| 研究課題/領域番号 |
17K05806
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
大津 英揮 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (80433697)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 金属錯体 / 二酸化炭素多電子還元反応 / 有機ヒドリド / 光エネルギー変換 / 再生可能エネルギー |
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| 研究実績の概要 |
本研究代表者は、補酵素NAD（Nicotinamide Adenine Dinucleotide）におけるNAD+/NADH型の再生可能な有機ヒドリド生成能に着眼し、光エネルギーによって再生可能なヒドリド源を配位子内に組み込んだ様々な金属錯体を合成し、二酸化炭素再資源化反応の開発に取り組んできた。本研究である「光再生可能な有機ヒドリドの自在制御に基づく二酸化炭素多電子還元錯体触媒の開発」は、NADモデル配位子のπ共役系に着目した新しい分子設計を施したNADモデル配位子を有するルテニウム（Ru）錯体による、光エネルギーにより再生する有機ヒドリドのヒドリド供与能自在制御に基づく高効率な二酸化炭素からメタノールへの６電子還元反応の創成を志向しており、（１）光エネルギーにより有機ヒドリドを貯蔵したNADH型錯体におけるヒドリド供与能の向上、（２）基質結合部位を有する新規錯体の合成と光有機ヒドリド貯蔵反応特性の解明および二酸化炭素や二酸化炭素還元中間物質との反応性の検討、を各種分光学・光化学・電気化学的測定等、多面的な測定手法を駆使し、研究目的達成を目指す。平成29年度は、（１）に関する研究に取り組み、新規NAD+型配位子であるpn配位子の合成は基より、新規Ru-pn錯体の合成やX線結晶構造解析にも成功した。さらに、犠牲還元試薬存在下、480 nm付近の可視光をRu-pn錯体溶液に照射することにより、NAD+型からNADH型への光有機ヒドリド貯蔵反応が進行することも明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新規な配位子や錯体の合成・単離に成功し、NAD+型錯体の物性やX線結晶構造解析をはじめ、NAD+型からNADH型への光有機ヒドリド貯蔵反応が進行することも明らかになったことより、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
NADH型Ru錯体の合成・単離と各種分光学・光化学的性質や電気化学的特性、二酸化炭素還元特性の検討を行い、ヒドリド供与能の向上・自在制御する方法論の探求を行うとともに、基質結合部位を有するRu錯体に関する研究である上述の（２）（研究実績の概要を参照）に取りかかり、これら錯体の分光学・光化学・電気化学的特性、光エネルギーによるNAD+型からNADH型への還元反応特性や二酸化炭素・一酸化炭素・ギ酸・ホルムアルデヒドとの反応性の検討を行い、ヒドリド能の評価や、光よるヒドリド源の再生能力、さらには、反応中間体の同定など、詳細な反応機構を解明することで、二酸化炭素をメタノールへと多電子還元し得る錯体触媒の開発を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究を遂行する上で必要な研究経費を執行する際、試薬・実験用器具を精査して購入するなど、研究経費のより効率的な使用に努めた結果、次年度使用額に差が生じ、未使用額が発生した。
配位子・金属錯体を合成するための試薬やガラス器具購入費に充て、本研究を当初の予定以上に進め、加速度的に発展させるべく、有効に使用する。
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