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極性ナノ空間場による超不安定分子の反応制御法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaMolecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
Project/Area Number 23105511
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

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

Principal Investigator

尾中 篤  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (10144122)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsゼオライト / 細孔 / 不安定小分子 / 安定保持 / アルジミン / 量子化学計算 / ホルムアルデヒド / 三量化平衡
Research Abstract

反応性に富むホルムアルデヒドなどの不安定小分子がゼオライト中の金属カチオンに吸着することにより,不安定分子を保護することなくその形態のままで安定に保持しつづける研究を行ってきた.その研究展開として,常温では単離不可能な超不安定(中間体)分子種を,ゼオライトの極性ナノ細孔中で発生させて安定に保持し,常温でその化学種が存在していることを分光化学的に確認できるかについて探索した.
そこでまず,不安定な分子種の安定化に必要なゼオライトの骨格構造,交換カチオンの種類などの予測化を計算化学を用いて行った.N-無置換アルジミンを得るためにアルデヒドとアンモニアから誘導する方法について,Gaussian 98を用いて構造最適化およびシングルポイントエネルギーを計算した結果,脂肪族および芳香族アルデヒドのどちらを出発物とした場合も,N-無置換アルジミンは出発物よりも5-6 kcal/mol不安定であった.すなわち,N-無置換アルジミンを安定物として得ることは困難なことを意味した.一方、N-メチルベンズアルジミンは原系よりもエネルギー的に安定であり,実際にN-メチルベンズアルジミンは常温・常圧で単離可能な化合物であった.次にゼオライトの細孔骨格格子を切り出した10Tモデルをつくり,N-無置換アルジミンを吸着させた状態を計算した結果,アルデヒドとアンモニアの原系とほぼ同じ状態になることが示され,アルジミン体の確認が可能であることが示唆された.しかし,実際にゼオライトにベンズアルデヒドとアンモニアを吸着させてみたが,固体13-C NMRのスペクトルがブロードで,アルジミン体を確認するまでは至らなかった.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Direct Synthesis of Nitriles from α-Aryl Alcohols with Trialkylsilyl Cyanide Using Bronsted Acid Montmorillonite Catalysts2011

    • Author(s)
      J.Wang, Y, Masui, M.Onaka
    • Journal Title

      ACS Catal.

      Volume: 1 Issue: 5 Pages: 446-454

    • DOI

      10.1021/cs1000812

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conversion of Triose Sugars with Alcohols to Alkyl Lactates Catalyzed by Bronsted Acid Tin Ion-Exchanged Montmorillonite2011

    • Author(s)
      J.Wang, Y.Masui, M.Onaka
    • Journal Title

      Appl.Catal.B : Environ.

      Volume: 107 Issue: 1-2 Pages: 135-139

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2011.07.006

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tin Tetra (tert-butoxide) with Acid-Base Additives : Valid Catalyst Precursors for Direct Synthesis of Dimethyl Carbonate from CO_2 and CH_3OH2011

    • Author(s)
      Y.Masui, S.Haga, M.Onaka
    • Journal Title

      Chem.Lett.

      Volume: 40 Issue: 12 Pages: 1408-1410

    • DOI

      10.1246/cl.2011.1408

    • NAID

      10030221434

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Trapping and Preserving as well as Activating Labile Carbonyl Compounds in Nanoporous Zeolite2011

    • Author(s)
      M.Onaka, Y.Masui, T.Okachi, S.Imachi, M.Tomita, K.Sato
    • Organizer
      1st International Symposium on Molecular Activation
    • Place of Presentation
      淡路島夢舞台
    • Year and Date
      2011-11-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼオライトによる安定分子の活性化:不安定分子の発生とその安定捕捉

    • Author(s)
      尾中 篤
    • Organizer
      新学術領域研究第3回「分子活性化」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢歌劇座(石川県,金沢市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼオライトに捕捉された第二級カルボカチオンの観測

    • Author(s)
      服部大輝・増井洋一・尾中篤
    • Organizer
      第110回触媒討論会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県,福岡市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸性ゼオライト細孔内における第二級カルボカチオンの安定化

    • Author(s)
      増井洋一・服部大輝・尾中篤
    • Organizer
      第111回触媒討論会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府吹田市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼオライト─その新しい機能の発掘

    • Author(s)
      尾中 篤
    • Organizer
      第44回触媒サマーセミナー
    • Place of Presentation
      ホテル花月園(神奈川県,箱根町)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 無機酸化物ナノ空間場を活かした有機反応制御法の開発

    • Author(s)
      尾中 篤
    • Organizer
      第112回触媒討論会
    • Place of Presentation
      秋田ビューホテル(秋田県,秋田市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 「グリーン触媒-固体酸・固体塩基触媒の新しい展開」『最新グリーンケミストリー』(御園生誠,村橋俊一編)2011

    • Author(s)
      尾中篤
    • Publisher
      講談社サイエンティフィク
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://maildbs.c.u-tokyo.ac.jp/~onaka/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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