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研究報告コード R070000091
整理番号 R070000091
掲載日 2008年4月11日
  • 小江 誠司
報告名称 pH制御による水中物質変換反応
報告概要 21世紀の化学に要求される研究課題の一つとして、有害かつ枯渇性資源由来の有機溶媒を用いない「環境調和型の水中物質・エネルギー変換反応の開発」が考えられるが、この領域の研究は国内外共にまだ始まったばかりである。本研究の目的は「pHで反応を制御する新規水中物質・エネルギー変換反応の開発」である。研究テーマとして、【1】水中での水素の活性化、【2】水中での酸素の活性化、【3】水中窒素固定、【4】水中炭酸固定、【5】水中での炭素-炭素結合生成反応、【6】水中ポリマー合成の6つを設定した。これらの研究テーマを達成するために、研究戦略として「特定のpHでのみ反応触媒として機能する水溶性有機金属アクア錯体(pH選択的反応触媒)をデザイン・合成」した。なぜなら水は遷移金属イオンと結合することにより、その性質(pKa等)が劇的に変化するからである。このような「金属イオンに配位した水」の性質をいろいろな有機金属基で制御し、配位した水を「pH選択的反応触媒の反応点」とした(下図参照)

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  • 遷移金属錯体一般
関連発表論文 (1) pH-Dependent H2-Activation Cycle Coupled to Reduction of Nitrate Ion by Cp*Ir Complexes, Seiji Ogo, Hidetaka Nakai, and Yoshihito Watanabe, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 597-601.
(2) pH-Dependent Cross-Copling Reactions of Water-Soluble Organic Halides with Organoboron Compounds Catalyzed by the Organometallic Aqua Complex [(SCS)PdII(H2O)]+ (SCS = C6H3 -2,6(CH2SBut)2), Hidetaka Nakai, Seiji Ogo, and Yoshihito Watanabe, Orglanometallics 2002, 21, 1674-1678.
(3) pH-Dependent Transfer Hydrogenation of Ketones with HCOONa as a Hydrogen Donor Promoted by (η6-C6Me6)Ru Complexes, Seiji Ogo, Tsutomu Abura, and Yoshihito Watanabe, Organometallics 20O2, 21, 2964-2969.
(4) Structural and Spectroscopic Features of a cis (Hydroxo)-FeIII-(Carboxylato) Configuration as an Active Site Model for Lipoxygenase, Seiji Ogo, Ryo Yamahara, Mark Roach, Tomoyoshi Suenobu, Michihiko Aki, Takashi Ogura, Teizo Kitagawa, Hideki Masuda, Shunichi Fukuzumi, and Yoshihito Watanabe, Inorg. Chem. 2002, 41, 5513-5520.
(5) Isolation and Crystal Structure of a Water-Soluble Iridium Hydride: A Robust and Highly Active Catalyst for Acid-Catalyzod Ttansfer Hydrogenations of Carbonyl Compounds in Acidic Media, Tsutomu Abura, Seiji Ogo, Yoshihito Watanabe, and Shunichi Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4149-4154.
(6) Accelerating Effect of a Proton on the Reduction of CO2 Dissolved in Water under Acidic Conditions. Isolation. Crystal Structure, and Reducing Ability of a Water-Soluble Ruthenium Hydride Complex, Hideki Hayashi, Seiji Ogo, Tsutomu Abura, and Shunichi Fukuzumi, J. Am Chem. Soc. 2003, 125, 14266- 14267.
(7) Excited-State Deprotonation and H/D Exchange of an Iridium Hydride Complex, Tomoyoshi Suenobu, Dirk M. Guldi, Seiji Ogo, and Shunichi Fukuzumi, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5492-5495.
(8) pH-Dependent Chemoselective Synthesis of α-Amino Acids. Reductive Amination of α-Keto Acids with Ammonia Catalyzed by Acid-Stable Iridium Hydride Complexes in Water, Seiji Ogo, Keiji Uehara, Tsutomu Abura, and Shunichi Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 302O-3021.
(9) Aqueous Polymerization of Styrene Promoted by Water-Soluble Robust Ruthenium Hydride Complexes, Seiji Ogo, Keiji Uehara, Tsutomu Abura, Yoshito Watanabe, and Shunichi Fukuzumi, Organometallics 2004, 23, 3047-3052.
(10) Synthesis and Crystal Structures of Water-Soluble Rhodium(III) Complexes with 1,4,7-Triazacyclononane and 2,2'-Bipyridine Supporting Ligands, Hideki Hayashi, Hiromi Nishida, Seiji Ogo, and Shunichi Fukuzumi, Inorg. Chim. Acta 2004, 357, 2939-2944.
(11) Why Do Nitrogenases Waste Electrons by Evolving Dihydrogen?, Seiji Ogo, Bunsho Kure, Hidetaka Nakai, Yoshihito Watanabe, and Shunichi Fukuzumi, Appl. Organometal Chem. 2004, 18, 589-594.
(12) Aqueous Hydrogenation of Carbon Dioxide Catalysed by Water-Soluble Ruthenium Aqua Complexes under Acidic Conditions, Hideki Hayashi, Seiji Ogo, and Shunichi Fukuzumi, Chem. Commun. 2004, in press.
(13) Crystal Structures of Organometallic Aqua Complexes [Cp*RhIII(bpy)(OH2</sub2>)]2+ and [Cp*RhIII(6,6 -Me2bpy)(OH2)]2+ Used as Key Catalysts in Regioselective Reduction of NAD2+ Analogues, Seiji Ogo, Hideki Hayashi, Keiji Uehara, and Shunichi Fnkuzumi, Appl. Organometal. Chem. 2004, in press.
