2022 Fiscal Year Annual Research Report
ペロブスカイト型複合酸化物の歪みを利用した酸・塩基性質の精密制御
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21K20482
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
相原 健司 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (00909583)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | ペロブスカイト酸化物 / チタン酸ストロンチウム / 酸・塩基 / 液相有機合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ペロブスカイト型複合酸化物の合成・構造に起因した酸塩基性質の制御・有機合成反応への適用を目的として研究を行った。本年度は、特にチタン(Ti)を含むペロブスカイト酸化物(ATiO3、AはCa・Sr・Ba)を用いて、酸もしくは塩基によって触媒されることが知られている種々の反応を検討した。まずトリメチルシリルシアニド(TMSCN)を用いたカルボニル化合物のシアノシリル化反応を検討した。種々の固体触媒触媒を検討したところ、Ti含有ペロブスカイト本反応に有効に機能することを見出し、中でもチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)が、最も高い触媒活性を示した。SrTiO3触媒は、19種類のカルボニル化合物のシアノシリル化についても適応可能であり、対応する生成物を良好な収率で与えた。本触媒は、大スケール合成に対しても高い活性を示し、約2 gの目的の生成物を一度に合成可能であった。この他にも、炭素-炭素結合の新規形成反応の一種であるKnoevenagel縮合についても検討したところ、SrTiO3が効率的に反応を促進することを確認した。以上の結果より、SrTiO3が種々の液相有機合成反応に対して広く適応可能であることを見出した。
これらペロブスカイト酸化物が高い触媒活性を示した要因を解明するため、赤外分光法や昇温脱離法、阻害剤を添加した反応など各種手法を組み合わせてSrTiO3の表面構造を検討した。触媒表面には酸点ならびに塩基点が共存し、これら2つの活性点が協奏的に作用することで高い触媒活性が得られること結論した。
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Research Products
(9 results)
