高効率光捕集機能を有する含デンドリマー複核有機金属錯体を用いた光駆動型触媒反応

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本研究は高効率光捕集機能を有する均一系光触媒を用いて、広範な波長領域の光エネルギーを利用して有機分子変換触媒反応を達成することを目的とする。具体的には、より効率的に太陽光を利用するために、紫外光吸収機能を有するベンジルフェニルエーテル骨格からなるデンドロンを選択した。それを導入した光捕集デンドリマー型ポリピリジルルテニウム錯体および2-フェニルピリジナトイリジウム錯体を設計し、それらにパラジウムアルキルフラグメントを付加させた異種二核有機金属錯体を合成する。この高効率光捕集機能を有する均一系複核錯体を用いて、光増感部位で吸収した光エネルギーを触媒活性部位であるパラジウム側へ移動させ、その金属上で光エネルギーを用いた新規な光触媒的分子変換反応を達成することを目指している。本年度では第2および第3世代樹状側鎖を有する配位子及びルテニウム、イリジウム単核錯体の合成とパラジウムフラグメントの導入、及び光反応性調査を行った。合成した二核錯体を触媒として紫外光、可視光、全波長(紫外+可視光)をそれぞれ照射した条件下でα-methylstyreneに対する反応を検討したところ、オレフィン多量化反応が進行し、光照射によって劇的な促進効果があることが分かった。また、窒素雰囲気下で行っていた反応を脱気していない溶媒中で行ったところ、デンドロンを持たない二核錯体と比較して高い活性と安定性を示すことが明らかとなった。これは、デンドリマーによる球状構造が酸素による光触媒の失活を抑制している可能性を示唆していると考えられる。