2018 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of intercalation catalysts by use of the unique properties of layered inorganic hydroxides
| Project/Area Number |
16K06852
|
|---|
| Research Institution | Chiba University |
|---|
Principal Investigator |
原 孝佳 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60437358)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | インターカレーション / 層状複塩基性塩 / 層状希土類水酸化物 / 不均一系触媒 / アニオン交換反応 / 層間隔拡張機能 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
アニオン交換反応を駆使し，特殊な条件下でのみ生成する不安定なアニオン性遷移金属錯体を層状無機水酸化物の層間内にインターカレートし，基本層との間に働く強い静電相互作用で安定に固定化した層状複塩基性塩(HDS)あるいは層状希土類水酸化物(LRH)触媒を合成した．さらに，反応基質を活性化するアニオン種や長鎖アルキルカルボン酸アニオンをピラーゲストとして同時に導入し，反応場となる層空間の精密設計を施した．例えば，[CuCl4]2-をNi-Zn HDS (NiZn)層間内に導入した[CuCl4]2-/NiZn触媒は，アルコールと活性水素を有するニトリル類との反応により，効率的なベータケトニトリル誘導体をワンポットで合成できることを見出した．また，酢酸アニオンを導入した層状イットリウム水酸化物触媒は，水溶媒中で特異的に層間隔が拡張し，クネベナーゲル縮合反応に有効な固体塩基触媒として機能することを見出した．この層間隔拡張機能は，時分解放射光X線回折, SXRD (SPring-8, BL02B2)にて詳細に検討した．今後も層を形成するカチオン種と層間内アニオン種，大過剰に存在する溶媒分子との密接な関係を明らかにし，さらに高機能なインターカレーション型不均一系触媒の設計に展開する．上述した反応では，反応中間体であるアルコキシドあるいはカルボアニオン中間体が，アニオン交換で層間内に有効に束縛されることで選択的かつ効率的に反応を進行させたものと考えられるため，アニオン種を反応中間体とするその他の有機合成反応に展開する．
|
