2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造制御された固体触媒を用いる環境調和型精密有機合成
| Project/Area Number |
15350093
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
窪田 好浩 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (30283279)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
船曳 一正 岐阜大学, 工学部, 助教授 (50273123)
杉 義弘 岐阜大学, 工学部, 教授 (90281047)
|
|---|
| Keywords | 有機基固定化 / メソポーラスシリカ / OFMS型触媒 / SOCM型触媒 / 塩基触媒 / アニオン性界面活性剤 / Michael反応 / Knoevenagel縮合反応 |
|---|
| Research Abstract |
前年度に引き続き、カルコン誘導体とマロン酸エステル類を基質とする塩基触媒Michael反応に対するOFMS型触媒(有機基固定化MCM-41など)とSOCM型触媒(四級アンモニウム・シリケート複合体)の性能を詳しく検討した。その結果、以下のことがわかった。(1)OFMS型触媒は,Michael反応に対する触媒活性を極性溶媒中で示すが、非極性溶媒中での活性は低い。(2)SOCM型触媒は、非極性溶媒中でOFMS型触媒に比べて圧倒的に高い活性を示す。(3)SOCM型触媒の活性発現には,開口部付近の(SiO^-)^+NR_4部位が関与している。(4)SOCM型触媒は、固-液界面での層間移動触媒系とも言える。
また、アミノ基を含有するメソポーラスシリカをアニオン性およびカチオン性界面活性剤を用いて共縮合法により合成し、両者の物性およびKnoevenagel縮合反応に対する触媒性能を比較検討した。これは、本年度の研究計画に密接に関係する事項で、新たに必要性の生じたものである。アニオン性界面活性剤を用いた系(APS-AMS)では、アミノ基がシリカ壁に埋もれることなく表面に均一に分布した修飾型メソポーラスシリカが得られた。合成法の違いによるアミノ基の活性の違いを検討したところ、APS-AMSはカチオン性の系(APS-MCM-41)よりもはるかに高い活性を示した。細孔表面に露出しているアミノプロピル基の割合から期待される以上に大きな差が出ていることから、他の要因として、表面シラノールとアミノ基との相互作用とアミノプロピル鎖のジオメトリーが複合的に関与していることが示唆された。
|
