水を電子源とする電気科学的および光化学的二酸化炭素固定反応系の開発

以水为电子源的电化学和光化学二氧化碳固定反应系统的开发

• 批准号: 05750742
• 负责人: 石田 斉
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750742/
• 关键词: 二酸化炭素還元反応; 電気化学的ワッカー法; ルテニウム錯体; パラジウム錯体; 光触媒反応; 電気化学的反応; ビピリジン

従来報告されている光化学的二酸化炭素還元反応では、酸化反応側はあまり注目されておらず、アミンなどの高エネルギー物質を酸化している。本研究では、水を酸素源として進行する触媒的酸化反応と、これまでに研究代表者らによって見いだされてきた触媒的二酸化炭素還元反応を組み合わせることによって、水を電子源とする二酸化炭素固定反応系を構築することを目的とした。水を酸素源とする酸化反応として、パラジウムを触媒とするオレフィンの酸化反応(ワッカー法)を選んだ。この酸化反応と二酸化炭素還元反応を組み合わせるために、両者の電気化学的反応を電気化学的駆動力あるいは光触媒を用いた光化学的駆動力により組み合わせることを考案した。具体的には、ルテニウムトリス(ビピリジン)錯体の光励起状態が+0.8Vvs.SCEで還元的消光を受け、生成したルテニウムI価錯体が電気化学的二酸化炭素還元反応を進行させるに足る還元力を有していることから、+0.8Vvs.SCEで水を酸素源とするオレフィンの酸化反応を進行させる触媒の探索を行なった。その結果、酢酸パラジウム錯体に対して6倍モル量のキノンの存在により、キノンがパラジウムに配位することによってシクロヘキセンの酸化反応が低電位で進行し、シクロヘキサノンの生成が確認された。また、この反応はアルカリの存在により加速されることが明らかとなった。現在、ルテニウムトリス(ビピリジン)錯体を光触媒、ルテニウムビス(ビピリジン)錯体を二酸化炭素還元反応の触媒、パラジウム-キノン系をオレフィン酸化反応の触媒とする光化学反応を検討している。また、本研究の過程において、電気化学的に生成した有機ラジカルが二酸化炭素と相互作用する系を数例見い出した。

It is reported that the photochemical reaction of diacid carbon to acid is very important. This study was conducted on the basis of the acid source of water, the acidification reaction of catalyst, and the construction of the reaction system of diacidification carbon fixation of catalyst. Water acid source, acidification reaction, catalyst, acidification reaction (method) For example, in the case of acid oxidation, the reaction of carbon dioxide to sulfur dioxide can be combined with the reaction of sulfur dioxide to sulfur dioxide. The specific photoexcitation state of the complex is +0.8Vs. SCE, the extinction of the reduction element, the generation of the complex and the electrochemical diacidification of the carbon reduction element are carried out, and the catalyst exploration is carried out. As a result, the presence of 6 times the amount of the complex in the acid phase, the coordination of the complex in the acid phase, and the acidification of the complex in the acid phase at low potential were confirmed. This is the first time I've ever seen a woman who's been in a coma. Now, the photocatalysts, catalysts, catalysts. In this study, several examples of organic, electrochemical and carbon interaction systems are presented.

项目成果

T.Ohba: "Carbon Dioxide-promoted Electrochemical Reduction of Aromatic Nitro Compounds to Azoxy Compounds in Acetonitrile" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.263-264 (1994)

T.Ohba：“乙腈中二氧化碳促进芳香族硝基化合物电化学还原为氧化偶氮化合物”J.Chem.Soc.,Chem.Commun.263-264 (1994)

H.Ishida: "Interaction Between CO_2 and Electrochemicaly Reduced Species of N-propyl-4,4′-bipyridinium Cation" Chem.Lett.(印刷中). (1994)

H. Ishida：“CO_2 与 N-丙基-4,4-联吡啶鎓阳离子的电化学还原物种之间的相互作用”，Chem. (1994 年)。