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2014 年度 実施状況報告書

多核金属触媒の分子設計に基づく炭素循環型人工光合成システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25620045
研究機関奈良女子大学

研究代表者

棚瀬 知明  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (50207156)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード金属触媒 / 多核金属錯体 / 二酸化炭素 / 人工光合成 / マンガンクラスター / 多座カルボキシラト配位子 / 多座ホスフィン / ヒドリド錯体
研究実績の概要

本年度は昨年度に引き続き以下の項目について研究を行った。
(1)混合原子価マンガン多核錯体と光増感剤の連結による水の光酸化触媒の分子設計を目指し,多座カルボキシラト配位子(KTA)を用いたMn13~Mn17クラスターの末端部に種々のジアミン系配位子を導入し,得られた多核金属錯体について種々の分光法及びX線結晶構造解析により詳細な分析を行った。また,KTA配位子を修飾することにより様々な多座カルボキシラト配位子を新たに合成し(KTAイミド等),少数核のマンガンクラスターの合成を試みた。今後,得られたクラスターの詳細な分析を行い,光増感剤との連結により水の酸化触媒能について評価を行う予定である。(2)生体を模倣した二酸化炭素の還元触媒の開発を目指し,異種金属二核金属錯体による二酸化炭素還元触媒の分子設計について研究を行った。 ヘテロドナーSPPS型四座配位子を用い二座ホスフィン部位に配位された金属中心にNi(II), Pd(II), Pt(II)等の10族金属を,またチオラト架橋された金属にはRh(III), Ir(III)等を組み入れた一連の二核錯体を合成し,これら異種金属二核中心が捕捉するヒドリド種の性質や反応性について系統的な研究を行った。さらに,NiRh及びNiIr錯体を用いた二酸化炭素のギ酸への還元反応についても検討を行った。また,元素戦略に基づき多座ホスフィンにより支持されたCu2核ヒドリド錯体を合成し,温和な条件下での二酸化炭素のCu-H-Cuへの挿入を経由したギ酸への還元反応を見出した。これらの結果をOrganometallicsとChem. Asian J.に発表した。

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

水の光酸化触媒の分子設計については,まだ合成の途中で,高活性な触媒の開発には至っていないが,二酸化炭素の還元反応について論文発表を行った。それ以外の研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

今後は計画どおり研究を進め,混合原子価マンガン多核錯体と光増感剤の連結による水の光酸化触媒の分子設計を行い,水の光酸化と二酸化炭素の還元を組み合わせた系の開発を目指す。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Self-Alignment of Low-Valent Octanuclear Palladium Atoms2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamae, Y. Takemura, B. Kure, T. Nakajima, Y. Kitagawa, and T. Tanase
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 54 ページ: 1016-1021

    • DOI

      doi:10.1002/anie201409511

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strongly Luminous Tetranuclear Gold(I) Complexes Supported by Tetraphosphine Ligands, meso- or rac-Bis[(diphenylphosphinomethyl)phenylphosphino]methane2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tanase, R. Otaki, T. Nishida, H. Takenaka, Y. Takemura, B. Kure, T. Nakajima, Y. Kitagawa, and T. Tsubomura
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 20 ページ: 1577-1596

    • DOI

      doi:10.1002/chem.201303729

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron-Deficient Pt2M2Pt2 Hexanuclear Metal Strings (M = Pt, Pd)2014

    • 著者名/発表者名
      E. Goto, R. A. Begum, C. Ueno, A. Hosokawa, C. Yamamoto, K. Nakamae, B. Kure, T. Nakajima, T. Kajiwara, and T. Tanase
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 33 ページ: 1893-1904

    • DOI

      doi:10.1021/om401211d

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] One-dimensional Anisotropic Metal Organic Module Containing a Pt6 Chain Terminated with Redox Active Ferrocenyl Units2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tanase, C. Yamamoto, B. Kure, and T. Nakajima
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 ページ: 913-915

