芳香族ニトロ化合物の還元的カルボニル化プロセスの開発に関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555176
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 泉 有亮 名古屋大学, 工学部, 教授 (00115528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 祥三 徳山曹達株式会社, つくば研究所, 主幹研究員 ; 卜部 和夫 名古屋大学, 工学部, 助手 (60092540)
• Keywords: 芳香族ニトロ化合物 / カルボニル化 / パラジウム / ヘテロポリ酸 / イソシアナート合成

Research Abstract

1.触媒系の最適設計
ニトロベンゼンの還元カルボニル化によるイソシアナート生成のための触媒を検討した結果、モリブデンを含むKeggin型ヘテロポリ酸またはこれらの金属塩とPdからなる触媒系最適であることがわかった。ウレタン合成の場合に効果の大きかったバナジウムを含むヘテロポリ酸は効果がなかった。
2.最適溶媒の検討
ウレタン合成の溶媒として好適であったエーテル系、ケトン系、塩素化炭化水素の内、1,2-ジメトキシエタンのみは良好であったが、新たにアセトニトリルが本反応に極めて好適な溶媒であることを見いだした。
3.触媒系の不均一化
ヘテロポリアニオンのアルカリ金属塩をベースとする不溶性触媒および可溶性触媒の無機担体への固定化による不溶性触媒について検討した結果、いずれも十分な触媒活性を発現せず、触媒の多孔性化を含めて今後の検討課題である。
4.反応解析とプロセス設計
ニトロベンゼンのカルボニル化によるウレタン合成については、プロセス設計に必要な反応解析を行い、反応機構を提案した。イソシアナート合成については反応圧力・反応温度・の影響を検討したが、優れた溶媒であるアセトニトリル系についての検討は今後の課題である。
5.生成物分離と触媒回収
ニトロベンゼンの還元的カルボニル化によるウレタン及びイソシアナート合成反応における生成物の分離と触媒回収・再使用を検討した結果、本触媒系の回収・再使用は可能であることを確認した。

Research Products

• [Publications] Yusuke Izumi: "Recent Development in Organec Reactions Catalyzed by Heteropoly Compounds" Proceedings of 13th International Seminar of the Association for the Progress of New Chemistry. 1-18 (1991)
• [Publications] Yusuke Izumi 他3名: "Reductive carbonylation of nitrobenzene catalyzed by heteropolyanion-modified palladium" Journal of molecular Catalysis. 72. 37-46 (1992)
• [Publications] Yusuke Izumi,Kazuo Urabe,Makoto Onaka: "Zeolite,Clay,and Heteropoly Acid in Organic Reactions" Kodansha/VCH.Tokyo, 166 (1992)