Atmospheric electric storage by organic lockable redox and catalytic key

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ロッカブルレドックスシャトル(LRS)のコンセプトを確認するため、1,2-dihydro-1,2-diphenylacenaphthylene(R;還元型）を合成し、その電気化学挙動を評価した。これを酸化して、開環型の1,8-dibenzoylnaphthalene（O;酸化型）を単離することも出来た。アセトニトリル溶液中でOは-2 V (vs. FC/FC+付近で不可逆に還元される一方、Rは+1.1 V付近で不可逆に酸化された。すなわち、閉環型のRが酸化開環に対して3 eVも安定化されていることが分かった。Rの溶液を大気中4日間攪拌しても、O型が生成しないこともNMRから確認された。当初の目論見通り、還元に伴い分子内ピナコールカップリングによる閉環が起こる同種の分子が、大気中でのエネルギー貯蔵に大変有望であることを確認出来た。しかしながら、上記化合物は水溶性を全く持たないため、酸化還元に伴うプロトン付加、脱離が起こっているかは疑わしく、この系にブレンステッド酸を添加した時の定量的な酸化還元電位の変化を調べる必要がある。さらに、スルホン酸などの官能基を導入して、水溶性のLSRを合成し、水溶液系においても同様の挙動が見られるかを検証する必要がある。R型を開環してエネルギーを取り出す水素結合性導電性高分子触媒(HCPC)の開発については、ポリニュートラルレッドに加え、より貴な還元電位を有するチアジンのアズールAの重合にも成功した。電解重合効率を精密に決定するため、EQCM電極を導入して分析を開始したが、酸化時に金電極が溶解する問題に直面し、現在電極材料の改良をメーカーと相談している。また、HCPC修飾電極上での上記O/Rのレドックス特性評価にはまだ取組めておらず、ロック＆キーコンセプトのロックは見いだせたものの、キーはまだ見いだせていないというのが現段階での状況である。