1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10640526
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
大和 武彦 佐賀大学, 理工学部, 教授 (60136562)
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| Keywords | 固体超強酸 / フッ素化スルホン酸樹脂 / Nafion-H / 有機合成化学 / ルイス酸触媒 / Friedel-Drafts反応 / 高分子効果 / 環境問題 |
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| Research Abstract |
1. フッ素化スルホン酸樹脂Nafion-Hの触媒としての評価 既存の個体超強酸Nafion-Hと種々のルイス酸と組み合わせることにより、酸性度の増大を計った。触媒の活性度はベンゼン及びモノ置換ベンゼン類のFriedel-Craftsベンジル化反応を用いて、ベンジル化剤の種類を変え、生成物の収率を基に評価した結果、目的とする酸性度の増大に成功した。
2. 高分子効果に基づく構造と触媒活性との相関関数を系統的に調べ、その酸性発現の機構を明らかにした。ベンゼン及びモノ置換ベンゼン類のFriedel-Craftsベンジル化反応を行い、オルト、メタ、パラ異性体の生成比から、位置選択性を求めた。さらに、ベンゼンとトルエンとの競争反応を行い、基質選択性を求め、他のプロトン酸或はルイス酸触媒下での値と比較することにより、高分子効果が引き起こす活性や選択性を評価した。本成果を基に個体超強酸Nafion-H或はNafion-H-ルイス酸混合系での反応の遷移状態が解明出来た。
3. 有機合成反応への応用 さらに、工業的に中間原料製造に重要であるアルキル化、トランスアルキル化、アシル化、ニトロ化、ハロゲン化、骨格異性化、エステル化及び転位反応における触媒活性および高分子効果に基づく選択性を調べた。さらに、本成果を基に、個体超強酸Nafion-H-ルイス酸混合系での有機合成反応をNafion-H単独の場合と選択性、反応温度、反応時間及び収率等の比較を行い、その酸性度増大発現の機構解明へと着実に目的とする研究成果が得られており、新しい酸触媒系の開発に重要な示唆を与えることが出来た。
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[Publications] Takehiko Yamato: "Recent developments of perfluorinated resinsulfonic acid (Nafion-H) catalysis in organic synthesis" Recent Research Development in Pure & Appl.Chem.2. 297-310 (1998)
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[Publications] Takehiko Yamato: "Convenient preparation of 14-hydro-5H-tribenzo[a,d,f]cyclooctenes" Org.Prep.Proced.Int.30. 337-343 (1998)
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[Publications] Takehiko Yamato: "ipso-Nitration of tert-buty[n.2]metacyclophanes; through-space electronic interactions between two benzene rings" Can.J.Chem.76. 997-1005 (1998)
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[Publications] Takehiko Yamato: "Medium-sized cyclophanes.46.A novel thermal rearrangement of cyclophanes having a spiro skeleton" J.Chem.Soc.Perkin Trans.1. 123-130 (1998)
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[Publications] Takehiko Yamato: "ipso-Nitration of hexamrthoxy[(2.1)_3]metacyclophane,a calixarene analogous macrocyclic metacyclophane" Org.Prep.Proced.Int.(印刷中). (1999)
