研究系及び研究施設の現状 151
3-8 錯体化学実験施設
錯体化学実験施設は１９８４年に専任教授と流動部門（錯体合成）より始まり，次第に拡大してきた。現在の研究活動としては，錯 体触媒研究部門での，主として後周期遷移金属を利用した次世代型有機分子変換に有効な新機能触媒の開発を推進している。 従来の不斉錯体触媒開発に加え，遷移金属錯体上へ両親媒性を付与する新手法を確立することで，「水中機能性錯体触媒」「高 立体選択的錯体触媒」「分子性触媒の固定化」を鍵機能とした錯体触媒を開発している。また，遷移金属錯体に特有の反応性に 立脚し，遷移金属ナノ粒子の新しい調製法の開発，調製されたナノ金属の触媒反応特性の探索を実施しつつある。錯体物性研 究部門では，プロトン濃度勾配を利用した水の酸化的活性化による新規酸化反応活性種の創造ならびに金属錯体による二酸化 炭素の活性化を行っている。熱力学的に有利な反応から不利な反応へのエネルギー供給を目指して酸化反応と還元反応を組 み合わせによるエネルギー変換の開発も行っている。また，窒素，硫黄，セレン等と金属の間に結合をもつ無機金属化合物の合成 と多核集積化を行い，錯体上での新しい分子変換反応の開発を目指し研究を進めていいる。客員部門として配位結合研究部門 があり，超分子化学と金属クラスターの化学を研究している。これらの現在の研究体制に将来新たに専任部門などを加えてさら に完成した錯体研究の世界的拠点となるべく計画を進めている。
錯体物性研究部門
田 中 晃 二（教授）
A -1)専門領域：錯体化学
A -2)研究課題：
a) 金属錯体を触媒とする二酸化炭素の多電子還元反応 b)プロトン濃度勾配を駆動力とする酸化反応活性種の創造
c) 化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を目指した物質変換反応の開発
A -3)研究活動の概略と主な成果
a) 二酸化炭素由来の金属−カルボニル結合を切断（一酸化炭素発生）させることなく，還元的に活性化させる方法論の 確立により，C O2由来の金属− C O 錯体と求電子試薬との反応が可能となった。
b)プロトン濃度に依存したアコ−，ヒドロキソ−，オキソ−金属錯体の酸−塩基平衡反応に配位子の酸化還元反応を 共役せることにより，オキシルラジカル配位子の安定化に初めて成功し，末端酸素と金属が単結合で結合したオキ シルラジカルR u錯体の単離と構造解析に成功した。オキシルラジカルR u錯体のE PR スペクトルから末端酸素とジ オキソレン骨格に二つの不対スピンを有し，３重項と１重項の電子状態が平衡系で存在することが明らかとなった。 c) プロトン濃度に依存したアコ金属錯体とヒドロキソ金属錯体との可逆反応にチオレン配位子の酸化還元反応を共
役させるとチオレン配位子のイオウ上に電子が蓄積され，酸素付加が起こることを見出した。この反応は物質の酸 素酸化に対して基本的な概念を提供することが期待される。一方，近接した２つの金属錯体上でアコ，ヒドロキソお
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よびオキソ基の変換を行うと極めて良好な水の４電子酸化反応の触媒となることを見出した。
B -1) 学術論文
T. KOIZUMI, T. TOMON and K. TANAKA, “Synthesis, Structures and Fluxional Behavior of Ruthenium(II) Complexes
Bearing a Bidentate 1,8-Naphthyridine Ligand,” Bull. Chem. Soc. Jpn. 76, 1969–1975 (2003).
T. KOIZUMI, K. TSUTSUI and K. TANAKA, “Selective Formation of Inter- and Intra-Molecular A–D–A π-π Stacking:
Solid State Structures of Bis(pyridiniopropyl)benzenes,” Eur. J. Org. Chem. 4528–4532 (2003).
T. FUJIWARA, R. OKAMURA, T. WADA and K. TANAKA, “Coordination Ability of 1,10-Phenanthroline-5,6-Dione:
Syntheses and Redox Behavior of a Ru(II) Complex with an o-Quinoid Moiety and of Bridged Ru(II)-M(II) Complexes (M = Pd, Pt),” Dalton Trans. 3221–3226 (2003).
