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摘要：设计并合成了具有电子供体与受体连接结构的新型有机分子，基于光谱学测定和理论计算结果，通过光激发产生长寿命的电荷转移态，可以作为实现有机物还原性转换的光催化剂。

关键词：光催化剂、光氧化还原催化法、有机分子、氧化还原辅酶（NADH/NAD+）、人工光合作用

日本新潟大学和东京大学设计并合成了具有电子供体与受体连接结构的新型有机分子，基于光谱学测定和理论计算结果，通过光激发产生长寿命的电荷转移态，可以作为实现有机物还原性转换的光催化剂。

光氧化还原催化法是将吸收可见光后引起电⼦移动的⾦属络合物用作光氧化还原催化剂的方法，为了对其进行改善以符合绿色可持续化学理念，人们把目光转向开发不含有稀少昂贵且可能产生残留的过渡⾦属的有机分子光催化剂。

新潟大学着眼于氧化还原辅酶（NADH/NAD⁺）的人工合成类似物苯并咪唑烷（BIH-R）/苯并咪唑离子（BI⁺-R）的氧化还原特性，拓展了BIH-R的光反应研究。之后，BIH-R被各国研究者广泛应用于各种领域，包括⼆酸化碳还原、氢气制取、太阳能电池、有机半导体、亚硫酸气体转换、有机合成等。

另外，新潟大学也踏足几乎空白的BI⁺-R研究领域，成功开发出新型有机光氧化还原催化剂，为此次的成果奠定了基础。

在此基础上，研究人员利用BIH-R/BI⁺-R的氧化还原特性进行分子设计，致力于研发新型光催化分子。期望的光催化分子性质是可以生成具有长寿命和高氧化还原能力的催化活性物质。

于是，设计并合成了具有以三芳胺（TA）为电子供体（D）部位，BI⁺为受体（A）部位的D-A连接结构的新分子（BI⁺-TA），对其进行了吸收与发射光谱、密度泛函理论（DFT）计算，并测量了瞬态吸收光谱。

结果观察到光激发导致分子内的电子从TA部位移动到BI⁺部位，形成电荷转移态；并且，在为验证该分⼦的光催化剂作用而选定的有机物质的还原反应中也同样适用，确认了其有效性。

研究小组认为，此项研究有望应用于帮助解决粮食和能源问题的人工光合作用领域（通过还原二氧化碳合成有机物以及利用水制取氢气）。

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日本新潟大学：开发出吸收可见光的新型有机分子催化剂