2005 Fiscal Year Annual Research Report
環境にやさしい固体分散相を用いる無溶媒型酸化触媒反応システム
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17510067
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
市原 潤子 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (60110772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 俊郎 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (40167698)
佐々木 洋 近畿大学, 理工学部, 講師 (70205871)
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| Keywords | ポリ酸触媒 / グリーン反応 / アパタイト分散相 / エポキシ化反応 / スルフィドの選択的酸化反応 / 酸化的脱水素反応 / リサイクル反応システム / 無溶媒型固相系触媒反応 |
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| Research Abstract |
固体分散相"という新しいコンセプトに基づいて、固相状態で有機化合物の酸化反応を行う、グリーン酸化触媒反応システムをすでに開発した。この固相系反応システムの反応性、選択性およびグリーン度をさらに向上させるとともに、さらに応用へ展開した。
1.固体分散相としての最適化を計るために、ドデカタングステン酸塩触媒/固体酸化剤/アパタイト分散相から成る固相系エポキシ化システムにおいて、アパタイト粉末の特性(結晶性、粒径、粒度分布、比表面積、多孔性など)が触媒活性に及ぼす影響を調べた。触媒の固定化のための担体には、一般的に高い比表面積を持ったものが有効とされるが、我々の系では、比表面積の影響はほとんどみられなかった。有効な分散相は、結晶性が高く、粒子サイズよりもむしろ粒径の制御されたものであることがわかった。
2.固体触媒として、ドデカタングステン酸セチルピリジニウム塩の簡便な調製方法を確立し、再現性のある触媒活性を得た。この方法は、他のタングステン酸塩触媒にも応用できた。
3.FT-IRや固体NMRを用いた活性型触媒の分光学的研究を行った結果、この固相系システムにおいて関与する活性型触媒は、ポリ酸のナノクラスター構造を維持していることがわかった。ポリ酸構造の多様性を生かした酸化触媒反応システムは、これまでほとんど実現されていないが、この固相系システムでは今後期待できる。
4.ポリ酸触媒をアパタイト分散相と組み合わせる方法は、分子状酸素を用いた酸化的脱水素反応へ応用することができた。1気圧の酸素雰囲気下、リンバナドモリブデン酸触媒/アパタイトを用いた固相条件で、α-テルピネンからρ-シメンへの変換は容易に進行した。
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