    • DOI

      doi:10.1246/cl.140161

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tetranuclear Nickel and Cobalt Complexes with an Incomplete Double-Cubane Structure - Homo- and Heterometallic Complexes and Their 1D Coordination Polymers2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakajima, K. Seto, A. Scheurer, B. Kure, T. Kajiwara, T. Tanase, M. Mikuriya, and H. Sakiyama
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: no vol ページ: 5021-5033

    • DOI

      DOI:10.1002/ejic.201402536

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Systematic Heterodinuclear Complexes with MM’(m-meppp) Centers That Tune Property of a Nesting Hydride, M = Ni, Pd, Pt; M’ = Rh, Ir; H2meppp = meso-1,3-Bis[(mercaptoethyl)phenylphosphino]-propane2014

    • 著者名/発表者名
      B. Kure, M. Sano, T. Nakajima, and T. Tanase
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 33 ページ: 3950-3965

    • DOI

      doi:10.1021/om500410f

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Structures of Pd2M2 (M = Cu, Au) and Pd2M (M = Cu, Ag) Nixed-Metal Complexes Supported by NPPN Tetradentate Ligands2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakajima, M. Tsuji, N. Hamada, Y. Fukushima, B. Kure, and T. Tanase
    • 雑誌名

      J. Organomet. Chem.

      巻: 768 ページ: 61-67

    • DOI

      doi:10.1016/j.jorganchem.2014.06.022

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile Insertion of Carbon Dioxide into Cu2(m-H) Dinuclear Units Supported by Tetraphosphine Ligands2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamae, B. Kure, T. Nakajima, Y. Ura, and T. Tanase
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 9 ページ: 3106-3110

    • DOI

      doi: 10.1002/asia.201402900

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Low-Valent Extended Metal Atom Chains Supported by Polyphosphines, A Possibility of Self-Alignment2014

    • 著者名/発表者名
      ○T. Tanase
    • 学会等名
      The 2nd Japan-UK Joint Symposium on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Low-Valent Extended Metal Atom Chains Supported by Polyphosphines2014

    • 著者名/発表者名
      ○T. Tanase
    • 学会等名
      41th International Conference on Coordination
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Wheel-Shaped Icosanuclear Homo- and Heterometallic Complexes of NiII, CoII, and CuII Ions Supported by Unsymmetrical Aminoalcohol Ligands2014

    • 著者名/発表者名
      ○T. Nakajima, K. Seto, F. Hosokawa, I. Shimizu, A. Scheurer, B. Kure, T. Kajiwara, T. Tanase, M. Mikuriya, T. Tanase
    • 学会等名
      41th International Conference on Coordination
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
  • [学会発表] Cage-Type Copper Hydride Clusters Supported By Tetraphosphine2014

    • 著者名/発表者名
      ○K. Nakamae, B. Kure, T. Nakajima, T. Tanase
    • 学会等名
      41th International Conference on Coordination
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
  • [学会発表] Reversible Dioxygen Binding on Asymmetric Dinuclear Rhodium Centers2014

    • 著者名/発表者名
      ○T. Nakajima, M. Sakamoto, S. Noda, B. Kure, T. Tanase
    • 学会等名
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
    • 発表場所
      Sapporo (Japan)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [学会発表] Heterodinuclear Complexes with MM’(m-;meppp) Cores (M = Ni, Pd, Pt; M’ = Rh, Ir) That Tune the Properties of a Nesting Hydride2014

    • 著者名/発表者名
      ○B. Kure, M. Sano, T. Nakajima, T. Tanase
    • 学会等名
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
    • 発表場所
      Sapporo (Japan)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [学会発表] Reduction of Carbon Dioxide with Copper Hydride Complexes Supported by Tetraphosphine2014

    • 著者名/発表者名
      ○K. Nakamae, B. Kure, T. Nakajima, Y. Ura, T. Tanase
    • 学会等名
      The XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
    • 発表場所
      Sapporo (Japan)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [備考] Tanase Group Home Page

    • URL

      http://www.chem.nara-wu.ac.jp/~tanase/TanaseGroup/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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