2006 Fiscal Year Annual Research Report
金属酸化物をベースとした固体酸触媒・酸化反応触媒の開発
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18686064
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山口 和也 東京大学, 大学院工学系研究科, 講師 (50334313)
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| Keywords | ポリオキソメタレート / 酸化反応 / 固定化触媒 / 分子状酸素 / 過酸化水素 / 金属水酸化物 / 不均一系触媒 / 金属酸化物 |
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| Research Abstract |
本研究では、以下の1-3の触媒開発を行った。
1.ポリオキソメタレート触媒の固定化による不均一系酸化触媒の開発
イミダゾリウムカチオンを有するイオン性液体で表面修飾したSiO_2を調製し、[{W(=O)(O_2)_2(H_2O)}_2(μ-O)]^<2->や[γ-H_2SiV_2W_<10>O_<40>]^<4->を静電的な相互作用により強固に固定化することに成功した。これらの触媒が、過酸化水素を酸化剤とする種々のオレフィン類のエポキシ化反応が効率よく進行することを見出した。本触媒では、反応中の活性成分の溶出もなく、触媒活性も相当する均一系触媒と比べてほぼ同程度であることから、均一系の触媒活性を保持したまま固体上に担持できた。
2.担持水酸化ルテニウム触媒による有機合成反応
厳密な金属イオン濃度、pHコントロールによりアルミナのような無機酸化物担体上に高分散なルテニウム種を創製することに成功した。ルテニウム種が水酸化物として固定化されているものが、分子状酸素を酸化剤とするアルコール、アミン、芳香族炭化水素類の酸化反応、2-ナフトール類の酸化カップリング反応、カルボニル化合物の還元反応およびニトリル類の水和反応に対して他に類を見ない高活性、高選択的な優れた不均一系触媒となることを見出した。
3.複合酸化物、水酸化物による有機合成反応
3.共沈法によって調製したSn-W複合水酸化物を触媒として用いると、種々のアルドキシム類の相当するニトリル類への脱水反応が効率よく進行することを見出した。本触媒系では、芳香族のみならず、脂肪族アルドキシムの脱水反応もほぼ定量的に進行した。反応後、触媒はろ過により容易に回収でき、少なくとも3回の再使用が可能であった。また、本触媒は種々のアルデヒド類とヒドロキシルアミンからのワンポットニトリル合成においても高い触媒活性を示すことがわかった。
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