| 研究課題/領域番号 |
19K05116
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
鈴木 智也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (80748624)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 白金族金属 / 沈殿分離 / 分子間相互作用 / 湿式製錬 / 密度汎関数法 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、Pd(II)のみを沈殿させるフルオロピリジンとPd(II)及び白金(IV)（Pt(IV)）を沈殿させるヨードピリジンの性質に着目し、ハロゲノピリジンのPd(II)/Pt(IV)間における金属選択性の発現メカニズムを錯体化学的観点から明らかにし、金属錯体の溶解度制御に資する新規知見の取得を目的としている。
2020年度は、ピリジン誘導体のオルト、メタ、パラ位におけるハロゲノ基のPd(II)/Pt(IV)の沈殿選択性について評価した。塩酸溶液中のPd(II)に選択的な沈殿能は、オルト位にフルオロ基、クロロ基、ブロモ基を持つピリジン誘導体に特異的な現象であることが明らかになった。これらの沈殿現象については、ヒドロキシル基、メチル基を持つピリジンでも同様に見られなかった。また、PdやPt以外の元素についても、オルトハロゲノピリジンの沈殿性について確認を行った。o-フルオロピリジンに関しては、Rh(III)が溶液にある場合、沈殿を生じた。これは、XAFS分析の結果Rhのフッ化物錯体であったため、o-フルオロピリジンは塩酸溶液中で一部分解することが示唆された。一方、o-クロロピリジンに関するPd(II)選択性は、複数の金属イオン共存下でも発現した。
また、密度汎関数法を用いて、選択的な沈殿性を示したo-クロロピリジン及びピリジンに関するPd(II)錯体の沈殿に関する反応エネルギー計算を行った。錯形成反応、脱水和反応、凝集反応に関し比較すると、o-クロロピリジンとピリジン錯体で錯形成反応のエネルギーに特に大きな違いがみられた。また、これらの配位子を有する白金錯体に関する沈殿反応エネルギーの評価方法についても検討を行った。
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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
2020年度については、一時テレワークとなったが幸いにも、研究内容の多くを計算化学に充てることができたため、本テーマの進捗に関し大きな支障は生じなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度は、新型コロナウィルスの蔓延の状況によって実験が難しくなった際は、計算化学に重点を置くなど、柔軟に対応したいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2020年度は参加予定であった国際学会が2件キャンセルになった。また、研究についても一時テレワークとなり、計算化学を中心に進めたことから、支出に差額が生じた。2021年度については、比較的費用が大きくなる白金族金属の試薬を用いた実験を多く行い、研究の進捗を加速することを考えている。また、学会についても、web開催が増え、参加し易くなったため、積極的に情報収集や発表を行いたいと考えている。
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