| 研究実績の概要 |
Pd触媒による、アリールハロゲン化物とホウ素化合物とのカップリング反応である鈴木―宮浦反応は、高付加価値生成物であるビアリール誘導体の合成法として広く利用されている。本反応は、Pd(0)種へのアリールハロゲン化物の酸化的付加を経由して進行する。一般的な熱反応では、電子リッチなPd(0)種が律速段階である酸化的付加を促進させることが知られているため、その触媒設計指針のもと様々な電子供与性配位子が開発されている。本申請課題では、可視光照射下、鈴木―宮浦カップリング反応を可能とする次世代型光触媒を、申請者が考案した全く新しい方法論に基づき設計・開発する。
昨年度は、Ru錯体などの増感剤を可視光で励起させ、生成した励起電子を隣接したPdに注入することで活性な電子リッチPd(0)種を生成し、酸化的付加を促進させることに成功した。
本年度は、プラズモニックナノ粒子から成る光捕捉サイトを可視光で励起し、励起電子を隣接するPd種へ注入を試みた。この反応系中で創り出された活性な電子リッチPd(0)種を巧みに利用して、炭素－炭素結合形成反応の律速段階である酸化的付加の飛躍的な加速を狙った。表面プラズモン共鳴とは、AuやAgなどの金属ナノ粒子表面の自由電子の集団振動が入射光と共鳴することで、分極が起こる現象である。表面プラズモン共鳴の影響は、金属の種類(Au, Ag)、粒子径、形状（球状、ロッド状）により大きく異なるため、その影響を詳細に検討し、本反応に最適なナノ構造制御された光触媒を開発した。特にアスペクト比の高いロッド状のAgナノ粒子が効果的であり、触媒反応を飛躍的に向上させることができた。
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