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クリーンエネルギー生産法の開発

Research Project

Project/Area Number 20655035
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Environmental chemistry
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

山田 陽一  独立行政法人理化学研究所, グリーンナノ触媒研究チーム, 副チームリーダー (50317723)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2010: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords水素発生 / 還元 / パラジウムナノ粒子 / 脱ハロゲン / ギ酸 / 高分子 / 触媒膜 / マイクロリアクター / 酸触媒 / リンタングステン酸 / 四級アンモニウム塩 / ピリジニウム塩 / 酸化反応 / マイクロフロー / 触媒システム
Research Abstract

還元的に水素を発生するシステムを開発することを主眼とした研究を実施した.すなわち,エネルギー生産システムを構築するべく,太さ100マイクロメートル,高さ40マイクロメートルの半楕円上のマイクロリアクター内に鎖状高分子とパラジウム塩の溶液を層流状態で流入し,引き続き還元することにより,層流界面上にパラジウムナノ粒子導入型高分子触媒膜を世界で初めて構築することに成功した.この高分子パラジウムナノ粒子触媒膜導入型マイクロリアクターを用いて,ギ酸ナトリウム水溶液を還元剤した水素化脱塩素化反応の検討を行った.その結果,50-70℃中滞留時間8秒程度で効率的に反応が進行し,対応する脱塩素化化合物が得られた.この反応系は様々なハロゲン化化合物に適用することが可能であった.さらに塩素化化合物のみならず臭素化化合物,ヨウ素化化合物,さらにはスルポナート化合物の脱官能基化にも適用可能であり,対応する生成物を定量的に与えた.そこで,水素発生を行うべく,ギ酸ナトリウムを水素発生源とし,水中にて,マイクロ流路にギ酸ナトリウム水溶液を導入した.その結果,同様の条件で効率的に水素を発生させることに成功した。このとき,副反応は確認されなかった.ギ酸は蟻の酸というように天然に存在する化合物であり,ギ酸ナトリウムからの直接的水素発生は,危険な水素ガスを必要時に瞬時に調製することが可能であることから,実践的な水素発生機器の開発として有益な結果が示された.

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (27 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] H_2O_2-Oxidation of Alcohols Promoted by Polymeric Phosphotungstate Catalysts2010

    • Author(s)
      Y.M.A.Yamada, C.Jin, Y.Uozumi
    • Journal Title

      Org.Lett.

      Volume: 12 Pages: 4540-4543

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      Y.M.A.Yamada, T.Watanabe, K.Torii, T.Beppu, N.Fukuyama, Y.Uozumi
    • Journal Title

      Chem Eur.J.

      Volume: 16 Pages: 11311-11319

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    • Author(s)
      C.Jin, Y.M.A.Yamada, Y.Uozumi
    • Journal Title

      Bull.Korean Chem.Soc.

      Volume: 31 Pages: 547-548

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    • Author(s)
      Y.Uozumi, Y.Matsu-ura, T.Arakawa, Y.M.A.Yamada
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed. 48

      Pages: 2708-2710

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    • Author(s)
      Y.M.A.Yamada, T.Arakawa, H.Hoche, Y.Uozumi
    • Journal Title

      Chem.Asian.J. 4

      Pages: 1092-1098

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    • Author(s)
      Y.Uozumi, Y.M.A.Yamada
    • Journal Title

      Chem.Rec. 6

      Pages: 51-65

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      Y.M.A.Yamada, K.Torii, Y.Uozumi
    • Journal Title

      Beilstein J.Org.Chem. 5-18

      Pages: 1-5

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      Y.M.A.Yamada, T.Watanabe, K.Torii, Y.Uozumi
    • Journal Title

      Chem.Commun.

      Pages: 5594-5596

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  • [Journal Article] Aquacatalytic Asymmetric Suzuki-Miyaura Coupling with an Amphiphilic Resin-Supported Chiral Palladium Complex2009

    • Author(s)
      Y. Uozumi, Y. Matsu-ura, T. Arakawa, Y. M. A. Yamada
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.s 48(印刷中)

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    • Author(s)
      Y. M. A. Yamada, T. Arakawa, H. Hoche, Y. Uozumi
    • Journal Title

      Chem. Asian J. 4(印刷中)

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  • [Journal Article] Development of Tightly Convoluted Polymeric Phosphotungstate Catalysts and Their Application to an Oxidative Cyzlization of Alkenols and Alkenoic Acids2008

    • Author(s)
      Y. M. A. Yamada, H. Guo, Y. Uozumi
    • Journal Title

      Heterocycles 76

      Pages: 645-655

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      山田陽一
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      日本化学会第91春季年会(2011)特別企画講演会「自己組織化超分子を基盤とする高次機能触媒の最前線」
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      神奈川大学(横浜)
    • Year and Date
      2011-03-29
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      皆川真規, 山田陽一, 魚住泰広
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      神奈川大学(横浜)
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      日本化学会第91春季年
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      神奈川大学(横浜)
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      山田陽一, 太田英俊, 湯山喜也, 魚住泰広
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      日本化学会第91春季年
    • Place of Presentation
      神奈川大学(横浜)
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      2011-03-27
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  • [Presentation] Ionically convoluted poly (spiroborate) iridium catalyst for the dehydrative alkylation of anilines with alcohols in water2010

    • Author(s)
      Y.M.A.Yamada, H.Ohta, Y.Uozumi
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      Pacifichem 2010
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      Hilton (Honolulu, USA)
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      2010-12-18
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  • [Presentation] Ionically Convoluted Polymeric Phosphotungstate-Catalyzed Chemoselectvie Oxidation of Secondary Alcohols with 30% aq H_2O_22010

