Controlled synthesis of subnano metal clusters using wet-process

• Project/Area Number: 25630368
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Catalyst/Resource chemical process
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: MIZUGAKI Tomoo 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50314406)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: サブナノクラスター / デンドリマー / ナノ空孔 / 触媒 / パラジウム / ロジウム / ナノ反応場

Outline of Final Research Achievements

Size controlled synthesis of subnano ordered metal clusters was carried in the liquid phase. Poly(benzylether) dendrons were attached to the third generation of polyamine dendrimer by divergent-convergent method to afford core-shell type dendrimers. Increasing the generation of the dendrons afforded more rigid internal nanocavity which was suitable for formation of Pd4 clusters. Rh5 clusters could be prepared using the surface alkylated polyamine dendrimers. The ammonium cation within the dendrimer acted as the counter cation of the Rh cluster anion. Highly selective reduction of aromatic nitro groups under the water-gas shift reaction conditions.

Research Products

• [Journal Article] Selective C-C Coupling Reaction of Dimethylphenol to Tetramethyldiphenoquinone Using Molecular Oxygen Catalyzed by Cu Complexes immobilized in Nanospaces of Structurally-ordered Materials (2015)
  • Author(s): Z. Maeno, T. Mitsudome, T. Mizugaki ;K. Jitsukawa, K. Kaneda
  • Journal Title: Molecules Volume: 20 Issue: 2 Pages: 3089-3106
  • DOI: 10.3390/molecules20023089
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Selective Synthesis of Rh5 Carbonyl Clusters within a Polyamine Dendrimer for Chemoselective Reduction of Nitro Aromatics (2014)
  • Author(s): Z. Maeno, T. Mitsudome; T. Mizugaki, K. Jitsukawa, K. Kaneda
  • Journal Title: Chem. Commun. Volume: 50 Issue: 49 Pages: 6526-6529
  • DOI: 10.1039/c4cc00976b
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Regioselective Oxidative Coupling of 2,6-Dimethylphenol to Tetramethyld iphenoquinone Using Polyamine Dendrimerencapsulated Cu Catalysts (2013)
  • Author(s): Z. Maeno, M. Okao, T. Mitsudome, T. Mizugaki, K. Jitsukawa, K. Kaneda
  • Journal Title: RSC Advances Volume: VOL.3 Issue: 25 Pages: 9662-9665
  • DOI: 10.1039/c3ra41817k
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ジメチルフェノールの位置選択的な酸化的カップリング反応に向けたマガディアイト固定化銅触媒の開発 (2015)
  • Author(s): 前野禅， 満留敬人， 水垣共雄， 實川浩一郎， 金田清臣
  • Organizer: 第115回触媒討論会
  • Place of Presentation: 成蹊大学（武蔵野市）
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] ポリアミンデンドリマーを用いたPdナノクラスターのサイズ制御法の開発 (2014)
  • Author(s): 林寛司，前野禅， 満留敬人， 水垣共雄， 實川浩一郎， 金田清臣
  • Organizer: 第7回触媒表面化学研究発表会
  • Place of Presentation: 関西大学（吹田市）
  • Year and Date: 2014-10-31
• [Presentation] デンドリマーのナノ空孔構造を利用した新規触媒活性種の創製 (2014)
  • Author(s): 満留敬人， 林寛司， 前野禅， 水垣共雄， 實川浩一郎， 金田清臣
  • Organizer: 第114回触媒討論会
  • Place of Presentation: 広島大学（東広島市）
  • Year and Date: 2014-09-26
• [Presentation] フェノール類からジフェノキノンへの酸化的カップリング反応を促進する規則性ナノ空間を利用した固定化複核銅錯体触媒の開発 (2014)
  • Author(s): 前野禅， 満留敬人， 水垣共雄， 實川浩一郎， 金田清臣
  • Organizer: 第114回触媒討論会
  • Place of Presentation: 広島大学（東広島市）
  • Year and Date: 2014-09-25
• [Presentation] Regioselective Oxidative Coupling Reaction of Dimethylphenol Catalyzed by Polyamine Dendrimer‐Encapsulated Copper Complex Using Molecular Oxygen (2014)
  • Author(s): Zen Maeno, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • Organizer: TOCAT7
  • Place of Presentation: 京都テラサ（京都市）
  • Year and Date: 2014-06-04
• [Presentation] ポリアミンデンドリマー内包サブナノパラジウムクラスターのサイズ 制御とその触媒作用 (2014)
  • Author(s): 水垣共雄， 露崎貴宏， 林寛司， 前野禅， 満留敬人， 實川浩一郎， 金田清臣
  • Organizer: 高分子学会 第63回年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2014-05-28
• [Presentation] デンドリマー内包銅触媒を用いたジメチルフェノールの位置選択的な酸化的カップリング.反応
  • Author(s): 前野禅; 岡尾基弘; 満留敬人; 水垣 共雄; 實川浩一郎; 金田清臣
  • Organizer: 第46回酸化反応討論会
  • Place of Presentation: 筑波大学（茨城県）
• [Presentation] Size Selective Synthesis and the Catalytic Properties of Subnano Palladium Clusters Using Core[poly(propylene imine)]-shell[poly(benzylether)] Hybrid Dendrimers.
  • Author(s): Tomoo Mizugaki; Takayuki Kibata; Zen Maeno; Takato Mitsudome; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • Organizer: 8th International Dendrimer Symposium (IDS8)
  • Place of Presentation: マドリッド（スペイン）
• [Presentation] Development of Polyamine Dendrimer-encapsulated Cu Complex Catalysts for Regioselective Coupling Reaction of Dimethylphenol to Diphenoquinone.
  • Author(s): 岡尾基弘; 前野禅; 満留敬人; 水垣共雄; 實川浩一郎; 金田清臣
  • Organizer: 第４回触媒科学研究発表会
  • Place of Presentation: 徳島大学（徳島県）
• [Presentation] Rh錯体内包ポリアミンデンドリマーと固体酸を用いたone-pot触媒反応系の開発
  • Author(s): 露崎貴宏; 前野禅; 満留敬人; 水垣共雄; 實川浩一郎; 金田清臣,
  • Organizer: 第2回 JACI/GSCシンポジウム（第13回 GSCシンポジウム）
  • Place of Presentation: メルパルク大阪（大阪府）
• [Book] デンドリマーを用いたナノ触媒反応場の設計と触媒反応事例/触媒の設計・反応制御 事例集 (2013)
  • Author(s): 金田清臣; 水垣共雄; 満留敬人; 實川浩一郎
  • Publisher: 技術情報協会