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本研究の目的は金属ポルフィリン錯体およびその類縁体の分子構造と反応性の相関を明らかにすることである。本研究ではポルフィリンの分子構造が平面構造から歪んだ場合、その反応性にどのような影響が現れるか、また、ポルフィリンの構造異性体であるポルフィセンではどのように反応性が異なるかを調べ、「平面構造の歪み」や「構造異性体」と反応性の相関を明らかにすることを通して、ポルフィリンの分子構造の「平面性」の意義を考察することを目的とする。今回は各種の金属イオンを含むポルフィリン錯体を合成し、アセトニトリル中における銅(II)イオンによる1電子酸化反応の速度を測定した。その速度論的知見に基づいて、ポルフィリン錯体の電子移動反応について、分子構造と反応性や反応機構の相関を考察した。また、種々の軸配位子を有するクロム(III)を含むポルフィリン錯体の配位子置換反応や光化学反応を調べた。配位子置換反応の反応性については、ジクロロメタンを溶媒として用い、各種分光法を用いて各種のハロゲン化物イオンを含む錯体の溶存状態を調べるとともに、トランス位の軸配位子置換反応のダイナミックスを通して、置換反応の反応性を評価した。軸位のハロゲン化物イオンの種類により、その反応性が大きく異なることを見出した。また、光化学反応については、レーザーフォトリシスを用いて軸配位子の光解離反応やその量子収率などの研究を行い、錯体の構造と反応性の相関について考察を行った。
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