1991 Fiscal Year Annual Research Report
AtomーPlanting法による各種メタロシリケ-トの合成とその触媒作用
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03453083
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
八嶋 建明 東京工業大学, 理学部・化学科, 教授 (60016409)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
難波 征太郎 西東京科学大学, 理工学部, 助教授 (80114883)
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| Keywords | メタロシリケ-ト / AtomーPlanting法 / 固体酸触媒 / 形状選択性 / アルキル化 |
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| Research Abstract |
MFI型結晶性シリカ(シリカライト)に種々の金属塩化物蒸気を650℃程度の高温で接触させ、種々のメタロシリケ-トの調製を試みた。ただし、現状ではこれら金属がゼオライト骨格中に取り込まれたかどうかは、IR測定における酸性水酸基の発現で判断する以外に方法がないため、3価の酸化状態を取る金属に限られる。その結果、これまでにGa,In,Sb,As,それにA1が導入できることを明らかにした。
調製されたメタロシリケ-トをイオン交換法でプロトン形としたものの固体酸強度をアンモニアTPD法で測定したところ、その序列がA1->Ga>In>Sb>Asであることを見出した。このようにMFI型の結晶構造を持ち、強度の異なる酸点を有する固体酸触媒が調製できることを明らかにした。
これらの触媒を用いて、エタノ-ルによるエチルベンゼンのアルキル化を行った。MFI構造を有するゼオライトを触媒に用いると、反応の初期生成物はpージエチルベンゼンのみであるが、通常のA1-シリケ-ト触媒の場合は、引き続いて異性化が進行し、mージエチルベンゼンが生成する。ところが、より弱い酸点を有するメタロシリケ-ト、特にSb-およびAs-シリケ-トを触媒に用いた場合では、90%以上の選択率でパラ異性体を合成できることが判明した。さらに、これに0.5〜1.5wt%の酸化ホウ素を含浸担持することにより、生成ジエチルベンゼン中に占めるパラ異性体の分率を100%にまで高めることに成功した。またこの結果より、本反応で出現した形状選択性は、遷移状態規制で生じることを明らかにし、高い形状選択性を示す触媒の設計法に重要な示唆を与えることができた。
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