Study on the principle of development for closed-shell type of framework-extended polyoxometalates with high catalytic ability

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本研究は，持続可能なエネルギー社会の実現などに資する高機能な触媒技術を開発を目指し，多電子移動やプロトンの出し入れが可能な骨格拡張型閉殻ポリオキソメタレートを開発するため，イオン半径が大きく電荷の小さなヘテロカチオンやプロトンが閉じ込められた骨格拡張型閉殻ポリオキソメタレート構造を構築する原理を確立することを目的としている。そのため本年度の研究では，昨年度に引き続き１）イオン半径が大きく電荷の小さなヘテロカチオンが閉じ込められた新規の骨格拡張型閉殻ポリオキソタングステートW18の安定性とそれらの閉殻ポリオキソメタレートの骨格拡張反応に適したビルディング・ブロック構造の探索および２）プロトンが閉じ込められた骨格拡張型閉殻ポリオキソタングステートW18の安定性とそれらの骨格形成反応に適したビルディング・ブロック構造の探索についての計算機実験を進めるとともに，４）イオン半径が大きく電荷の小さなヘテロカチオンが閉じ込められた閉殻ポリオキソタングステートにおける骨格拡張反応の経路探索，５）プロトンが閉じ込められた閉殻ポリオキソタングステートにおける骨格拡張反応の経路探索についての第一原理計算や６）昨年度完了した計算機実験[３）プロトンが閉じ込められた新規の骨格拡張型閉殻ポリオキソタングステートW18の形成のための母構造候補であるプロトンが閉じ込められたKeggin型タングステートW12の種分化についての研究]で明らかになったプロトンを閉じ込めた新規のKeggin型タングステートの単離とそれらの骨格拡張型閉殻ポリオキソタングステートのビルディング・ブロックとしての反応性についての実実験にも取り組んだ．そして，１）についての安定なビルディング・ブロック構造の特定や，そのビルディング・ブロックの生成反応に及ぼす誘電率の効果などについて明らかにすることができた．