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      C.-K.Jin, Y.M.A.Yamada, Y.Uozumi
    • Organizer
      Pacifichem 2010
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      Hilton (Honolulu, USA)
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      2010-12-18
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  • [Presentation] Catalytic Membrane-Installed Microchannel Devices for Instaneous Organic Transformations2010

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      T.Watanabe, Y.M.A.Yamada, N.Fukuyama, T.Beppu, K.Torii, Y.Uozumi
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      Pacifichem 2010
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      Hilton (Honolulu, USA)
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      M.Minakawa, Y.M.A.Yamada, Y.Uozumi
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      Pacifichem 2010
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      Hilton (Honolulu, USA)
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      2010-12-18
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  • [Presentation] Asymmetric Suzuki-Miyaura coupling2010

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      Y.Uozumi; Y.Matsuura; T.Arakawa; Y.M.A.Yamada
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      Pacifichem 2010
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      Hilton (Honolulu, USA)
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  • [Presentation] ノーベル化学賞特別講演会"Palladium-catalyzed cross couplings in organic synthesis"2010

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      山田陽一
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      山田陽一
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      九州大学大学院(福岡)
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      山田陽一
    • Organizer
      有機合成化学協会
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      千葉大学(千葉)
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  • [Presentation] Development of Convoluted Polymeric Metal Catalysts in Organic Synthesis2010

    • Author(s)
      山田陽一
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      90th annual meeting of chemical society of Japan, Asian International conference
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      Kinki University、Higashi Osaka
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      2010-03-28
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  • [Presentation] イオン性分子もつれによる新規高分子リンタングステン酸触媒の創製および二級アルコールの選択的酸化反応への応用2010

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      陳青根、山田陽一、魚住泰広
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      第90日本化学会年会
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      近畿大学、東大阪
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      2010-03-27
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      渡部敏裕、山田陽一、魚住泰広
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      第90日本化学会年会
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      近畿大学、東大阪
    • Year and Date
      2010-03-27
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  • [Presentation] Development of lonically Convoluted Polymeric Phosphotungstate Catalysts and Their Application to Oxidation Reactions2009

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      ChungKeun Jin, Yoichi M.A.Yamada, Yasuhiro Uozumi
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      The Sixth International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals(IFOC-6)
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      Toshihiro Watanabe, Yoichi M.A.Yamada, Naoshi Fukuyama, Tomohiko Beppu, Yasuhiro Uozumi
    • Organizer
      The Sixth International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals(IFOC-6)
    • Place of Presentation
      University of Tokyo, Tokyo
    • Year and Date
      2009-11-16
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      山田陽一
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      中外製薬講演会
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      中外製薬鎌倉研究所、鎌倉
    • Year and Date
      2009-08-05
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  • [Presentation] "Molecular Convolution"による高分子金属触媒の創製とそのマイクロ反応デバイス化2009

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      山田陽一
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      理研シンポジウム
    • Place of Presentation
      理化学研究所、和光
    • Year and Date
      2009-07-03
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    • Author(s)
      山田陽一, 渡部敏裕, 福山尚志, 別府朋彦, 鳥居薫, 魚住泰広
    • Organizer
      第57回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学、東京
    • Year and Date
      2009-05-09
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  • [Presentation] "分子もつれ"による触媒膜導入型マイクロ反応デバイスの創製2009

    • Author(s)
      山田陽一
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      第89年会日本化学会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2009-03-27
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  • [Presentation] イオン性分子もつれによる主鎖ボレート高分子固定化銅触媒の創製2009

    • Author(s)
      太田英俊, 山田陽一, 魚住泰広
    • Organizer
      第89年会日本化学会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2009-03-27
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  • [Presentation] イオン性分子もつれによる高分子リンタングステン酸触媒の創製および酸化反応への応用2009

    • Author(s)
      陳青根, 山田陽一, 魚住泰広
    • Organizer
      第89年会日本化学会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2009-03-27
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    • Author(s)
      渡部敏裕, 山田陽一, 魚住泰広
    • Organizer
      第89年会日本化学会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2009-03-27
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    • Author(s)
      山田陽一
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      京都大学科学研究所 元素科学国際研究センター有機化学セミナー
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      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2008-11-06
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  • [Presentation] 触媒膜導入型マイクロ反応デバイスの創製2008

    • Author(s)
      山田陽一, 渡部敏裕, 魚住泰広, 福山尚志, 別府朋彦, 鳥居薫
    • Organizer
      第34回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2008-11-05
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  • [Presentation] Instantaneous Organic Transformations Using a Microchannel Reactor with a Catalytic Membrane2008

    • Author(s)
      Yoichi M. A. Yamada, Tomohiko Beppu, Naoshi Fukuyama, Toshihiro Watanabe, Yasuhiro Uozumi
    • Organizer
      17th International Conference on Organic Synthesis (ICOS-17)
    • Place of Presentation
      Daejeon, Korea
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      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/ymayamada/

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      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多座ホスフィン配位子を有する遷移金属触媒2008

    • Inventor(s)
      魚住泰広, 山田陽一
    • Industrial Property Rights Holder
      自然科学研究機構
    • Acquisition Date
      2008-06-12
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高分子含有クロム族金属触媒2008

    • Inventor(s)
      魚住泰広, 山田陽一
    • Industrial Property Rights Holder
      自然科学研究機構
    • Acquisition Date
      2008-06-12
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      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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