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2011 年度 実績報告書

酸化還元スイッチによりオンオフ制御可能なフォトクロミックルテニウム二核錯体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 22550062
研究機関首都大学東京

研究代表者

山口 素夫  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (60174637)

研究分担者 佐藤 潔  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (40285101)
キーワードルテニウム錯体 / 二核錯体 / 光配位子置換反応 / 酸化還元スイッチ / オンオフ制御
研究概要

ルテニウム錯体の光反応の研究において,我々はすでにルテニウム錯体の配位子に酸化還元スイッチとしてベンゾキノン-ヒドロキノン部位を導入し、配位子光解離反応のオンオフ制御に成功し,さらに二核錯体から単核錯体への可逆的光解離反応を利用したフォトクロミズムを実現している。そこでこれらを統合しで,酸化還元スイッチを有する新規な光機能性ルテニウム二核錯体の合成とフォトクロミズムの制御をめざしている.
今年度はベンゾキノン-ヒドロキノン部位を導入した配位子を用いてピラジン架橋二核錯体を合成し、可視光照射による架橋配位子の選択的解離反応の制御を目指して研究を行った。まず単核ピラジン錯体を合成し、可視光照射によるピラジンの光置換反応を検討したところ、ベンゾキノン体ではヒドロキノン体に比べ反応速度が約15分の1に低下し、酸化還元スイッチによる光置換反応の制御に成功した。つぎに二核錯体における架橋配位子の選択的光解離反応の制御の検討を行った。ヒドロキノン体は溶媒のアセトンへの溶解度が低かったため替わりにジメトキシフェニル基を導入した錯体を用い、これとベンゾキノン体の比較を行ったところ、ベンゾキノン体ではジメトキシフェニル体に比べ反応速度は約6分の1に低下した。以上の結果より、ピラジン架橋ルテニウム二核錯体の架橋配位子の光解離反応を酸化還元スイッチにより制御する可能性が示唆された。今後さらに置換基を導入することで溶解性を改善し、また逆反応である二核錯体再生反応について検討を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の予定通り、ベンゾキノン、ヒドロキノン、ジメトキシフェニルの各部位を三座配位子ターピリジンに導入したピラジン架橋ルテニウム二核錯体を合成したが、ヒドロキノン体は溶解度が低く配位子光置換反応の速度を正確に測定できなかった。しかしベンゾキノン体とジメトキシフェニル体の比較ではベンゾキノンによる光反応の抑制効果が確認できた。

今後の研究の推進方策

今後、ヒドロキノン部位を有する二核錯体の溶解度を高めるためアルキル基を導入するなどの分子設計を行い、目的錯体を合成してフォトクロミズムのスイッチングについて検証を行う。さらに、二核錯体のユニットとなるルテニウム錯体を共有結合で連結したより効率的なフォトクロミック特性をもつルテニウム二核錯体を設計・合成して目的を達成する。また三座配位子ターピリジンを有する錯体は光置換反応の量子収率が低いため、より高い量子収率を示すことを今年度に見出した三座配位子トリス(ピラゾリル)メタンを有する錯体についても同様の検討を進める。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [学会発表] チオフェン環を含むアゾニアヘリセン類の合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      高田和真, 山口素夫, 佐藤潔, 磯崎涼子
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] ポリアリール置換イミダゾリウムとアニオンとの特異的相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      中島康佑, 山口素夫, 佐藤潔, 関雄太
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] ルテニウム錯体を用いた酸化触媒の開発2012

    • 著者名/発表者名
      池尻和樹, 佐藤潔, 山口素夫
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] アニオン-π相互作用と[CH…A^-]型水素結合が競合する系におけるイミダゾリウム環とアニオンとの相互作用2011

    • 著者名/発表者名
      中島康佑, 山口素夫, 佐藤潔
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] ビオロゲン誘導体の合成と酸化還元挙動2011

    • 著者名/発表者名
      斉藤佑奈, 立花宏, 山口素夫, 佐藤潔
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] ピラジン架橋部位を持つルテニウム錯体の自己集合による環状多核錯体の合成2011

    • 著者名/発表者名
      濱崎 彩,佐藤 潔,山口素夫(代表)
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] 環状多核ルテニウム錯体の自己集合による合成とその包接挙動2011

    • 著者名/発表者名
      平山暁子,小原 眞,佐藤 潔,山口素夫(代表)
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] 酸化還元スイッチをもつルテニウム錯体の光反応2011

    • 著者名/発表者名
      山口素夫(代表),水野義隆,正野大河,佐藤 潔
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] スイッチング機能をもつルテニウム二核錯体の合成とその光反応の検討2011

    • 著者名/発表者名
      露木紗羅,正野大河,佐藤 潔,山口素夫(代表)
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Redox-responsive Switches for Photochemical Reactions Based on Ruthenium (II) Complexes2011

    • 著者名/発表者名
      Motowo YAMAGUCHI, 他4名
    • 学会等名
      18th Symposium on Pure and Applied Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Whistler(Canada)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-06
  • [図書] 若手研究者のための有機実験ラボガイド2012

    • 著者名/発表者名
      山岸敬道, 佐藤潔
    • 総ページ数
      1-25,188-225
    • 出版者
      講談社サイエンティフィク

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公開日: 2013-06-26  

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