ロジウム二核錯体と光増感剤を基盤とした超分子多核金属錯体による水の光還元反応

基于铑双核配合物和光敏剂的超分子多核金属配合物对水的光还原反应

• 批准号: 22K14765
• 负责人: 矢野 なつみ
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14765/
• 关键词: ロジウム錯体; 超分子錯体; 人工光合成

近年、エネルギー問題の解決のため、水の光分解や二酸化炭素還元などの人工光合成研究が様々な研究分野で行われている。金属錯体分野における人工光合成研究は、反応機構を詳細に解明することができるため、応用のみならず基礎化学的な観点からも大変意義高く、国内外で活発に行われている。これまでに報告された金属錯体触媒の多くは単核錯体であるが、分子構造の変化などによって反応が長時間持続しないことが課題であった。この背景に対し申請者らは、ロジウム二核錯体が反応中でも安定な分子構造を保持しており、高効率に水素発生を行うことを明らかにしている。本研究では、「高効率に水素発生を行うロジウム二核錯体」と「可視光光増感剤」を単一分子内で連結させた「超分子錯体触媒」の開発と、それらを使用した超高効率な水の光還元反応の実現を目指している。更には、光化学及び電気化学測定、DFT計算を駆使して超分子錯体触媒の水素発生機構を検討し、高効率に水の光還元反応を行う超分子錯体の汎用性のある分子設計指針を見出すことも目指している。本年度の研究においては、2つのtpyと酢酸(錯体1)またはアミノ安息香酸(錯体2)を有するロジウム二核錯体を開発し、それらの電気化学的・光化学的な水素発生効率を調査した。光化学的な水素発生反応においては、どちらの錯体においても光化学的な水素発生反応において高効率に水素発生を行うことを確認した。さらに錯体1は、電気化学的な水素発生において、分子触媒の中では極めて高活性な水素発生触媒(TOF = 1.60×10^6 sec-1)であることを明らかにした。

In recent years, エ ネ ル ギ ー の solve の た め, water の light decomposition や acidification carbon also yuan な ど の artificial photosynthetic research が others 々 な eset で line わ れ て い る. Metal misprinted eset に お け る artificial photosynthesis, は 応 institutions を detailed に interpret す る こ と が で き る た め, 応 の み な ら based chemical ず な 観 point か ら も high く - meaning, both at home and abroad で live 発 に line わ れ て い る. こ れ ま で に report さ れ た misprinted metal catalyst の more く は 単 nuclear misprinted で あ る が の, molecular structure - the な ど に よ っ て anti 応 が long hold 続 し な い こ と が subject で あ っ た. こ の background に し seaborne applicants ら は, ロ ジ ウ ム two nuclear misprinted が against 応 で も molecular structure stability な を keep し て お り, high rate of unseen に water element 発 を line う こ と を Ming ら か に し て い る. , this study で は "high rate of unseen に water line element 発 raw を う ロ ジ ウ ム two nuclear misprinted" と "visual naked rights are one of the" を 単 で links in a molecular さ せ た supramolecular misprinted "catalyst" の open 発 と, そ れ ら を use し た ultra-high water working rate な の light also yuan against 応 の be presently を refers し て い る. More に は, photochemical and determination of 気 び electricity chemistry, DFT calculations を 駆 make し て supramolecular misprinted catalyst の 発 raw water element institutions を beg し 検 に water の light, high working rate also yuan against 応 を line う supramolecular misprinted の domestic sex の あ る pointer を molecular design show the す こ と も refers し て い る. This year の research に お い て は, 2 つ の tpy と boggy acid (1) misprinted ま た は ア ミ ノ benzoic acid (2) misprinted を have す る ロ ジ ウ ム two nuclear misprinted を open 発 し, そ れ ら の electric 気 chemical, photochemical unseen production rate of the な water element 発 を survey し た. Photochemical な 発 raw water element against 応 に お い て は, ど ち ら の misprinted に お い て も photochemical な 発 raw water element against 応 に お い て high working rate に 発 raw water element line を う こ と を confirm し た. 1 は さ ら に misprinted, electric 気 chemical な 発 raw water element に お い て, molecular catalytic の で は extremely め て highly active な 発 raw water element catalyst (TOF = 1.60 * 10 ^ 6 SEC - 1) で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

アンカー型ロジウム二核錯体による水素生成反応

使用锚定铑双核络合物的制氢反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 矢野 なつみ;片岡 祐介
• 通讯作者: 片岡 祐介

電子求引性ヒドロキシピリジン架橋ロジウム二核錯体の開発と水素生成反応

吸电子羟基吡啶桥铑双核配合物及产氢反应的研究进展

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤 孝三;矢野 なつみ;片岡 祐介
• 通讯作者: 片岡 祐介

シアノ基を2つ導入したsalen型四座配位子の銅(II)錯体の構造と性質

引入两个氰基的 Salen 型四齿配体铜(II)配合物的结构和性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 瀬戸 竜之介;片岡 祐介;矢野 なつみ;半田 真
• 通讯作者: 半田 真

Paddlewheel-type dirhodium complexes with N,N’-bridging ligands

• DOI: 10.1016/j.ccr.2022.214997
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: Coordination Chemistry Reviews
• 影响因子: 20.6
• 作者: Y. Kataoka;Natsumi Yano;M. Mikuriya;M. Handa

Clamshell Palladium(II) Complexes: Suitable Precursors for Photocatalytic Hydrogen Production from Water

蛤壳式钯(II)配合物：适合光催化水产氢的前驱体

• DOI: 10.1002/ejic.202200259
• 发表时间: 2022
• 期刊: European Journal of Inorganic Chemistry
• 影响因子: 2.3
• 作者: Kitamura Takuma;Yamanishi Katsunori;Inoue Satoshi;Yan Yin‐Nan;Yano Natsumi;Kataoka Yusuke;Handa Makoto;Kawamoto Tatsuya
• 通讯作者: Kawamoto Tatsuya