenes using NaSO2CF3 as the CF3 source and O2 as the terminal oxidant (2017)
  • 著者名/発表者名: Li, C.; Suzuki, K.; Yamaguchi, K.; Mizuno, N.
  • 雑誌名: New J. Chem. 巻: 41 号: 4 ページ: 1417-1420
  • DOI: 10.1039/c6nj03654f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis and Disassembly/Reassembly of Giant Ring-Shaped Polyoxotungstate Oligomers (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuo Minato, Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 55 号: 33 ページ: 9630-9633
  • DOI: 10.1002/anie.201604094
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hexanuclear Tin(II) and Mixed Valence Tin(II,IV) Oxide Clusters within Polyoxometalates (2016)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Suzuki, Takumi Hanaya, Rinta Sato, Takuo Minato, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 雑誌名: Chemical Communication 巻: 52 号: 70 ページ: 10688-10691
  • DOI: 10.1039/c6cc05284c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Deoxygenation of Pyridine N-Oxides through Photoredox Catalysis of a Dilacunary Silicotungstate (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Jeong, K. Suzuki, M. Hibino, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: ChemistrySelect 巻: 1 号: 15 ページ: 5042-5048
  • DOI: 10.1002/slct.201601146
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoredox catalysis for oxygenation/deoxygenation between sulfides and sulfoxides by visible-light-responsive polyoxometalates (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Suzuki, J. Jeong, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: New J. Chem. 巻: 40 号: 2 ページ: 1014-1021
  • DOI: 10.1039/c5nj01045d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sequential Synthesis of 3d-3d’-4f Heterometallic Heptanuclear Clusters in between Lacunary Polyoxometalates (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Sato, K. Suzuki, T. Minato, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 号: 5 ページ: 2023-2029
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b02358
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Water- and Temperature-Triggered Reversible Structural Transformation of Tetranuclear Cobalt(II) Cores Sandwiched by Polyoxometalates (2016)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Kuriyama, Yuji Kikukawa, Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 雑誌名: Chemistry A European Journal 巻: ２２ 号: 12 ページ: 3962-3966
  • DOI: 10.1002/chem.201600139
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cascade Approach to Hetero-Pentanuclear Manganese-Oxide Clusters in Polyoxometalates and Their Single-Molecule Magnet Properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Suzuki, Rinta Sato, Takuo Minato, Masahiro Shinoe, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 雑誌名: Dalton Transaction 巻: 44 号: 32 ページ: 14220-14226
  • DOI: 10.1039/c5dt01363a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visible-Light-Responsive Multielectron Redox Catalysis of Lacunary Polyoxometalates Induced by Substrate Coordination to Their Lacuna (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Suzuki, J. Jeong, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 10 号: 1 ページ: 144-148
  • DOI: 10.1002/asia.201403072
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Field-Induced Slow Magnetic Relaxation of Octahedrally Coordinated Mononuclear Fe(III)-, Co(II)-, and Mn(III)-Containing Polyoxometalates (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Sato, K. Suzuki, T. Minato, M. Shinoe, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 19 ページ: 4081-4084
  • DOI: 10.1039/c4cc09435b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visible-Light-Induced Photoredox Catalysis with a Tetracerium-Containing Silicotungstate (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Suzuki, F. Tang, Y. Kikukawa, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 53 号: 21 ページ: 5356-5360
  • DOI: 10.1002/anie.201403215
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of α-Dawson-Type Silicotungstate [Si2W18O62]8- and Protonation and Deprotonation Inside the Aperture via Intramolecular Hydrogen Bonds (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Minato, K. Suzuki, K. Kamata, N. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 号: 20 ページ: 5946-5952
  • DOI: 10.1002/chem.201400390
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrogen Evolution Using the Visible-Light-Induced Metal-to-Polyoxometalate Multiple Electron Transfer (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Suzuki, F. Tang, Y. Kikukawa, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 43 号: 9 ページ: 1429-1431
  • DOI: 10.1246/cl.140450
  • NAID: 130004427164
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Phosphovanadomolybdic Acid Catalyzed Trifluoromethylation of Arenes (2017)
  • 著者名/発表者名: Chifeng Li, Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Sequential Synthesis of Heterometallic Nonanuclear Clusters by Utilizing Lacunary Polyoxometalates (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuo Minato, Yusuke Ohata, Rinta Sato, Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 二欠損型シリコタングステート可視光応答型光触媒によるピリジンN-オキシドの選択的脱酸素反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鄭進宇，鈴木康介，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] p-ブロック元素を導入したシリコタングステートの合成と特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木康介，花屋巧，佐藤林太，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 金属多核構造を導入したリング状ホスホタングステートの合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 米里健太郎，鈴木康介，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第6回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] 欠損型ポリオキソメタレートを用いた混合原子価スズ酸化物クラスターの合成と光触媒特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 花屋巧，鈴木康介，佐藤林太，湊拓生，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第6回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] Aerobic Oxidative Trifluoromethylation of Aromatic Compounds Catalyzed by Vanadium-Containing Phosphomolybdic Acids (2016)
