学会賞（表彰規程第3条1項に該当するもの）［学術的］

分子性金属酸化物クラスターを基盤とした高効率触媒反応系の開発

　

　水野氏は，分子性金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレート（POM）の構造特性や化学的特長を生かして高選択性触媒反応系を開発した。すなわち，「分子鋳型」となる欠損型POMを合成し，その欠損部位に新たな金属種を導入するという独創的な手法を編み出すことで原子・分子レベルで活性サイトを設計した分子性金属酸化物クラスター触媒を開発し，さらにこれらPOMの固定化と固体化による分子性酸化物固体触媒開発まで展開した。以下に同氏の研究成果をまとめる。
　水野氏は，個数や配位様式の異なる様々な欠損型POMの設計・精密合成に成功した。さらに，この欠損型POMのプロトン化状態の制御という巧みな発想により，酸・塩基性や酸化剤活性化能の高度制御を成し遂げ，鎖状脂肪族などの単純アルケンのエポキシ化反応において，欠損型POMが高活性で，100 ％の選択性かつ100 ％過酸化水素利用率を示すことを見出した。同氏は，欠損型POMを「分子鋳型」として利用し，鉄，マンガン，バナジウム，銅，希土類金属などをこの欠損部位に導入した金属置換POMを開発し，様々な官能基変換反応に応用した。過酸化水素を酸化剤とするアルケンのエポキシ化では，かさ高いPOM骨格に特長的な立体効果により，反応性の高い内部二重結合存在下でも，末端二重結合に選択的に酸素添加するという特異的なエポキシ化選択性を示すことを見出した。二核鉄および二核銅活性サイト構造をもつ分子性金属酸化物クラスター触媒は，それぞれ分子状酸素を酸化剤とするアルケンのエポキシ化反応およびアルキンのホモカップリング反応に優れた活性を示した。また，四核銀構造の触媒はシラン化合物からの選択的なシラノール合成に高活性であることを明らかにした。このように，同氏は，同核・異核・多核金属置換POMを骨格とする新規で優れた分子性金属酸化物クラスター触媒を開発し，様々な高選択性触媒反応系を見出した。
　さらに水野氏は，上記の分子性金属酸化物クラスターを適切に設計された担体上に固定化することで，触媒と生成物の分離，触媒の再使用が容易で，かつ均一な活性サイトを有する分子固体触媒を開発している。また，分子性金属酸化物クラスターがポリオキソアニオンであることから，適切なカチオンと組み合わせることで自己組織化した固体触媒の開発にも成功している。
　以上のように，水野氏は，独創的な観点により，分子性金属酸化物クラスターであるPOMの特長を高度化し，多くの高選択性触媒反応系を開発し，触媒化学の学術的発展に大きく貢献してきた。これらの研究活動により，国内外で触媒研究における指導的役割も果たしている。さらに同氏は，ヘテロポリ化合物，ペロブスカイトなどの金属酸化物群の構造・組成・機能とそれらの触媒特性の関係を明確にし，メタクロレイン酸化工業触媒の改良など実用化を目指した研究開発にも貢献している。よって，同氏の業績は顕著であり，本会表彰規程第3条1項に該当するものと認められる。

 

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