水の分解反応に対する非貴金属系高活性金属錯体触媒の創製

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21750065
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 正岡 重行 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (20404048)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 金属錯体触媒 / 水素発生 / 酸素発生 / 水素エネルギー / 非貴金属

研究概要

金属錯体を触媒とする水素及び酸素発生反応に関する研究を行った。水素発生触媒の開発では、安価な金属の代表格である鉄を用いて、水から水素を取り出す触媒を作り出すことに成功した。一方、酸素発生触媒の開発においては、セリウムが重要な役割を果たす新規反応機構を見出すに至った。

研究成果

• [雑誌論文] Platinum(II)-Based Hydrogen-Evolving Catalysts Linked to Multipendant Viologen Acceptors : Experimental and DFT Indications for Bimolecular Pathways (2011)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ogawa, Gopalakrishnan Ajayakumar, Shigeyuki Masaoka, Heinz-Bernhard Kraatz, Ken Sakai
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 17 ページ: 1148-1162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical and Thermal Hydrogen Production from Water Catalyzed by Carboxylate-Bridged Dirhodium(II) Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: Saya Tanaka, Shigeyuki Masaoka, Kosei Yamauchi, Masahiko Annaka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Dalton Trans. 39 ページ: 11218-11226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrocatalytic Oxygen Evolution from Water at an ITO Electrode Modified with [Ru(terpy){4,4'-(CH2PO3H2)2-2,2'-bpy}(OH 2)]2+: Evidence for a Unimolecular Pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Josaku Kiyota, Junpei Yokoyama, Masaki Yoshida, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Chem.Lett. 39 ページ: 1146-1148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalysis of Mononuclear Aquaruthenium Complexes in Oxygen Evolution from Water : A New Radical Coupling Path using Hydroxocerium(IV) Species (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Shigeyuki Masaoka, Jiro Abe, Ken Sakai
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 5 ページ: 2369-2378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntheses, Characterization, and Photo-Hydrogen-Evolving Properties of Tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II) Derivatives Tethered to an H2-Evolving (2-phenylpyridinato)platinum(II) Unit (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Kobayashi, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Molecules 15 ページ: 4908-4923
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frontier Orbital Engineering of Photo-Hydrogen-Evolving Molecular Devices : a Clear Relationship Between the H2-Evolving Activity and the Energy Level of the LUMO (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka, Yuichiro Mukawa, Ken Sakai
  • 雑誌名: Dalton Trans.(Selected as a Hot Article.) 39 ページ: 5868-5876
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-Hydrogen-Evolving Molecular Catalysts Consisting of Polypyridyl Ruthenium(II) Photosensitizers and Platinum(II) Catalysts : Insights into the Reaction Mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Hironobu Ozawa, Masayuki Kobayashi, Bijitha Balan, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Chem.Asian J. 5 ページ: 1860-1869
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Electron Transfer in Tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II)-Viologen Dyads with Peptide Backbones Leading to Long-Lived Charge Separation and Hydrogen Evolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ogawa, Bijitha Balan, Gopalakrishnan Ajayakumar, Shigeyuki Masaoka, Heinz-Bernhard Kraatz, Masayasu Muramatsu, Syoji Ito, Yutaka Nagasawa, Hiroshi Miyasaka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Dalton Trans. 39 ページ: 4421-4434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dibromido(2,3,9,10-tetramethyl-1,4,8,11-tetr aazacyclotetradeca-1,3,8,10-tetraene)cobalt(III) bromide (2009)
  • 著者名/発表者名: Hoda El-Ghamry, Raafat Issa, Kamal El-Baradie, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Acta Cryst. E65 ページ: 1378-1379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic Resolution of P-Chirogenic Compounds by Pd-catalyzed Alcoholysis of Vinyl Ethers (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Itoh, Eiji Yamamoto, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai, Makoto Tokunaga