  • 著者名/発表者名: 李赤峰，鈴木康介，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第6回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] 可視光応答型シリコタングステートを用いた有機硫黄化合物の選択的光酸化還元反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木康介，鄭進宇，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第118回触媒討論会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Syntheses and Single-Molecule Magnet Properties of Hetero-Multinuclear Manganese-Oxide Clusters Possessing Large Spin Ground State (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuo Minato, Yusuke Ohata, Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学（福岡県・博多市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] 混合原子価スズ酸化物を有するポリオキソメタレートの合成と光触媒特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 花屋巧，鈴木康介，佐藤林太，湊拓生，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学（福岡県・博多市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Visible-light-responsive photoredox catalysis of polyoxometalates (2016)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2016
  • 発表場所: Kuching (Malaysia)
  • 年月日: 2016-08-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Stimuli-Responsive Reversible Structural Transformation of Multinuclear Metal Cores Sandwiched by Polyoxometalates (2016)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: 42nd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2016)
  • 発表場所: Brest (France)
  • 年月日: 2016-07-04
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and Rearrangement of Ring-Shaped Manganese-Substituted Phosphotungstates (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuo Minato, Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: 42nd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2016)
  • 発表場所: Brest (France)
  • 年月日: 2016-07-04
  • 国際学会
• [学会発表] 水および温度応答性コバルト多核構造を有するポリオキソメタレートの合成と可逆構造変換 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木康介，栗山陽介，菊川雄司，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都府，京田辺市，同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] リング状Mn置換ホスホタングステートの合成とアニオン構造の再構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 湊拓生，鈴木康介，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都府，京田辺市，同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Visible-light-responsive photoredox catalysis of silicotungstates (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Suzuki, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: ホノルル，アメリカ
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Visible-light-responsive multielectron redox catalysis utilizing electron transfer from coordinated alcohols to lacunary polyoxometalates (2015)
  • 著者名/発表者名: Jinu Jeong, Kosuke Suzuki, Kazuya Yamaguchi, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: ホノルル，アメリカ
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Inorganic anionic cage [α-Si2W18O62]8– with reversible proton capturing inside the aperture via intramolecular hydrogen bonds (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuo Minato, Kosuke Suzuki, Keigo Kamata, Noritaka Mizuno
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: ホノルル，アメリカ
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 欠損型シリコタングステートを用いた可視光応答型酸化還元触媒反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木康介，鄭進宇，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第48回酸化反応討論会
  • 発表場所: 京都府，京都市，同志社大学
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] 欠損型ポリオキソメタレートを用いた異種金属五核構造の逐次合成と単分子磁石特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 湊拓生，鈴木康介，佐藤林太，篠江真広，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良県，奈良市，奈良女子大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] Visible-light-responsive multielectron redox catalysis of lacunary polyoxometalates utilizing their lacuna (2015)
  • 著者名/発表者名: 鄭進宇，鈴木康介，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良県，奈良市，奈良女子大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] 金属酸化物クラスターを用いた触媒および高機能材料の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木康介
  • 学会等名: 触媒学会若手会 第26回フレッシュマンゼミナール
  • 発表場所: 東京都，新宿区，早稲田大学
  • 年月日: 2015-05-27
  • 招待講演
• [学会発表] 欠損型ポリオキソメタレートへの基質の配位による可視光応答型多電子酸化還元光触媒の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鄭進宇，鈴木康介，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 千葉，日本大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 欠損型ポリオキソメタレートを用いた可視応答型多電子酸化還元触媒の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鄭進宇，鈴木康介，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: 東京，タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] 欠損型ポリオキソメタレートアルコキサイドの合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 湊拓生，鈴木康介，水野哲孝
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: 東京，タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] セリウム四核構造を導入したシリコタングステートの合成と可視光応答型酸化還元触媒特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木康介，湯飛，菊川雄司，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第114回触媒討論会
  • 発表場所: 広島，広島大学
  • 年月日: 2014-09-25