2015 Fiscal Year Annual Research Report
ルテニウム錯体とポルフィリンを基盤とする高効率・高選択的光酸化触媒系の構築
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24245011
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小島 隆彦 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20264012)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 触媒・化学プロセス / 再生可能エネルギー / ルテニウム錯体 / ポルフィリン / 光誘起電子移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.ドデカフェニルポルフィリンのモノプロトン化体(H3DPP+)のカルボキシラトとの超分子が、アセトン／3%メタノール中で、各種フェロセン誘導体を電子供与体とする分子間光誘起電子移動における電子受容体として機能することを明らかにした。ナノ秒過渡吸収スペクトルの測定と電子移動のマーカス理論に基づく解析の結果、その電子移動の再配列エネルギーを1.89 eVと決定した。これは、ポルフィリンモノプロトン化体の電子移動特性を明らかにした初めての例である。また、H3DPP+の生成要件について、メタノールなどのプロトン性極性溶媒とH3DPP+との水素結合だけでなく、プロトン酸の共役塩基の強さ、共役塩基上の正電荷が生成選択性を制御していることがわかった。
2.前年度に合成し、分光学的手法、電気化学的手法、及び結晶構造解析によるキャラクタリゼーションを行った、４つのメソフェニル基のパラ位に4-N-メチルピリジニウミル基を導入した水溶性H2DPP誘導体について、可視光照射後のESRスペクトルやナノ秒過渡吸収スペクトルの測定により、酸性水溶液中における各種電子供与体（ABTS、Fe(II)-ジイミン錯体）から、励起三重項状態にある水溶性H4DPP2+誘導体への光誘起電子移動を観測した。
3.Ru(II)-テトラピリドフェナジン(tpphz)錯体を、電子供与体(トリエチルアミン等)存在下、メタノール／水(1/1 v/v)中で可視光照射すると、tpphzのピラジン部位の２つの窒素がそれぞれ水素化された化合物が、量子収率30%で生成することを明らかにした。その水素化中間体の光励起状態は、プロトンと反応して水素を発生することから、光触媒的水素発生系の構築に至った。さらに、その水素化中間体はベンズアルデヒドを水素化してベンジルアルコールを与えることを明らかにし、光触媒的水素化触媒系の構築にも成功した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Homogeneous Photocatalytic Water Oxidation with a Dinuclear CoIII-Pyridylmethyl amine Complex2016
Author(s)
T. Ishizuka, A. Watanabe, H. Kotani, D. Hong, K. Satonaka, T. Wada, Y. Shiota, K. Yoshizawa, K. Ohara, K. Yamaguchi, S. Kato, S. Fukuzumi, T. Kojima
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Journal Title
Inorganic Chemistry
Volume: 55
Pages: 1154-1164
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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