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チタンイオン交換型層状粘土鉱物を触媒とするメタノールから各種含酸素化合物の合成

Research Project

Project/Area Number 62550607
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 有機工業化学
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

森川 豊  東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (50016739)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上田 渉  東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (20143654)
Project Period (FY) 1987
Project Status Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 1987: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords粘土鉱物 / フッ素四ケイ素雲母 / チタンイオン / メタノール転化反応 / 含酸素化合物 / ビニル化反応
Research Abstract

合成粘土鉱物の一種であるフッ素四ケイ素雲母(TSM)のTiイオン交換体を調製し, メタノール転化反応に対する触媒活性を調べた. 購入したガスクロマトグラフをサンプリングバルブを介して, 既存の固定床流通式反応装置に直結し, 反応生成物の分析を行った. TSMそのものは触媒活性を全く示さなかったが, Ti(IV)イオン交換型のTSMは, メタノールの脱水反応を促進し, 反応温度350°Cにおいてジメチルエーテルと少量のメタンを生成した. 一方, 新たに作成した真空系の装置を用い, アルゴン雰囲気下慎重に調製したTi(III)イオン交換型のTSMは, 同じ反応温度で殆ど触媒活性を示さなかった. Ti(IV)イオン交換型のTSMに少量のZn, Clイオンを添加すると, その触媒活性は一変し, 脱水反応のみならず脱水素反応をも促進するようになる. 生成物としては, 脱水生成物であるジメチルエーテルの外に脱水素生成物であるギ酸メチル, ジメトキシメタンなどが見られるが, 特に興味深いことは, 炭素-炭素結合を有する含酸素化合物が生成することである. この含酸素化合物は極めて多種に亘り, 酢酸メチル, アクリル酸メチル, プロピオン酸メチル, メタクリル酸メチルなどのエステル類, アセトン, メチルビニルケトン, メチルエチルケトンなどのケトン類, イソブチルアルデヒドなどを含んでいる. これら含酸素化合物は, Ti(IV)型TSMにZn, Clの両方を含む場合にのみ生成し, その収率は触媒中のClイオン量に大きく依存する. 最大収率は, ClイオンがTi(IV)イオンに対し1モル%以下の触媒で得られた.
生成した含酸素化合物のうち, アクリル酸メチルは酢酸メチルの, また, メチルビニルケトンはアセトンのビニル化生成物と考えられる. そこで, 酢酸メチルとメタノール, アセトンとメタノールの反応を行ったところ, Ti(IV)型TSM上でそれぞれアクリル酸メチル, メチルビニルケトンが高選択的に生成した.

Report

(1 results)
  • 1987 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

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All Publications (1 results)

  • [Publications] Y. Morikawa;F. Wang;H. Kurokawa;W. Ueda;T. Ikawa: Proc. 9th Intern. Congr. Catal. (Calgary). (1988)

    • Related Report
      1987 Annual Research Report

URL: 

Published: 1987-04-01   Modified: 2016-04-21  

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