2006 Fiscal Year Annual Research Report
多価カチオン導入ヘテロポリ酸による新規固体酸触媒の開発
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17656262
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
薩摩 篤 名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (00215758)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 研一 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (60324000)
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| Keywords | ヘテロポリ酸 / 固体酸触媒 / エステル化 / アシル化 / グリーンケミストリ / 多価カチオン |
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| Research Abstract |
エステル化、Friedel-Craftsアルキル化などはモノマー合成や医薬品やなど化学工業に不可欠な反応であるが、通常は再使用不可能な均一系触媒(AlCl_3,硫酸など)が用いられるため、廃棄物削減の観点から有効な固体酸触媒の開発が望まれている。これまで固体触媒による液相有機合成は、ゼオライト、メソポーラスシリカ、粘土等のシリケートによる検討が中心であり、新たな可能性が求められている。イオン導入ヘテロポリ酸は表面積などの基礎物性が古くから研究されているが、有機合成反応への応用はプロトン型、Cs塩(奥原ら)、Al塩(K.Amaniら)など限定された系で検討されており、幅広く系統的な検討はほとんどない。本研究では様々なカチオンを導入したヘテロポリ酸をベースとした新規固体酸触媒の開発を目的とした。
昨年度は多価カチオン交換ヘテロポリ酸触媒がFriedel-Craftsアシル化に極めて高い活性を示すことを見いだした。本年度はこの触媒をさらにアルキル化に適用した。シクロヘキサノールによるトルエンのアルキル化ではSn_<0.75>PW_<12>O_<40>が97%の収率(転化率100%,選択率97%)を示し、H-BEA(収率2%),イオン交換樹脂(収率0%)、Sc(OTf)_3(収率0%)を遙かにしのぐ触媒活性・選択性が得られた。また様々な基質にたいしても適用を検討しトルエン-ベンジルアルコール(収率99%),トルエン-シクロドデカノール(収率97%),メシチレン-ベンジルアルコール(収率97%)など広範な系において高い触媒性能を示すことを見いだした。
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