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固定化金属錯体の不斉自己組織化を利用した多機能不斉触媒空間の構築と触媒反応制御

Research Project

Project/Area Number 18033011
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

唯 美津木  The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 准教授 (70396810)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords触媒 / 表面 / 選択酸化 / 不斉合成 / 反応空間 / ゼオライト / 分子認識 / 反応機構 / 固定化金属錯体 / 不斉自己組織化 / 不均一系不斉触媒 / Diels-Alder反応 / 選択性制御
Research Abstract

表面を利用した選択的触媒反応の制御を目的とし、酸化物表面や酸化物多孔体に固定化した固定化金属錯体をモチーフとした新しい触媒活性構造とその上の選択的反応空間の同時構築を行った。平成19年度は、特にシリカ表面に固定化した銅-ビスオキサゾリン錯体の表面空間を不斉を持たない有機官能基で化学的に空間修飾することにより、表面に固定化した不斉金属錯体上での不斉触媒反応の不斉選択性を制御できる現象を見出した。FT-IR,固体NMR, ESR, XPS, XAFSなどの表面構造解析手法により、表面の不斉反応空間と金属錯体の構造を明らかにした。更に、表面の有機官能基の種類と構造を変えて表面空間修飾錯体を合成し、そのDiels-Alder不斉反応の反応特性を調べることで、不斉を持たない有機官能基によりなぜ表面で不斉反応が促進されるのか、そのメカニズムを検討した。
我々が前年度開発に成功したベンゼンと酸素からのフェノール直接合成に世界最高触媒性能を示すゼオライト細孔空間内に固定化したRe10核クラスター触媒において、in-situ構造解析法を駆使して選択酸化触媒反応中におけるゼオライト細孔空間内の活性レニウムクラスターのダイナミック構造変化を世界で初めて解明し、フェノール直接合成反応における高選択性の要因を解明した。
シリカ表面に固定化したRu単核錯体を合成し、表面上で反応物の構造変化のエネルギーを利用してその配位子を選択的に脱離させる方法を見出し、選択酸化反応に高い活性を有する新規固定化錯体の設計に成功した。表面における金属錯体の構造、反応空間の構造解析を行い、表面で特異的に形成される触媒活性構造の反応特性を解明した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Enantioselectivity Promotion by Achiral Surface Functionalization on SiO_2-Supported Cu-Bis (oxazoline) Catalysts for Asymmetric Diels-Alder Reactions2007

    • Author(s)
      S. Tanaka, M. Tada, Y. Iwasawa
    • Journal Title

      J. Catal. 245

      Pages: 173-183

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Re-Cluster/HZSM-5 Catalyst for Highly Selective Phenol Synthesis from Benzene and O2: Performance and Reaction Mechanism2007

    • Author(s)
      M. Tada, R. Bal, T. Sasaki, Y. Uemura, Y. Inada, S. Tanaka, M. Nomura, and Y. Iwasawa
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C 111

      Pages: 10095-10104

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Formation of A Coordinatively Unsaturated Metal Complex at a Surface: A SiO2-Immobilized, Three-Coordinate Ruthenium Catalyst for Alkene Epoxidation2007

    • Author(s)
      M. Tada, R. Coquet, J. Yoshida, M. Kinoshita, Y. Iwasawa
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed. 46

      Pages: 7220-7223

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Advanced Design of Catalytically Active Reaction Space at Surfaces for Selective Catalysis2007

    • Author(s)
      M. Tada, Y. Iwasawa
    • Journal Title

      Coord. Chem. Rev. 251

      Pages: 2702-2716

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselectivity Promotion by Achiral Surface Functionalization on SiO_2-Supported Cu-Bis(oxazoline) Catalysts for Asymmetric Diels-Alder Reactions2007

    • Author(s)
      S.Tanaka, M.Tada, Y.Iwasawa
    • Journal Title

      J. Catal. 245

      Pages: 173-183

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct Phenol Synthesis by Selective Oxidation of Benzene with Molecular Oxygen on an Interstitial-N/Re Cluster/Zeolite Catalyst2006

    • Author(s)
      R.Bal, M.Tada, T.Sasaki, Y.Iwasawa
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed. 45

      Pages: 448-452

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Advanced Catalyst Design with Supported Metal Complexes for Selective Catalysis2006

    • Author(s)
      M.Tada, Y.Iwasawa
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Pages: 2833-2844

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Catalyst Design for Selective Oxidation with Molecular Oxygen by Metal-Complex Attachment2006

    • Author(s)
      M.Tada, R.Bal, Y.Iwasawa
    • Journal Title

      Catal. Today 117

      Pages: 141-147

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Advanced Design of Catalytically Active Reaction Space at Surfaces for Selective Catalysis

    • Author(s)
      M.Tada, Y.Iwasawa
    • Journal Title

      Coord. Chem. Rev. (In press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Advanced Catalyst Design of Supported Metal Complexes at Solid Surfaces2007

    • Author(s)
      M. Tada, Y. Iwasawa
    • Organizer
      Japan-USA Joint Symposium on Chemistry of Coordination Space 2007
    • Place of Presentation
      Northwestern University, Evanston, USA
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Handbook of Heterogeneous Catalysis

    • Author(s)
      M.Tada, Y.Iwasawa
    • Publisher
      Wiley-VCH (In press)
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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