典型金属イオン含有異種多核高原子価窒素錯体の合成と電気化学的窒素固定法の開発

含典型金属离子多相多核高价氮配合物的合成及电化学固氮方法的发展

• 批准号: 20K05545
• 负责人: 梶田 裕二
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Aichi Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05545/
• 关键词: 窒素固定; バナジウムイオン; クロムイオン; 窒素活性化; アルカリ金属イオン; 金属錯体; バナジウム; クロム; アンモニア; 錯体触媒; 典型金属イオン; 窒素錯体; 異種多核; 電気化学

本研究は、申請者が所属する研究グループで開発された高原子価二核窒素錯体のプロトン化反応において、還元剤に含まれるアルカリ金属イオンの種類により、生成物であるアンモニアの収率が大きく変化することに着目し、アルカリ金属イオンが窒素のプロトン化に及ぼす影響について検討するものである。研究3年目では、当初の予定通り、窒素分子を最も活性化できる典型金属イオンの探索を行うため、ナトリウムイオンやカリウムイオンが付加した窒素錯体だけでなく、マグネシウムイオンやカルシウムイオンなどのアルカリ土類金属イオンが付加した窒素錯体の合成も行なった。結果、現在までにカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどのアルカリ土類金属イオンが付加した新規窒素錯体の合成には成功していないものの、今回、3種類の新規アルカリ金属イオン含有窒素錯体の合成に成功した。また、これらの結晶構造は全て決定することができた。３種類の内訳は、バナジウムイオンとナトリウムイオンを一つずつ持ち、これらの間に二窒素配位子が架橋配位している窒素錯体、バナジウムイオンとナトリウムイオンを２つずつもちこれらの間に架橋配位した二窒素配位子をもつ窒素錯体、バナジウムイオンを2つ、ナトリウムイオンを1つ持つ窒素錯体である。これらの錯体の作り分けは、配位子末端に導入した置換基の立体障害を系統的に変化させることによって制御が可能であることを見出した。また、二窒素配位子におけるN-N結合距離は、バナジウムイオンとナトリウムイオンを２つずつもつ錯体において最も伸長しており、付加するアルカリ金属イオンの数が多いほどN-N結合を活性化できることを示唆する結果を得た。一方、バナジウムイオンを１つ、ナトリウムイオンもしくはカリウムイオンを１つもつ窒素錯体を比較すると、カリウムイオンをもつ窒素錯体の方がN-N結合が活性化されていることを結晶構造から明らかにした。

Applicants が は, this study belongs to す る research グ ル ー プ で open 発 さ れ た high 価 two nuclear smothering element misprinted の プ ロ ト ン turn against 応 に お い て, also including tonic に ま れ る ア ル カ リ metal イ オ ン の kinds に よ り, products で あ る ア ン モ ニ ア の 収 rate が big き く variations change す る こ と に mesh し, ア ル カ リ metal イ オ ン が smothering element の プ ロ ト ン に And ぼす affects に て検 て検 て検 for する <e:1> である である. Study 3 years mesh で は, original の designated り, smothering molecule を most も activeness で き る typical metal イ オ ン の exploration line を う た め, ナ ト リ ウ ム イ オ ン や カ リ ウ ム イ オ ン が plus し た smothering element misprinted だ け で な く, マ グ ネ シ ウ ム イ オ ン や カ ル シ ウ ム イ オ ン な ど の ア ル カ リ soil type metal イ オ ン が plus し た smothering element misprinted の synthesis Youdaoplaceholder0 lines なった. Result, now ま で に カ ル シ ウ ム イ オ ン や マ グ ネ シ ウ ム イ オ ン な ど の ア ル カ リ soil type metal イ オ ン が plus し た new rules smothering element misprinted の synthetic に は successful し て い な い も の の, today back, 3 species の new rules ア ル カ リ metal イ オ ン contain smothering misprinted の synthetic に successful し た. The structure of また, <s:1> れら れら <s:1> crystals is determined entirely by て, including する とがで とがで た た た た. Within 3 kinds の 訳 は, バ ナ ジ ウ ム イ オ ン と ナ ト リ ウ ム イ オ ン を a つ ず つ hold ち, こ れ ら の に between two smothering element bridging ligand が ligand し て い る smothering misprinted, バ ナ ジ ウ ム イ オ ン と ナ ト リ ウ ム イ オ ン を 2 つ ず つ も ち こ れ ら の に Bridges between ligand し た second element smothering the ligand を も つ smothering misprinted, バ ナ ジ ウ ム イ オ ン つ を 2 Youdaoplaceholder0, ナトリウム, ナトリウム, を, を, を, 1 hold the wrong type of ナトリウム. こ れ ら の misprinted の り parts け は, end the ligand に import し た replacement base の stereo handicap of に を system - the さ せ る こ と に よ っ て suppression が may で あ る こ と を shows し た. ま た, two smothering the ligand に お け る N - N combined with distance は, バ ナ ジ ウ ム イ オ ン と ナ ト リ ウ ム イ オ ン を 2 つ ず つ も つ misprinted に お い て most も elongation し て お り, plus す る ア ル カ リ metal イ オ ン の が much い ほ ど N - N combined with を activeness で き る こ と を in stopping す た を る results. One party, バ ナ ジ ウ ム イ オ ン 1 つ を, ナ ト リ ウ ム イ オ ン も し く は カ リ ウ ム イ オ ン を 1 つ も つ smothering element misprinted を compare す る と, カ リ ウ ム イ オ ン を も つ smothering element misprinted の party が N - N combined with が activeness さ れ て い る こ と を crystal structure か ら Ming ら か に し た.

项目成果

かさ高い置換基を持つトリアミドアミン配位子を用いたバナジウム窒素錯体の合成と構造

使用具有大取代基的三酰胺胺配体合成和结构钒氮配合物

• 发表时间: 2022
• 作者: 小久保 佳亮;梶田 裕二;増田 秀樹
• 通讯作者: 増田 秀樹

末端N原子に第三級炭素が隣接しているトリアミドアミン配位子を用いたクロム窒素錯体の合成と構造

使用末端 N 原子具有叔碳的三酰胺胺配体合成和结构铬氮配合物

• 发表时间: 2023
• 作者: 小久保佳亮;梶田裕二
• 通讯作者: 梶田裕二

The Syntheses and Structures of Dinitrogen Chromium Complexes Supported with Triamidoamine Ligands

三酰胺配体负载二氮铬配合物的合成与结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 小久保佳亮;梶田裕二;増田秀樹
• 通讯作者: 増田秀樹

トリアミドアミン配位子の末端N原子に第三級炭素が隣接したバナジウム窒素錯体の合成と構造

叔碳与三酰氨基胺配体末端 N 原子相邻的钒氮配合物的合成和结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 小久保佳亮;梶田裕二
• 通讯作者: 梶田裕二

The Effect of Bulkier Substituents to Vanadium Dinitrogen Complexes bearing Triamidoamine Ligands

较大取代基对带有三酰胺配体的钒二氮配合物的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Yoshiaki Kokubo; Yuji Kajita
• 通讯作者: Yuji Kajita