2020 Fiscal Year Research-status Report
Advanced utilization of multiple short-lived reactive species by application of flash flow electrolysis
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20K15276
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
芦刈 洋祐 京都大学, 工学研究科, 研究員 (70865584)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 電極反応 / フロー反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不安定活性種を不可逆的に発生可能な電極反応において、従来不可能であった不安定活性種（例えば炭素カチオン種）の合成利用を実現すべく研究を行った。すなわち寿命が1秒に満たないような極めて不安定なカチオン種などの活性種を短時間で発生可能なフローマイクロ電解装置の開発を行い、その高次利用を基軸とした、複数の活性種を経由する新規分子変換反応の開発を行った。本年度は、極めて内容積が小さく電極の比表面積の大きい電解セルを設計し、電極の材質や大きさ・表面積などが電解効率に与える影響を調査した。その結果、電極面積が大きいほど電解効率が向上することが明らかとなった。さらにこの新デバイスを用いて炭素カチオン種の発生検討を行ったところ、数秒間の電解時間で充分に本活性種を発生可能であることがわかった。すなわちこれまでのバッチ型では分から時間スケールでの電解酸化が必要だった反応系に対し、飛躍的に短い時間で電解酸化を終えることが可能となった。本デバイスを最適化し、N-アシルイミニウムイオンを中心とするカチオン種の発生と反応を行ったところ、従来は活性種が分解し、合成利用の困難だった高い温度領域における各種短寿命カチオン種を、これらが分解する前に求核剤と反応させることが可能であった。すなわち超短寿命活性種の合成利用を可能とする新規電解反応デバイスの構築を実証した。今後、本デバイスを用い、従来は合成利用できなかったカチオン種の発生と反応に挑戦していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画の妥当性があったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通りに検討を進める。とくに本年度は、構築したフロー電解装置を用い、従来法では利用できない反応活性種の発生と反応に注力する。
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[Journal Article] Pd catalysts supported on dual-pore monolithic silica beads for chemoselective hydrogenation under batch and flow reaction conditions2020
Author(s)
Tsuyoshi Yamada, Aya Ogawa, Hayato Masuda, Wataru Teranishi, Akiko Fujii, Kwihwan Park, Yosuke Ashikari, Noriyuki Tomiyasu, Tomohiro Ichikawa, Riichi Miyamoto, Hongzhi Bai, Kiyoshi Matsuyama, Aiichiro Nagaki, Hironao Sajiki
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Journal Title
Catalysis Science & Technology
Volume: 10
Pages: 6359-6367
DOI
Peer Reviewed
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