水素社会構築と持続可能な開発目標（SDGs）達成に貢献する触媒的有機反応群の開発

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水素社会構築のための基盤技術開発の立場や、SDGs達成の観点からみて、有機分子の触媒的な脱水素化過程を基軸とする物質変換反応を高度に発展させ、持続的に入手可能な資源を原料に用い、有用有機化合物と水素との同時生産を目指すことは、学術研究に留まらず、社会的な意義も大きい。本研究では、有機合成化学、均一系触媒化学、有機金属化学、不均一系触媒化学、高分子化学、水素科学、理論・計算化学等、専門分野を異にする研究者から構成される５つのチームの知識を結集・融合することにより、環境調和性に優れ、原子効率が高いだけではなく、地球社会の持続的発展に貢献する触媒的有機反応群の開発に取り組んでいる。本年度はまず、共重合に基づく高分子配位子を有するイリジウム錯体触媒の合成を行い、これに成功した。このとき、平均分子量の異なる各種高分子錯体を得た。続いて、ジメチルカーボネートと水を原料とする脱水素化反応による触媒的な水素製造系の開発に取り組み、効率的に水素が得られることを見出した。また、新しい構造の機能性配位子として、α,γ-ビピリドナート型の配位子を設計し、その合成に成功した。さらに、合成した新規配位子をイリジウムに結合させたのち、エックス線構造解析を行って、その構造を明らかにした。このようにして得た新規錯体の触媒性能についても調査を進めている。このほか、計算化学的手法を駆使し、機能性配位子の骨格構造ならびに導入された置換基の種類と位置が、脱水素化反応における触媒反応場に対してどのような影響を及ぼすのかを解明することにも取り組んでいる。