K. KOBAYASHI, H. OHTSU, T. WADA, T. KATO and K. TANAKA, “Characterization of a Stable Ruthenium Complex
with Oxyl Radical,” J. Am. Chem. Soc. 125, 6729–6739 (2003).
H. SUGIMOTO, K. SIREN K., TSUKUBE and K. TANAKA, “Mono-Dithiolene Molybdenum(IV) Complexes of cis-1,2-
Dicyno-1.2-Ethylenedithiolate (mnt2–): New Models for Molybdenum Enzymes,” Eur. J. Inorg. Chem., 2633–2638 (2003). T. KOIZUMI, T. TOMON and K. TANAKA, “Terpyridine-Analogous (N,N,C)-Tridentate Ligands: Synthesis, Structures
and Electrochemical Properties of Ruthenium(II) Complexes Bearing Tridentate Pyridinium and Pyridinylidene Ligands,” Organometallics 22, 970–975 (2003).
D. OOYAMA, T. KOBAYASHI, K. SHIREN and K. TANAKA, “Regulation of Electron Donating Ability to Metal Center:
Isolation and Characterization of Ruthenium Carbonyl Complexes with N,N- and/or N,O-Donor Polypyridyl Ligands,” J. Organomet. Chem. 665, 107–113 (2003).
B -6) 受賞、表彰
日本化学会学術賞 (1999).
B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員
地球環境関連研究動向の調査化学委員会委員 (1990-93). 錯体化学会事務局長 (1990- ).
科学技術振興事業団・戦略的基礎研究「分子複合系の構築と機能」の研究代表者 (2000- ). 学会の組織委員
第 30回錯体化学国際会議事務局長 (1990-94). 第 8回生物無機化学国際会議組織委員 (1995-97). 文部科学省、学術振興会等の役員等
学術審議会専門委員（科学研究費分科会） (1992-94, 2003- ). 文部省重点領域研究「生物無機化学」班長 (1992-94).
日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員 (1996-97), (2001- ). 次世代研究探索研究会・物質科学系委員会委員 (1997).
研究系及び研究施設の現状 153 社団法人近畿化学協会評議員 (1999-2002).
NE D O 技術委員 (2001-2002).
B -8) 他大学での講義、客員
北海道大学大学院理学研究科 , 2000 年 6 月 .
京都大学大学院理学研究科 , 連携併任教授 , 1999年 -2002 年 . 理化学研究所 , 客員主任研究員 , 1999年 -2002 年 .
University of Strasbourg, France, Visiting Professor, 1999年.
名古屋大学工学研究科 , 2001 年 . 静岡大学理学研究科 , 2002 年 .
C ) 研究活動の課題と展望
遷移金属上での一酸化炭素と求核試薬との反応は有機合成の最も重要な素反応の一つである。二酸化炭素は金属−η1
−C O2錯体を形成させると速やかに金属−C O錯体に変換可能であるが，二酸化炭素還元条件下では金属−C O結合の還 元的開裂が起こりC Oが発生する。したがって，二酸化炭素を有機合成のC 1源とするためにはC O2由来の金属−C O結合 を開裂させることなく求電子試薬と反応させる方法論の開発にかかっている。還元型の配位子をC O2還元の電子貯蔵庫と して使用するのみならず金属−C O結合に架橋させることで金属−C O結合の還元的開裂の抑制とカルボニル基の還元的 活性化が可能となることが明らかとなった。このような反応系では金属−C Oのカルボニル炭素に求電子試薬が付加し，１段 のC O2還元反応で複数個の炭素−炭素結合生成が可能である。さらにC O2の多電子還元反応は，貯蔵困難な電気エネル ギーから化学エネルギーへの変換手段としても大きな期待がかけられる。
アコ金属錯体からのプロトン解離平衡に配位子の酸化還元反応を共役させると溶液のプロトン濃度でオキソラジカル配位 子を有する金属錯体の生成が可能となる。その結果，プロトン濃度勾配から電気エネルギーへのエネルギー変換ならびに 酸化型オキソ金属錯体を触媒とする有機化合物の酸化反応への応用が期待される。
