1997 Fiscal Year Annual Research Report
N-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)を触媒とする新酸素酸化反応の開拓
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08455420
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
石井 康敬 関西大学, 工学部, 教授 (50067675)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂口 聡 関西大学, 工学部, 助手 (50278602)
西山 豊 関西大学, 工学部, 助教授 (30180665)
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| Keywords | N-ヒドロキシフタルイミド / 酸素酸化 / 酸素 / トルエン / シクロヘキサン / イソブタン / t-ブチルアルコール / 安息香酸 |
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| Research Abstract |
N-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)が種々のアルカン類の酸素酸化反応を良好に促進する触媒となり、シクロヘキサンやアダマンタンのような環状炭化水素を相当するアルコール、ケトンやカルボン酸のような含酸素化合物に収率よく変換させることが可能となった。また、トルエンやキシレンに代表されるアルキルベンゼン類の選択的な酸素酸化反応を常温・常圧のもとで世界に先駆けて初めて達成することができた。
すなわち、トルエンを触媒量のNHPI(10mol%)と極微量の酢酸コバルト(II)塩の存在下で常圧の酸素雰囲気のもと酢酸溶媒中室温で20時間撹拌反応させると、トルエンの転化率(84%)、安息香酸への選択率(81%)で達成された。これまで、本酸化反応は150℃程度の高温で加圧(5-10気圧)下のもとで行われていることから、今回初めて本反応を穏やかな反応条件のもとで行える酸化技術の開発に成功した。さらに、種々のアルキルベンゼン類を同様な反応条件のもと酸素酸化できることを見いだしている。また、イソブタンの酸素酸化反応を空気を酸化剤としてNHPI触媒と少量のコバルト塩の存在下70℃でアセトニトリル中で反応させるとt-ブチルアルコールが収率よく得られることがわかった。
これらの結果はこれまで行われてきた酸素酸化に比べ反応条件や反応の選択性など大幅に凌駕し、新しい酸素酸化法として注目されるものである。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] 石井,康敬: "Catalytic Oxidation of Alkylbenzenes with Molecular Oxygen Under Normal Pressure and Temperature by N-Hydroxyphthalimide Combined with Co(OAc)_2" Journal of Organic Chemistry. 62巻20号. 6810-6813 (1997)
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[Publications] 石井,康敬: "Selective Aerobic Oxidation of Isophorone,Catalyzed by Molybdouanadophosphate Supported on Carbon(NPMOV/C)" Tetrahedron Letters. 38巻32号. 5659-5662 (1997)
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[Publications] 石井,康敬: "An Efficient Aerobic Oxidation of Isobutane to tert-Batyl Alcohol by N-Hydroxyphthalimide(NHPI) Combined with Co(II) Species" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 71巻5号(掲載予定). (1998)
