2021 Fiscal Year Annual Research Report
種々のアミノ酸を配位子とした金錯体の合成，構造解析と担持金ナノ粒子調製への応用
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19K05214
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村山 美乃 九州大学, 理学研究院, 准教授 (90426528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳永 信 九州大学, 理学研究院, 教授 (40301767)
本間 徹生 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 産業利用・産学連携推進室, 主幹研究員 (50443560)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 担持金ナノ粒子 / 金―アミノ酸錯体 / 塩基 / X線吸収微細構造 / メスバウアー分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シリカや活性炭などの担体上に，微小な金ナノ粒子を含浸法で固定化するための前駆体として，種々のアミノ酸（βアラニン，トリプトファン，ヒスチジン，チロシン，アスパラギン酸）を金に配位させ，水溶性が高く，塩化物イオンを含まない金―アミノ酸錯体を合成した。特に，金―トリプトファン錯体は，空気中での安定性が高く，取扱いの容易さが向上した。さらに，金―トリプトファン錯体をシリカに含浸し，水素下で焼成すると，金の粒子径を2 nm以下とすることができた。
金―アミノ酸錯体の合成では，合成液のpHを各アミノ酸のpKaよりも大きくするために使う塩基として，これまでは水酸化ナトリウムを用いており，焼成による金ナノ粒子固定化後にもナトリウム種が含まれていることがX線光電子分光分析により明らかとなった。金―βアラニン錯体を前駆体として，ジルコニアに担持した金ナノ粒子を種々の触媒反応に適用したところ，アルキニルカルボン酸の分子内環化反応において，ナトリウム種が活性向上に寄与する一方で，アリルエステル異性化反応では，活性が阻害されてしてしまった。
そこで，触媒調製法の適用範囲拡大を目指して，塩基にエタノールアミン，トリエチルアミン，テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)，テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)を用いた金－アミノ酸錯体の合成法を検討した。エタノールアミン，トリエチルアミンでは，錯形成がみられなかったが，TMAHを用いると，オイル状の沈殿が生成した。さらにTBAHでは，粉末状の錯体が得られ，なかでも金－ヒスチジン錯体が収率84 %で生成した。
今回合成した金－ヒスチジン錯体の構造をAu L3端X線吸収微細構造と197Auメスバウアーを用いて解析したところ，従来とほぼ同じ配位構造であることがわかった。
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