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北大研究Gが「ドミノ型の酸化還元反応」を初めて実現 材料開発への展開に期待

北海道大学の石垣侑祐准教授らの研究グループは、2つのキノジメタン型レドックスユニットを硫黄原子で架橋したジチインビスキノジメタン型分子(SS-BQD)を合成。柔軟な分子構造変化を利用することでドミノ型の酸化還元反応が進行することを初めて実証した。この反応を利用した材料開発への展開が期待されている。

最初の反応が進行することで後続の反応が連鎖的に進行するドミノ型反応は、グリーンケミストリーの観点からも優れた反応様式と言える。このドミノ型プロセスを酸化還元反応に適用できれば、これまでにない機能をもった分子の開発が可能だが、実現された例はなかった。

研究グループは、分子構造自体をコントロールすることが成功の鍵を握ると考え、柔軟なジチインビスキノジメタン型分子(SS-BQD)を設計して合成した。その結果、最初の酸化反応をトリガーとして、酸化されやすい分子構造へと速やかに変化することで、後続の酸化反応が連鎖的に起こることを明らかにした。

研究グループは「分子構造変化を利用することで、クーロン反発の影響を受けることなく酸化電位の制御が可能になったことから、重要な分子設計指針を獲得できた」とコメントしている。