水素の電子を常温で抽出・貯蔵して、必要な時に有機合成に利用

• 常温で水素から電子を抽出・貯蔵し、必要な時にいつでも、有機合成や医薬品合成に重要なシクロプロパン化反応に利用できる水素エネルギーキャリアを開発した。
• 開発した水素エネルギーキャリアは、固体状態で、水素の電子を３ヶ月以上保存できる。
• 水素を電子源として使用することで、金属廃棄物を出さない環境にやさしい有機合成反応を実現した。

　水素は利用するときに温室効果ガスを排出しないため、カーボンニュートラル実現のカギとなるクリーンエネルギーとして注目が集まっています。しかし、気体のままでは貯蔵・運搬の効率が低いため、多くのエネルギーを必要とせずに貯蔵・運搬し、そのまま利用できる水素エネルギーキャリアの革新が求められています。
　九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I²CNER）／大学院工学研究院の小江 誠司（おごう せいじ）主幹教授らの研究グループは、近畿大学との共同研究により、常温で水素から電子を抽出・貯蔵し、必要な時はいつでもシクロプロパン化反応に利用できる水素エネルギーキャリアとして遷移金属触媒（イリジウム化合物）を開発しました。開発した水素エネルギーキャリアは、水素から「水素ラジカル（H•）」もしくは「ヒドリド（H^-）」ではなく「電子」を抽出・貯蔵でき、固体状態で、水素の電子を３ヶ月以上保存できます。水素を電子源として使用することで、金属廃棄物を出さずに、有機合成や医薬品合成に重要なシクロプロパン化反応を実現したことは、社会的・学術的に大きな意義があります。
　本研究成果は、アメリカ化学会の雑誌「JACS Au」オンライン版で2024年3月26日（火）午前１時（日本時間）に公開されました。

　水素から電子を取り出すエネルギーキャリアを開発し、水素を電子として利用する有用な有機合成反応を開発しました。従来法とは発想が全く異なる発想によるものなので、論文は「アルケンと水素との反応で、水素化以外の反応が起こることを想像したことがあるだろうか」の文章で書き始めました。本成果は、カーボンニュートラル社会の実現に貢献するものと考えています。

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掲載誌：JACS Au
タイトル：Cyclopropanation using Electrons Derived from Hydrogen—Reaction of Alkenes and Hydrogen without Hydrogenation
著者名： Seiji Ogo,* Takeshi Yatabe, Keishi Miyazawa, Yunosuke Hashimoto, Chiaki Takahashi, Hidetaka Nakai, Yoshihito Shiota
DOI：10.1021/jacsau.4c00098

工学研究院　小江 誠司　主幹教授