(14) pH-Selective Synthesis and Structules of Alkynyl, Acyl, and Ketonyl Intermediates in anti-Markovnikov and Markovnikov Hydrations of a Terminal Alkyne with a Water-Soluble Iridium Aqua Complex in Water, Seiji Ogo. Keiji Uehara, Tsutomu Abura, Yoshihito Watanabe, and Shunichi Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc, 2004, in press.
(15) Formation of Alkyliridium Complexes via Deprotonation of Iridium Hydride Complexes and SN2 Reactions with Alkyl Halides, Tomoyoshi Suenobu, Seiji Ogo, and Shunichi Fukuzumi, Eur: J Inorg. Chem. 2004, submitted.
(16) Direct ESR Detection of Pentadienyl Radicals and Peroxyl Radicals in Lipid Peroxidation: Mechanistic Insight into Regioselective Oxygenation in Lipoxygenases, Hironori Kitaguchi, Kei Ohkubo, Seiji Ogo, and Shunichi Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc. 2004, submitted.
(17) Synthesis and Crystal Structure of an Open Capsule-Type Octanuclear Heterometallic Sulfide Cluster with a Linked Incomplete Double Cubane Framework without an Intramolecular Inversion Center. A Structural Model for the FeMoco of Mo-Nitrogenase, Seiji Ogo, Bunsho Kure, Daisuke Inoki, Hidetaka Nakai, Kiyoshi Isobe, and Shunichi Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc. 2004, submitted.
(18) Olefin Epoxidation Catalyzed by Mn(IV) Salen Complexes. Direct Observation of Reaction Intermediates, Seiji Ogo, Ryo Yamahara, Hironori Kitaguchi, Kwang-Hyum Ahn, Yoshihito Watanabe, and Shunichi Fukuzumi. J. Am. Chem. Soc. 2004, submitted.
(19) Biomimetic Intradiol-Cleavage of Catechols with Incorporation of Both Atoms of O2: The Role of the Vacant Coordination Site and the Phenolato Ligand, Seiji Ogo, Ryo Yamahara, Keiji Uehara, Takuzo Funabiki, Hideki Masuda, Yoshihito Watanabe, and Shunichi Fukuzumi, J. Am Chem. Sbc. 2004, submitted.
(20) Decarbonylation of Formic Acid by Water-Soluble Rhodium Complexes in Water. A Transformation of Metal-O(formato) to Metal-C(carbonyl) bonds with Evolution of H2 Seiji Ogo, Hitomi Nishida, Murata Yusuke, Hideki Hayashi, and Shunichi Fnkuzumi J. Am. Chem. Soc. 2004, submitted.
(21) A Novel Ligand-Metal Hydride-Transfer in a Ruthenium Complex with Phosphorous Acid Ligands Prepared via Hydrolysis of Phosphite Ligands in Water, Seiji Ogo, Bunsho Kure, Saija C. Menon, and Shunichi Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc. 2O04, submitted.
(22) pH-Selective C-C Bond Formation Catalyzed by a Palladium Aqua Complex, Seiji Ogo, Yoshitaka Takebe, and Shunichi Fukuzumi, Organometallics 2004, submitted.
(23) 水の中での有機金属化学:水素・酸素の活性化,小江誠司,若手交流講演会,東北大学多元物質科学研究所,平成13年12月7日
(24) pH-Dependent Cross-Reactions Catalyzed Coupling by Organometallic Aqua Complexes,小江誠司,ニューシャテル大学,スイス、ニューシャテル,平成14年10月14日
(25) pH-Dependent Activation of Small Molecule,小江誠司,スイス化学会,スイス、ベーゼル,平成14年10月16日
(26) 環境調和型触媒反応の開発:From Life Science to Catalysis in Water,小江誠司,東レ株式会社,滋賀、東レ株式会社、機能材料研究所,平成15年6月20日
(27) pH-Dependent Material Conversion Catalyzed by Transition Metal Complexes,小江誠司,XVth FECHEM Conference,スイス、チューリッヒ,平成15年8月9日~平成15年8月15日
(28) pH制御による水中物質変換反応の開発,小江誠司,山口大学,山口大学農学部,平成15年9月11日~平成15年9月12日
(29) 環境調和型触媒反応の開発,小江誠司,住友化学工業株式会社,大阪、住友化学工業株式会社、有機合成研究所,平成15年10月30日
(30) pH-Dependent High Pressure Dihydrogen Activation by Water-Soluble Transition Metal Complexes,小江誠司,42nd EUROPEAN HIGH PRESSURE RESEARCH GROUP MEETING,スイス、ローザンヌ,平成16年9月1~平成16年9月4日
(31) 水中における有機金属と生物無機化学,小江誠司,第54回錯体化学討論会,熊本大学,平成16年9月23日~平成16年9月25日
(32) ヒドリド錯体を用いた水中でのpH選択的触媒反応の開発,小江誠司,第94回触媒化学討論会,東北大学,平成16年9月29日
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/変換と制御
  • 小江 誠司. pH制御による水中物質変換反応. さきがけライブ2004 物質科学・生命分野 さきがけタイプ研究報告会 「変換と制御」領域 講演要旨集(第二期研究者)(研究期間2001-2004), 2004. p.103 - 115.