2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Highly Active and Reusable Polymer Metal Catalysts with High Stability
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21H01979
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
山田 陽一 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (50317723)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 高分子金属触媒 / ニッケル / パラジウム / カップリング反応 / 再利用性 / 耐久性 / 高活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、固定化触媒の均一系触媒を上回り、触媒量を mol% から mol ppm で表記できるような高活性化、かつ金属が漏れ出さない高い再利用性を有する、安定性の高い固定化触媒の開発が研究目的である。その方策として、①ナノメートルレベルでサイズ・形状がデザインされ、安価で比較的豊富に存在する鉄、コバルト、ニッケル、銅など第4周期遷移金属が担持されたナノ空間構造触媒を創製し、②高効率かつ省資源的な物質変換反応を行うための、グリーン触媒反応プロセスを構築することである。
高活性でかつ高い再利用性・耐久性を兼備し、金属の漏れ出しが無い固定化触媒の開発は、医薬品合成・機能性材料合成といったファインケミカル合成を志向したグリーンケミストリーの推進に重要である。さらに、グリーンケミストリーの観点から、パラジウム、ロジウムなどの貴金属から脱却した、安価で比較的豊富に存在する鉄、コバルト、ニッケル、銅など第4周期遷移金属を活用した固定化触媒の開発が重要である。その一方でこれらの金属は配位子から解離しやすい性質があるため、高い安定性を有し、高活性・高再利用性の固定化触媒の開発はいまだ発展途上の状況である。
そこで申請者は、高活性で高再利用性を有する固定化触媒として、ニッケル、コバルト、銅、鉄などと高分子配位子から調製される、ナノ空間を有する分子もつれ型固定化普遍金属触媒の創製とその物質変換反応の開発、医薬品合成への応用を提案する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
新しいタイプの高分子金属触媒が開発され、今までに困難だった反応系に適用できるようになったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに金属種を拡大検討し、様々な金属を有する高分子金属触媒を開発し、高活性・高再利用性・高耐久性の触媒による有機変換反応の開発を行う。
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