| 研究実績の概要 |
窒素固定や酸素発生などの多電子酸化還元を担う生体酵素の活性中心には、複数の金属イオンが小空間に集約された多核金属錯体が含まれている。本研究では、事前設計した多核錯体を自己集合を利用して精密に合成し、様々な多電子酸化還元反応を促す高機能触媒の創製を行うことを目的とした。特に、配位不飽和構造を有する多核金属錯体に注目し、電子授受能や反応性のファインチューニングを行うことで、小分子の多電子酸化還元を高効率で促進するための新奇な触媒設計指針の確立を目指した。
平成28年度は、平成27年度までに合成した多核金属錯体のうち、副生成物の除去が困難であった化合物に対して、合成手法の改良を行った。具体的には、副生成物を含まない合成方法の確立、および副生成物を除去できる精製手法の確立を目指した。合成や結晶化操作における、溶媒、カウンターイオン、温度の変更、カラムクロマトグラフィーを用いた分離など、状況に応じて様々な手法をためし、ぞれぞれの系に最適な不純物除去方法を検討した。その結果、平成27年度までは単離できなかった複数の多核金属錯体を単離することができた。単離した多核金属錯体の構造は、単結晶X線構造解析、ESI-TOF-MS、元素分析、1H,13C-NMR、メスバウアー分光などを駆使して決定した。また、電気化学測定、分光化学測定により、電子構造の評価を行うとともに、酸素発生反応や水素発生反応、二酸化炭素還元反応に対する触媒機能評価を、電気化学的な手法により行った。その結果、複数の新規多核金属錯体が、有意な触媒活性を有することが分かった。
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