【大阪工業大学】光と酸化還元に応答する分子明らかに

金属錯体の触媒活性を自在に制御



　大阪工業大学（学長：井上晋）応用化学科の平原将也准教授らの研究グループが、光と酸化還元に応答する金属錯体を明らかにしました。酸化還元を含む複数の刺激に応答する分子は珍しく、触媒、マテリアル、薬剤などに応用できる研究として注目を集めています。

【本件のポイント】
　●　光と酸化還元（電気化学刺激）により構造が変化する分子スイッチ
　●　分子そのものが触媒活性を持ち、外部刺激により変化する触媒に応用可能
　●　触媒、マテリアル、薬剤などに応用できる研究

　
　光や温度、化学物質など外部からの刺激により分子の構造や性質が可逆的に変化する分子を「分子スイッチ」と呼びます。光により変化する分子としてよく知られているのがアゾベンゼンで、高校の教科書にも登場します。紫外光や熱により、トランス体やシス体へと構造を変えます（図Ａ）。
　本研究では、ルテニウム原子を中心金属とした金属錯体を用いました。カルボキシル基（図Ｂ・赤色ハイライト)を持つ「錯体１」について可視光を照射すると、分子内水素結合（図Ｂ・水色ハイライト)を持つ「錯体２」へと構造が変化しました。一方、「錯体２」は、酸化還元反応（電気化学刺激）を引き金に、「錯体１」へと徐々に構造変化が起きることを実験とシミュレーションから明らかにしました（図Ｃ）。
　


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　本研究で合成した錯体は、光と酸化還元により変化する分子スイッチとしてふるまい、錯体の触媒活性（化学反応を促進する能力）を外部刺激により自在に制御することができます。今後の研究の進展により、外部刺激に応答する触媒、マテリアル、薬剤などに応用できることが期待できます。
　本研究成果は、２０２５年８月２３日（現地時間）にドイツ化学会誌「Angewandte Chemie International Edition」に掲載されました。
　本研究は日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究（Ｂ）の支援を受けて行いました。
ＵＲＬ：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202514500
（DOI: 10.1002/anie.202514500）

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