2017 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of polymeric metal complexes having multi-decker sandwich metallocene units for hydrogen storage materials
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16K14055
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
冨田 育義 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70237113)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / 合成化学 / 水素 / 金属錯体 / 多積層型高分子錯体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水素社会の実現には、安全に水素を貯蔵し、外部から大きなエネルギーを加えることなく必要に応じて円滑に水素を取り出すことができる新しい水素貯蔵技術が渇望されている。本研究では、軽量で安全かつ高効率な水素貯蔵材料としての期待から、従来には殆ど報告のない多積層マルチデッカー型の高分子金属錯体を、申請者らが報告してきた各種ヘテロール類を用いて創製し、これを各種元素や置換基をもつ配位子と種々の金属中心をもつ系へと展開し、得られる多積層型高分子金属錯体のレドックス特性、水素との相互作用等を総合的に評価し、多積層型高分子金属錯体の次世代の水素貯蔵技術への可能性を追求する計画で研究を推進した。また、ヘテロール類を配位子とする種々のメタロセン部位をもつ高分子材料の構築をあわせて検討した。
すなわち、1,1-ジフェニルスタンノール類とリチウムとの反応により対応するスタンノリルジアニオンを用い、塩化鉄（II）、塩化コバルト（II）などとの反応を系統的に行い、それぞれ赤色、緑青色の多積層型高分子金属錯体と考えられる不溶性の生成物が得られることを明らかにした。また、1-フェニルホスホール類から得られるホスホリル配位子をもつホスファフェロセンなどの単層型のメタロセン錯体を合成し、配位子上のリン原子の配位能を活かして金などの異種の金属との配位により主鎖に複数種の金属を含んだメタロセン高分子の合成を行った。これらの高分子は金属原子およびヘテロリル配位子の電子的特徴を反映した酸化還元挙動を示すことが明らかとなり、多様な酸化状態を選べば最適な水素との相互作用を示す高分子へと展開できる可能性が示された。
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