窒素分子及び水素分子の新しい変換反応の開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出
• 研究課題/領域番号: 15H05798
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 西林 仁昭 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40282579)
• 研究期間 (年度): 2015-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 窒素固定 / 窒素 / 水素 / アンモニア

研究成果の概要

常温常圧などの極めて温和な反応条件下で進行する分子錯体を利用した触媒的窒素固定反応の開発に取り組んだ。ピロール骨格を有するアニオン性PNP型ピンサー配位子を持つ鉄、コバルト、バナジウム窒素錯体を用いた場合に触媒的にアンモニアおよびヒドラジンが生成する反応を、ピリジン骨格およびN-へテロサイクリックカルベン骨格を含む中性PNP型およびPCP型ピンサー配位子を持つモリブデン錯体を用いた場合に触媒的アンモニアが生成する反応をそれぞれ開発することに成功した。

自由記述の分野

化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

現行の工業的なアンモニア合成法であるハーバー・ボッシュ法は、高温高圧の極めて厳しい反応条件を必要としている。このハーバー・ボッシュ法に代わる次世代型窒素固定法として、極めて温和な反応条件で進行する触媒的アンモニア合成法の開発が望まれている。我々は遷移金属窒素錯体が常温常圧を含む極めて温和な反応条件下での触媒的アンモニアおよびヒドラジンが生成反応で有効な触媒として働くことを明らかにした。一連の研究成果は次世代型窒素固定法の開発に繋がる極めて重要な研究成果である。