[Mn（BPY）（CO）4] [SBF6]複合体による還元誘発性CO解離と電気触媒CO2還元におけるその関連性

[MN（BPY）（CO）3BR]は、CO2還元のベンチマーク電気触媒として認識されており、二重還元[MN（BPY）（CO）3] - 触媒メカニズムの活性種であることが提案されています。この中間体と2つのプロトンの反応は、テトラカルボニルカチオン[Mn（BPY）（CO）4]+を生​​成し、それにより触媒サイクルを閉じます。ただし、この種は実験的に観察されていません。この研究では、[MN（BPY）（CO）4] [SBF6]（1）が直接合成され、H2Oの存在下でCO2をCO2に減少させるための効率的な電気触媒であることがわかりました。複合体1は、X線結晶学とIRおよびUV-VIS分光法を使用して特徴付けられました。1の酸化還元活性は、環状ボルタンメトリーを使用して決定され、ベンチマークマンガン複合体のそれと比較して、たとえば[Mn（bpy）（co）3br]（2）および[Mn（bpy）（co）3（mecn）] [pf6]（3）。赤外線分光分析は、複合体1の単一電子還元の後にCO解離が起こることを示し、[Mn（BPY）（Co）3（MECN）]+種を生成しました。複合体1は、均一なMNベースの電気触媒CO2還元において、前駆体およびサイクル中間体の両方として実験的に検証されました。

[Mn(bpy)(CO)3Br] is recognized as a benchmark electrocatalyst for CO2 reduction to CO, with the doubly reduced [Mn(bpy)(CO)3]- proposed to be the active species in the catalytic mechanism. The reaction of this intermediate with CO2 and two protons is expected to produce the tetracarbonyl cation, [Mn(bpy)(CO)4]+, thereby closing the catalytic cycle. However, this species has not been experimentally observed. In this study, [Mn(bpy)(CO)4][SbF6] (1) was directly synthesized and found to be an efficient electrocatalyst for the reduction of CO2 to CO in the presence of H2O. Complex 1 was characterized using X-ray crystallography as well as IR and UV-Vis spectroscopy. The redox activity of 1 was determined using cyclic voltammetry and compared with that of benchmark manganese complexes, e.g., [Mn(bpy)(CO)3Br] (2) and [Mn(bpy)(CO)3(MeCN)][PF6] (3). Infrared spectroscopic analyses indicated that CO dissociation occurs after a single-electron reduction of complex 1, producing a [Mn(bpy)(CO)3(MeCN)]+ species. Complex 1 was experimentally verified as both a precatalyst and an on-cycle intermediate in homogeneous Mn-based electrocatalytic CO2 reduction.