Direct Transformation of Carboxylic Acids to Alkens by Function-integrated Metal Nanoparticle Catalysts

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15357
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Jin Xiongjie 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (00761412)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 再生可能資源 / 不均一系触媒 / カルボン酸 / アルカン / 脱水素 / アルケン / フェノール / 加水素分解

Outline of Final Research Achievements

The aerobic oxidative transformation of carboxylic acids to alkenes was carried out using various supported transition metal catalysts in combination with an N-oxyl radical, and the corresponding alkenes were formed albeit in a low yield. During the investigation of the transformation of carboxylic acids to alkenes, the selective aerobic oxidative dehydrogenation of alkanes to alkenes was found to efficiently proceeded. In addition, the energy efficient hydrogenolysis of phenols-the major component of lignin-to aromatic hydrocarbons was achieved using supported platinum catalysts.

Free Research Field

触媒化学、有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

不均一系触媒と均一系触媒はこれまでに異なる学問分野として発展してきたが、「触媒」というキーワードを共有しており、共通点の方が多いはずである。本研究では不均一系と均一系あるいはそのコンセプトの融合により、不均一系あるいは均一系のみでは困難であった反応が温和な条件下で効率的に進行することを見出した。このように、本研究は均一系・不均一系触媒の融合触媒が秘める無限の可能性を示すものであり、ここにその学術的意義があると考えている。また、カーボンニュートラル社会の実現に向けて再生可能資源の有効利用が鍵になるため、本研究で開発したフェノール類の省エネ型加水素分解触媒は重要な社会的意義も有すると考えている。