不均一金属イオン触媒による選択的不飽和アルコール合成反応

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650808
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 西山 覚 神戸大学, 工学部, 助教授 (00156126)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鶴谷 滋 神戸大学, 工学部, 教授 (00031120)
• Keywords: 酸化スズ / 酸化ジルコニウム / メソポーラス多孔質体 / シリカゲル / 不飽和カルボニル化合物 / 不飽和アルコール / 水素移行反応 / 選択的還元反応

Research Abstract

◎触媒調製:ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミドを鋳型剤としてメソポーラス多孔質体であるMCM-41を合成した。これを担体として,塩化スズおよびオキシ硝酸ジルコニウムを出発原料塩としてMCM-41担持酸化スズ(Sn/MCM-41)および酸化ジルコニウム触媒(Zr/MCM-41)を調製した。
◎ステンレス製オートクレーブを用いて加圧下での不均一液相反応を行った。反応原料は,不飽和カルボニル化合物であるクロトンアルデヒド(CH_3CH=CHCH=O)およびアセトフェノン(PhCOCH_3)とし,水素供給源には2-プロパノール,2-ブタノール等を用いた。
◎実験結果:α,βー不飽和カルボニル化合物の1つであるクロトンアルデヒドの水素化反応においては,PtやRh触媒のような通常の水素化触媒を用いた場合,選択的にC=C2重結合の水素化が優先的に進行しブチルアルデヒドや1-ブタノールが多く生成した。同反応を2-プロパノールおよび2-ブタノールを溶媒としてSnおよびZr/MCM-41触媒を用い行ったところ,C=O基のみが還元されたクロチルアルコール(CH_3CH=CHCH_2OH)が選択率90%以上で得られた。溶媒アルコールの酸化物であるケトンが生成したことから,本反応は,2級アルコールからのカルボニル基への選択的水素移行反応で進行することが明らかとなった。
カルボニル化合物をアルデヒドから不飽和ケトンであるアセトフェノンに変え反応を行った。Zr/MCM-41触媒を用いることで,高活性・高選択的に目的生成物である1-フェニルエタノール(PhCH(OH)CH_3)が得られた。

Research Products

• [Publications] 西山覚: "担持ZrO_2触媒による不飽和アルデヒドの液相選択還元反応"触媒. 41・6. 389-391 (1999)
• [Publications] S.Nishiyama: "Infrared Spectroscopy Study of Aldehydes on Rh-Sn Bimetallic System-Selective Activation of Aldehydes by Tin-"Journal of physical Chemistry B. 103・21. 4431-4439 (1999)