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2013 年度 研究成果報告書

遷移金属錯体を用いた水の酸化反応

研究課題

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研究課題/領域番号 24655044
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 無機化学
研究機関筑波大学

研究代表者

小島 隆彦  筑波大学, 数理物質系, 教授 (20264012)

連携研究者 石塚 智也  筑波大学, 数理物質系, 講師 (20435522)
小谷 弘明  筑波大学, 数理物質系, 助教 (10610743)
福住 俊一  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40144430)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード触媒・化学プロセス / 再生可能エネルギー / コバルト錯体 / 水の酸化反応 / プロトン共役電子移動
研究概要

本研究では、 [CoIII(μ-OH)(TPA)]2(ClO4)4 (1) (TPA = トリス(2-ピリジルメチル)アミン)を触媒とする水の酸化反応を行った。錯体1の電気化学測定、DFT計算、および水の触媒的酸化反応におけるH218Oを用いた同位体ラベル実験の結果、錯体1がCo(III)-ビス-μ-オキシル複核錯体に酸化され、分子内でO-O結合形成が進行することがわかった。また、Ru(II)―トリス(ビピリジン)錯体を光増感剤、S2O8(2-)を酸化剤として、ホウ酸緩衝液中(pH 9.3)での錯体1を用いた光触媒的な水の酸化反応では、最大触媒回転数742を観測した。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hydrogen Atom Abstraction Reactions Independent of C-H Bond Dissociation Energies of Organic Substrates in Water : Significance of Oxidant-Substrate Adduct Formation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ishizuka, S. Ohzu, H. Kotani, Y. Shiota, K. Yoshizawa, T. Kojima
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 5(4) ページ: 1429- 1436

    • DOI

      10.1039/c3sc53002g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of the Spatial Arrangements of Supramolecular Networks Based on Saddle-Distorted Porphyrins by Inter- molecular Hydrogen Bonding2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ishizuka, M. Sankar, T. Kojima
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 42(45) ページ: 16073- 16079

    • DOI

      10.1039/c3dt51467f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Directly-Linked Ferrocene-Naphthalenediimide Conjugate : Precise Control of Stacking Structures ofπ-Systems upon Redox Stimuli2013

    • 著者名/発表者名
      A. Takai, T. Yasuda, T. Ishizuka, T. Kojima, M. Takeuchi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 52(35) ページ: 9167-9171

    • DOI

      10.1002/anie.201302587

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiply-Fused Porphyrins—Effects of Extendedπ-Conjugation on the Optical and Electrochemical Properties2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ishizuka, Y. Saegusa, Y. Shiota, K. Ohtake, K. Yoshizawa, and T. Kojima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 49(53) ページ: 5939- 5941

    • DOI

      10.1039/C3CC42831A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of an Azido-Bridged Dinuclear Ruthenium(II)-Polypyridyl- amine Complex Forming a Mixed-Valence State2013

    • 著者名/発表者名
      M. Makino, T. Ishizuka, S. Ohzu, H. Jiang, H. Kotani, T. Kojima
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 52(9) ページ: 5507-5514

    • DOI

      10.1021/ic400412f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete Photochromic Structural Changes of Ruthenium(II)-Diimine Complexes, Based on Control of the Excited States by Metallation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sawaki, T. Ishizuka, M. Kawano, Y. Shiota, K. Yoshizawa, T. Kojima
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 19(27) ページ: 8978-8990

    • DOI

      10.1002/chem.201300437

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heteronuclear Ru ^IIAg^IComplexes Having a Pyrroloquinolinequinone Derivative as a Bridging Ligand2013

    • 著者名/発表者名
      H. Mitome, T. Ishizuka, Y. Shiota, K. Yoshizawa, T. Kojima
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 52(5) ページ: 2274-2276

    • DOI

      10.1021/ic302617b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a Supramolecular Assembly between a Na^+-Templated G-quartet and a Ni(II)-Porphyrin Complex2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Inui, M. Shiro, S. Fukuzumi, T. Kojima
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 42(11) ページ: 3779-3782

    • DOI

      10.1039/c3dt33034f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quartet Formation of a Guanine Derivative with an Isopropyl Group : Crystal Structures of"Naked"G-quartets and Thermodynamics of G-quartet Formation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Inui, M. Shiro, S. Fukuzumi, T. Kojima
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 11(5) ページ: 758-764

    • DOI

      10.1039/c2ob26877a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Triangular Prismatic Hexanuclear Iridium(III) complex Bridged by Flavin Analogues Showing Reversible Redox Processes2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Inui, M. Shiro, T. Kusukawa, S. Fukuzumi, T. Kojima
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 42(8) ページ: 2773-2778

    • DOI

      10.1039/c2dt32535g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Oxidation of Organic Compounds in Water by Using Ruthenium(II)- Pyridylamine Complexes as Catalysts with High Efficiency and Selectivity2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ohzu, T. Ishizuka, Y. Hirai, S. Fukuzumi, T. Kojima
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 19(5) ページ: 1563-1567

    • DOI

      10.1002/chem.201203430

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遷移金属錯体のフォトクロミック挙動2013

    • 著者名/発表者名
      石塚智也、小島隆彦
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 44(2) ページ: 65-72

  • [雑誌論文] Mechanistic Insights into Catalytic Oxidations of Organic Compounds by Ruthenium(IV)-Oxo Complexes with Pyridylamine Ligands2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ohzu, T. Ishizuka, Y. Hirai, H. Jiang, M. Sakaguchi, T. Ogura, S. Fukuzumi, T. Kojima
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 3(12) ページ: 3421- 3431

    • DOI

      10.1039/c2sc21195e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Porphyrin nanochannels reinforced by hydrogen bonding2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ishizuka, M. Sankar, Y. Yamada, S. Fukuzumi and T. Kojima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 48(52) ページ: 6481-6483

    • DOI

      10.1039/c2cc31142a

    • 査読あり
  • [学会発表] 複核コノルト(III)ーピリジルアミン錯体による水の4電子酸化反応2013

    • 著者名/発表者名
      渡遺温子、石塚智也、和田亨、加藤慧、小谷弘明、福住俊一、小島隆彦
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀)
    • 年月日
      2013-03-25
  • [学会発表] 複核コノルト(III)ーピリジルアミン錯体による水の4電子酸化反応2012

    • 著者名/発表者名
      渡遺温子、石塚智也、和田亨、加藤慧、小谷弘明、福住俊一、小島隆彦
    • 学会等名
      第45回酸化反応討論会
    • 発表場所
      名古屋市立大学(愛知)
    • 年月日
      2012-11-17
  • [図書] Organic Nanomaterials2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fukuzumi, T. Kojima(Eds : T. Torres, G. Bottari)
    • 総ページ数
      601(131-146)
    • 出版者
      John Wiley & Sons, New Jersey, USA
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.acjp/kojima/Site/Home.htm

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公開日: 2015-06-25  

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