2010 Fiscal Year Annual Research Report
精密サイズ制御に基づく超高活性金属クラスター触媒の創生
| Project/Area Number |
21560801
|
|---|
| Research Institution | Tottori University |
|---|
Principal Investigator |
奥村 和 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (30294341)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丹羽 幹 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (10023334)
片田 直伸 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (00243379)
|
|---|
| Keywords | パラジウム / クラスター / ゼオライト / 鈴木・宮浦反応 / カップリング反応 / 超安定化Y型ゼオライト / 水素バブリング / 有機合成 |
|---|
| Research Abstract |
これまでPd/USY触媒をo-キシレン溶媒中で水素バブリングすることによって原子状に分散したPd種が生成し、これが鈴木・宮浦カップリング反応に対して高活性を示し、その反応速度がTOF=10,000,000h^<-1>に達することを見出した。本年度、このPd/USY触媒を用いてヘック反応を実施したところ、複素環式化合物を含む多様な基質に対してターンオーバー数が数十万に達する高い活性が得られることわかった。さらにPd/USY触媒が、鈴木・宮浦あるいはヘックカップリング反応に高活性を示す理由を、USYゼオライトの酸性質から調査した。IRMS-TPD法によってUSYの酸性質を詳細に解析したところ、NH_4-USYをスチーミングによってUSYとしたのち、硝酸アンモニウム水溶液で処理することによって150kJmol^<-1>という強い酸強度を持つブレンステッド酸点が発現することが分かった。この強酸点の濃度と硝酸アンモニウムによって処理したUSYを担体としたPdの触媒活性に相関性が見られた。硝酸アンモニウム以外のさまざまなアンモニウム塩水溶液で処理したUSYゼオライトでも同様に強酸点の発現が観察された。したがって、この強い酸点上に原子状に高分散したPdが保持され、これが鈴木・宮浦カップリング反応に高活性を示すことが推論された。またPtをUSYゼオライトに担持しσキシレン溶媒中で水素をバブリングすることによって、数核のPt原子で構成される非常に微細なPtクラスターが生成することを見出した。
|