  • 雑誌名: Adv.Synth.Cat. 351 ページ: 1796-1800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for Pt(II)-Based Molecular Catalysis in the Thermal Reduction of Water into Molecular Hydrogen (2009)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamauchi, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 8404-8406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxygen Evolution from Water Catalyzed by Mononuclear Ruthenium Complexes with a Triazamacrocyclic Ligand in a Facial Fashion (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Chem.Lett. 38 ページ: 702-703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-Hydrogen-Evolving Activity of Chloro(terpyridine)platinum(II) : a Single-Component Molecular Photocatalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: Reiko Okazaki, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Dalton Trans. 38 ページ: 6127-6133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Production from Water Catalyzed by an Air-stable Di-iron Complex with a Bio-relevant Fe2(m-S)2 Core (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Yamaguchi, Shigeyuki Masaoka, Ken Sakai
  • 雑誌名: Chem.Lett. 38 ページ: 434-435
  • 査読あり
• [学会発表] 金属錯体触媒を用いた人工光合成への挑戦 (2011)
  • 著者名/発表者名: 正岡重行
  • 学会等名: 第10回化学・材料研究セミナー
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス、福岡
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] Catalysis of Mononuclear Ruthenium Complexes in Oxygen Evolution from Water (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka, Masaki Yoshida, Ayano Kimoto, Kosei Yamauchi, Ken Sakai
  • 学会等名: Pacifichem 2010, "Coordination Chemistry toward Artificial Photosynthesis and Energy Conversion Processes"
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] Water Oxidation Catalyzed by Mononuclear Aquaruthenium Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka, Masaki Yoshida, Ayano Kimoto, Kosei Yamauchi, Ken Sakai
  • 学会等名: Pacifichem 2010, "The Construction of Photofunctional Supramolecular Metal Complexes
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] Molecular Mechanism of Water Splitting into Hydrogen and Oxygen Catalyzed by Metal Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka
  • 学会等名: Molecular mechanism of photosynthetic energy conversion : the present research and future prospects Okazaki
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20101204-20101206
• [学会発表] Mechanisms of Oxygen Evolution from Water Catalyzed by Mononuclear Aquaruthenium Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka, Masaki Yoshida, Ayano Kimoto, Kosei Yamauchi, Ken Sakai
  • 学会等名: 60th Aniversary Conference on Coordination Chemistry in Osaka International House
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20100927-20100930
• [学会発表] Catalysis of Mononuclear Aquaruthenium Complexes in Oxygen Evolution from Water (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka
  • 学会等名: 14th International G-COE Workshop Kyushu University, Ito Campus
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] ルテニウム単核錯体を触媒とする酸素発生反応九州大学G-COE (2010)
  • 著者名/発表者名: 正岡重行
  • 学会等名: ワークショップ
  • 発表場所: 九州大学、福岡
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] 金属錯体を触媒とする水の分解反応物質科学セミナー (2010)
  • 著者名/発表者名: 正岡重行
  • 学会等名: 筑波大学大学院数理物質科学研究科
  • 発表場所: 筑波大学、つくば
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Development of highly-active oxygen evolving catalysts toward visible-light-induced water splitting (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka
  • 学会等名: Post-meeting of International Symposium on Chemical Conversion of Light Energy Kinki University
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 植物にならえ!人工光合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 正岡重行
  • 学会等名: 九州地区サイエンスカフェ
  • 発表場所: cafe Tinker Bell、福岡
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Reversible Tublar-like Self-assembly of Mixed-valence Metal Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka, Keita Kuroiwa, Kenta Goto
  • 学会等名: The Global COE Joint Symposium 2009 Kyushu University
  • 発表場所: Ito Campus, Japan
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] 金属錯体を用いた水の分解反応招待講演 (2010)
  • 著者名/発表者名: 正岡重行
  • 学会等名: 青山学院大学阿部研究室
  • 発表場所: 青山学院大学、相模原
  • 年月日: 2010-01-06
• [学会発表] 金属錯体を触媒とする水の分解反応公開講演会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正岡重行
  • 学会等名: 最新化学談話シリーズ平成21年度前期特別談話会
  • 発表場所: 九州大学、福岡
  • 年月日: 2009-08-08
• [学会発表] 金属錯体を触媒とする水の分解反応錯体化学若手の会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正岡重行
  • 学会等名: 夏の学校2009
  • 発表場所: 国民宿舎みやじま杜の宿、広島
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] Molecular Catalysis of Mononuclear Ruthenium Complexes in Oxygen Evolution from Water (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Masaoka, Masaki Yoshida, Ken Sakai
  • 学会等名: Frontiers in Bioinorganic Chemistry (pre-Symposium of ICBIC14) JAL Resort Sea Hawk Hotel Fukuoka
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2009-07-24
• [産業財産権] 白金多核錯体触媒およびそれを用いた人工光合成方法 (2010)
  • 発明者名: 酒井健、今野陽介、正岡重行
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-273727
  • 出願年月日: 2010-12-08