2021 Fiscal Year Annual Research Report
新規HF-塩基錯体の合成とフッ素資源循環プロセスへの展開
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19K05567
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田嶋 稔樹 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50361770)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | HF-塩基錯体 / 有機強塩基 / KF / 固体酸 / カチオン交換反応 / 求核的フッ素化 / 電解フッ素化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究において、フッ化カリウム（KF）と固体酸のカチオン交換反応により定量的に生成したフッ化水素（HF）に対して有機強塩基である1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU)、1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene (TBD)、さらに7-methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene (MTBD)を作用させることで、有機強塩基-3HF錯体を合成することに成功した。また、これらの有機強塩基-3HF錯体はEt3N-3HFに代表されるアミン-3HF錯体と比べてフッ化物イオンの求核性が高いことが明らかになった。これに対し、今年度は有機強塩基-3HF錯体よりも高い求核性を有するHF錯体の合成を目指して検討を行った。具体的には、有機強塩基に作用させるHFの量論比を3から2.5, 2, 1.5, 1へと変化させ、種々の有機強塩基-nHF錯体（n=3, 2.5, 2, 1.5, 1）を調整した。さらに、調整した有機強塩基-nHF錯体を用いることで脂肪族塩素化合物の求核的フッ素化について検討を行った。その結果、MTBD-3HF錯体を用いた場合には対応するフッ素化体が9%しか得られなかったのに対し、MTBD-2HF錯体を用いた場合には66%という良好な収率でフッ素化が進行した。一方、さらにHFの量論比を小さくしたMTBD-HF錯体を用いた場合には対応するフッ素化体の収率が50%であった。このことから、HFの量論比を小さくしたMTBD-HF錯体を用いた場合にはMTBD自身が求核剤として作用し、副生成物としてMTBDが置換した化合物が生成したものと考えられる。
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