| 研究概要 |
高効率・低環境負荷の物質変換プロセスの開発が希求される現在、従来の学問分野の枠組みを超えた新しい触媒設計手法の開発に着手することは重要であろう。そこで本申請研究では、触媒調製の新しいアプローチとして、表面上に形成する高密度な２次元分子集合体を利用することによって特異かつ有用な触媒反応場を自在に構築する手法を開発した。これまでに検討した種々の高密度錯体単分子層の形成およびそれらの触媒反応への応用の結果、従来の範疇を超える触媒活性や基質選択性を示す触媒系を複数見いだした。このように高密度に分子を集積した系に特異な触媒性能を見いだした例は国内外を問わずほとんど例がない。本研究では、触媒活性中心を与える金属錯体に加えて触媒反応場を規定する分子を表面上に共存させた高密度な混合単分子層を形成することによって触媒反応場環境を制御する手法を確立することを着想した。具体的には、①通常困難な選択性を発現する触媒反応場の構築、および、②表面上に隣接する構成ユニット間での協奏的な触媒機能を鍵とする触媒反応の開発を行った。
密度なジイソシアニド金属錯体単分子層は、金表面を4,4'-terphenylenediisocyanide (TPDI)およびFeBr2あるいはNi(acac)2•2H2Oの溶液に段階的に浸漬して得た。触媒の構造解析は、XPSなどにより行った。得られたニッケルジイソシアニド錯体単分子層は、炭素-炭素不飽和結合の水素付加反応に高い触媒と回転数と繰り返し利用性を示した。
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