2022 Fiscal Year Annual Research Report
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21K18842
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金 雄杰 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (00761412)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 小分子活性化 / FLP / ハイブリッド触媒 / 選択還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、固体表面FLP（Frustrated Lewis Pair）化学を開拓することで、遷移金属フリーな条件下でH2、CH4、CO、CO2などの小分子を活性化し、その固定化反応を実現することを目的とした。2022年度は、種々のLewis酸性金属酸化物および塩基をチューニングし、水素を還元剤とするアルデヒド、ケトン、ニトロベンゼンなどの還元反応を検討した。その結果、ニトロベンゼンの還元反応が金属酸化物と塩基を組み合わせることによって効率よく進行することが明らかとなった。ただし、塩基のみでも本反応が進行したことから、金属酸化物による反応促進効果が顕著に表れず、今後更なる検討が必要である。また、ハロアレーンの脱ハロゲン化反応も進行したが、この反応に関しても酸化物の効果がそれほど大きくなかった。
また、前年度に引き続き、担持金ナノ粒子触媒による合成ガス（COとH2の混合ガス）を用いたアルデヒドの選択的還元反応を検討した。担持金ナノ粒子触媒を用いて合成ガス中で基質適用性を調べたところ、水素ガス中では還元されてしまう官能基、例えばクロロ基、ブロモ基、アルキニル基などが保持されたまま、アルデヒドのみが還元された。従来、COは担持金属触媒の毒として認識されており、上記化学選択性はCOによる表面被毒があってからこそ実現できたものである。また、本触媒は不均一系触媒として働き、活性の著しい低下なしで数回の再使用が可能であった。なお、本研究で得られた結果に関しては、現在論文投稿中である。
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