2021 Fiscal Year Annual Research Report
Highly selective molecular transformations by hybrid catalysts composed of alloy cluster and metal oxide
| Project Area | Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand |
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| Project/Area Number |
17H06443
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
宍戸 哲也 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (80294536)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 大樹 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (20633267)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ハイブリッド触媒 / 合金ナノ粒子 / 金属ナノ粒子 / 無機固体 / 選択的分子変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
担持Au触媒によるC(sp3)－結合のシリル化に関する研究 遷移金属触媒を用いるシリル化は、医薬品や農薬の有用な合成中間体である有機ケイ素化合物を合成するために有用な手法である。本研究では金と両性酸化物で構成された触媒を用いることにより、ジシランとアルキルエステルやアルキルエーテルのシリルクロスカップリングが進行し、アルキルシランを温和な条件で合成できることを明らかにした。本触媒反応を用いることで、バイオマスやポリエステルなどの廃プラスチックから、有機ケイ素化合物を簡単かつ迅速に合成することが可能になることから、新しい資源循環体系の提案につながる成果と考えられる。
金属－酸二元機能触媒によるグリセロールを原料とする乳酸の連続フロー合成に関する研究 乳酸は生分解性プラスチックを含む様々な化成品の重要な合成原料である。現在、工業的には単糖類の発酵あるいはアルデヒドとシアン酸より乳酸ニトリル、乳酸メチルエステルを経る合成法により製造されている。しかし、多段階であり、高温・高圧下での反応であることが課題である。本研究では、液相連続フロー反応器を用いて、塩基を添加しない温和な条件での、担持白金触媒によるグリセロールからの乳酸一段合成について検討し、その合成効率を向上させることに成功した。
金属－酸二元機能触媒によるバイオマスからのアミノ酸合成に関する研究 バイオマス由来の基質としてグリセリン酸からアミノ酸（アラニン）の合成に有効な触媒の検討を行った。還元的アミノ化に有効とされるRu触媒について担体の検討を行い、アナタース型のTiO2を用いたRu/TiO2触媒がその酸と金属の二元機能を用いることでアラニンを高収率で与えることを見出した。また、他の金属酸化物と合わせて酸・塩基点に関する検討を行い、アナタース型のTiO2が活性を示す要因について考察を行った。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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