金属-高分子錯体修飾電極の調整とこれを利用したレドックス反応系の高機能化

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11750752
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 石船 学 近畿大学, 理工学部, 助手 (40268462)
• キーワード: 修飾電極 / 電極還元反応 / メディエーター系 / クラウンエーテル / 脂肪族エステル / 高分子錯体

研究概要

陽極酸化処理した白金板表面上にシロキサン結合を介してクラウンエーテル系配位子を化学修飾し、これにアルカリ金属イオンを固定化した。得られた錯体修飾白金板が、強力な還元能を発揮する機能性電極として作用することを、難還元性物質である脂肪族エステルの電極還元反応により明らかにした。この修飾電極では、電極表面上に固定化されたアルカリ金属イオンークラウンエーテル錯体が、電極近傍で特異なレドックス系を形成していると考えられる。電極に固定化するイオンの種類と還元反応性との相関を調べるとともに、電極還元反応に使用する前後でのESCAを用いた表面状態の解析を行い、本反応系における還元活性種の特定を試み、現在のところ、還元活性種の主体は、電極近傍で発生する0価のアルカリ金属であるとの見方を強めている。通常、このような0価の金属は反応系外に沈殿し、反応活性を失うが、電極近傍という特異な反応場に巧みに固定化することにより、極めて高い反応性を維持しているという興味深い結果である。さらに、クラウンエーテル配位子を高分子化することにより、大幅な反応効率の向上が図れることについても端緒的な実験結果を得るに至っている。すなわち、クラウンエーテル配位子を側鎖に有するポリスチレン系高分子配位子を合成し、これとナトリウムイオンとの錯体が効率の良いメディエーター系を形成することを新たに見出した。

研究成果

• [文献書誌] 石船学: "有機電解反応における新しい金属イオンメディエーター還元系の開発"Electrochemistry. 67巻8号. 870-874 (1999)
• [文献書誌] 柏村成史: "Electroreductive Intermolecular Cyclization of Olefinic Esters and its Application to the Synthesis of Muscone"Acta Chemica Scandinavica. 53卷. 949-951 (1999)
• [文献書誌] 柏村成史: "Electroreductive Synthesis of Polysilanes,Polygermane,and Related Polymers with Magnesium Electrodes"The Journal of Organic Chemistry. 64卷. 6615-6621 (1999)
• [文献書誌] 柏村成史: "Surface Oxidation and Activation of Carbon Fiber Using NO_3^- Generated by Anodic Oxidation of NO_3^-"Electrochemistry. 67巻12号. 1117-1119 (1999)
• [文献書誌] 錘旭東: "Template Polymerization of Acrylamide in the Presence of Several Homo-and Copolymers Including Methyl Vinyl Ketone,Methl Methacrylate,and Styrene"J.Macromol.Sci.,Pure and Appl.Chem.. A36巻2号. 287-303 (1999)