水を電子源とする異方的反応場における可視光誘起人工光合成システムの構築

点击翻译按钮获取中文摘要

申請者らが既に見出している金属ポルフィリン錯体やルテニウムなどの遷移金属ポルフィリン錯体による極めて生成物選択性の高い、水を電子源とする人土光合成型光エポキシ化反応系を足がかりとして多種類の基質について徹底的な探索をおこなった。環状アルケン類は特に反応性、選択性が高いのに対し、直鎖アルケン類は比較的に低い反応性を示した。芳香族アルケン類については幾何異性体で反応性が大きく変化することを見出した。より一層の電荷分離効率の向上、総反応量子収率の向上、光反応生成物の効率の良い分離などを意図し、これまでの均一系での光反応をミクロエマルジョン系などの不均一系、半導体微粒子分散系、層状半導体などの異方性を有する反応場における物質変換反応について検討した。特に、層状半導体を電子受容体、電子リレーとする犠牲試薬を用いない系を構築するために、ナノ層状半導体の層間に色素増感剤を如何にしてインターカレーションするかについて検討した。ニオブ酸などの層状半導体については一度アルキルアミン類を層間に挿入したのち、増感剤を挿入する二段階法により有機/無機複合体を得ることに成功した。この方法によりペロブスカイト系の層状半導体についても効率よくインカレーションできることを見出した。得られた有機/無機複合体について、その微細構造などを詳細に検討した。さらに進んで、上記で得た有機/無機複合体についてその透明薄膜作成方法を検討した。