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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ナノポーラス金属触媒を用いた反応集積化法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaOrganic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials
Project/Area Number 22106502
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

浅尾 直樹  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60241519)

Keywordsナノポーラス金 / 触媒反応 / 不均一系触媒 / 有機シラン化合物 / 有機シラノール化合物
Research Abstract

ナノスケールの細孔を有するナノポーラス金は、新しい不均一系触媒として最近注目されている。そこで本課題ではこの触媒を様々な反応系に展開し、有機合成化学におけるその有用性を明らかにすると共に、本触媒を反応集積化のための新しい反応場として利用して、効率的なフロー合成法の開発を目指す。まず報告者はアーク溶解炉で金銀合金を調整し、これを圧延機で厚さ30μmの薄膜にした。次にこれを硝酸に浸し銀を選択的に溶出して、平均細孔サイズ30nmのナノポーラス金を調整した。次にこの物質を、有機シラン化合物の酸化反応に適用した。有機シラン化合物は、適当な金属触媒存在下で水により有機シラノールに変換されることが知られている。しかし従来型の触媒では、適用できる基質の制限や触媒の耐久性の問題、触媒の回収操作の煩雑さなど様々な問題点を抱えていた。これに対しナノポーラス金は優れた触媒活性を示し、立体的に込み合ったトリイソプロピルシランやトリフェニルシランでも問題なく反応が進行した。ジフェニルシランやトリフェニルシランでも反応が進行し、それぞれシランジオール、シラントリオールが収率よく得られた。触媒としてパラジウムを用いると、ビニルシランやアルキニルシランの反応では、発生する水素によりそれら不飽和結合が還元されてしまうが、本反応ではそのような副反応は進行しなかった。触媒は反応終了後にピンセットで取り出すことができるため、ろ過や遠心分離などの煩雑な操作を必要としない。また回収した触媒は再利用が可能であり、少なくとも5回の繰り返し実験では触媒活性の変化は全く見られないなど、ナノポーラス金が本反応の優れた触媒として機能することを明らかにした。

  • Research Products

    (14 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Stat3 as a Therapeutic Target for the Treatment of Psoriasis : A Clinical Feasibility Study with STA-21, a Stat3 Inhibitor2011

    • Author(s)
      Miyoshi, K.; Takaishi, M.; Nakajima, K.; Ikeda, M.; Kanda, T.; Tarutani, M.; Iiyama, T.; Asao, N.; DiGiovanni, J.; Sano, S.
    • Journal Title

      J.Invest.Dermatology

      Volume: 131 Pages: 108-117

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanostructured Materials as Catalysts : Nanoporous-Gold-Catalyzed Oxidation of Organosilanes with Water2010

    • Author(s)
      Asao, N.; Ishikawa, Y.; Hatakeyama, N.; Menggenbateer, Yamamoto, Y.; Chen, M.; Zhang, W.; Inoue, A.
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed.

      Volume: 49 Pages: 10093-10095

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナノポーラスPdを触媒とするHeck反応の開発2011

    • Author(s)
      金子哲朗・浅尾直樹・山本嘉則・陳明偉・張偉・井上明久
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] ナノポーラス金触媒を用いたアルコールの酸素酸化反応2011

    • Author(s)
      畠山直也・孟根巴特尓・浅尾直樹・山本嘉則・陳明偉・張偉・井上明久
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] ナノポーラスPdを触媒とする鈴木カップリング反応の開発2011

    • Author(s)
      田中信也・浅尾直樹・山本嘉則・陳明偉・張偉・井上明久
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] ナノポーラス金触媒を用いた有機シラン化合物の酸化反応2011

    • Author(s)
      石川敬章・畠山直也・孟根巴特尓・浅尾直樹・山本嘉則・陳明偉・張偉・井上明久
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-27
  • [Presentation] 二酸化チタンの表面欠陥の原子レベルでの物性解明2011

    • Author(s)
      湊丈俊・Pang Chi Lun・梶田晴司・浅尾直樹・山本嘉則・中山隆・川合真紀・金有洙
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県)
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] Nanoporous Metallic Materials as Effective Green Catalysts for Molecular Transformations2011

    • Author(s)
      Asao, N.
    • Organizer
      The 2011 WPI-AIMR Annual Workshop
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県)
    • Year and Date
      2011-02-22
  • [Presentation] Gold-catalyzed functionalization of silyl enol ethers2010

    • Author(s)
      Kaneko, T.; Aikawa, H.; Asao, N.
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-18
  • [Presentation] Oxidation of alcohols with molecular oxygen catalyzed by reusable nanoporous gold2010

    • Author(s)
      Asao, N.; Ishikawa, Y.; Hatakeyama, N.; Menggenbateer, Yamamoto, Y.; Chen, M.; Zhang, W.; Inoue, A.
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-18
  • [Presentation] Gold-catalyzed dehydration of alcohols2010

    • Author(s)
      Seya, Y; Umetsu, K.; Asao, N.
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-16
  • [Presentation] Individual Hydrogen Desorption from Titanium Dioxide Surfaces2010

    • Author(s)
      Minato, T.; Pang, C.-L.; Asao, N.; Yamamoto, Y.; Kawai, M.; Kim, Y.
    • Organizer
      Asian Conference on Nanoscience & Nanotechnology (AsiaNANO 2010)
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京都)
    • Year and Date
      2010-11-02
  • [Presentation] Gold-catalyzed dehydration of alcohols2010

    • Author(s)
      Seya, Y.; Umetsu, K.; Asao, N.
    • Organizer
      24th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2010)
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2010-07-19
  • [Presentation] Nanoporous Gold as an Effective Heterogeneous Catalyst for Molecular Transformations2010

    • Author(s)
      Asao, N.; Ishikawa, Y.; Hatakeyama, N.; Menggenbateer, Yamamoto, Y.; Chen, M.; Zhang, W.; Inoue, A.
    • Organizer
      WCU/AMS (POSTECH)-WPI/AIMR (TOHOKU Univ) Joint Workshop
    • Place of Presentation
      Pohang, Korea
    • Year and Date
      2010-06-18

URL: 

Published: 2013-06-26  

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