2018 Fiscal Year Annual Research Report
Environmentally benign ketone synthesis by layered fiber oxide catalyst with unique structure
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16K06859
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
奥村 和 工学院大学, 先進工学部, 教授 (30294341)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 肇 工学院大学, 先進工学部, 講師 (60327723)
石井 晃 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (70183001)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 酸化タングステン / フリーデル・クラフツ反応 / 酸化チタン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Friedel-Craftsアシル化反応は、医薬品・農薬・香料などの中間原料として幅広い需要がある芳香族ケトンを得る上で重要な反応であり、工業的にはカルボン酸塩化物をアシル化剤とした均一系触媒上での反応が行なわれている。しかし塩酸などを副生することによる廃液処理や触媒の再利用が困難であることが問題となっている。アシル化剤にカルボン酸を使用して反応を進めることが出来れば水のみが副生するため、効率の良いプロセスが実現できる可能性がある。本研究では、オクタン酸とアニソールのFriedel-Craftsアシル化反応を結晶性および担持WO3触媒を用いて行った。まずNb含有WO3結晶での組成と構造、活性との相関を調べたところ、Nb/(W+Nb)=0.13程度の組成を持つ触媒が最も高い活性を示すことを見出した。さらに、さまざまな担体にWO3を担持し担体のスクリーニングを行ったところ、TiO2を担体とした触媒が最も高い活性を示すことを見出した。また担体のカチオンの電気陰性度が低いほど収率が低下する傾向が見られた．これは電気陰性度が低い担体では塩基性が強いため，WO3上のブレンステッド酸点の酸強度が弱められたためであると考えられる．CeO2のような強い塩基点をもつ担体では，WO3の酸性質が弱められるのに対し，TiO2のような弱い塩基点を持つ担体では酸-塩基相互作用が弱くWO3の表面で発現している強いブレンステッド酸性質が保持されたために，WO3/TiO2が高い活性を示したものと推察される．
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