2014 Fiscal Year Annual Research Report
炭素－水素活性化と直截的炭素－炭素形成のための光触媒ハイブリッドパラジウム触媒
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis |
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25105723
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉田 寿雄 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (80273267)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光触媒 / シアノメチル化 / パラジウム触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は酸化チタン光触媒表面にパラジウム触媒が存在するハイブリッドパラジウム触媒により，アセトニトリルを用いて温和な条件下で直截的にベンゼンをシアノメチル化することに成功した．これまでの検討で，光触媒がアセトニトリルの炭素－水素結合を活性化しラジカル中間体とし，パラジウム触媒がこれをベンゼンに付加させ炭素－炭素結合の生成に至ることが示唆されていた．そこで本年度は，パラジウムの役割について詳細を検討した．
パラジウム触媒はベンゼンやピリジンといった芳香族化合物をシアノメチル化する場合に有効かつ不可欠であるが，シクロヘキサン等の飽和炭化水素や，1-ヘキセンのような不飽和炭化水素のシアノメチル化の場合には有効ではあるが不可欠ではないことが判明した．さらに詳細な検討から，飽和炭化水素のシアノメチル化の場合には，光触媒的に活性化されたシアノメチルラジカルとアルキルラジカルがラジカルカップリング反応を引き起こすこと，また，この場合にはパラジウム触媒は必要ではなく，光触媒作用を増強させる白金助触媒が最も有効であることが示された．一方で芳香族のシアノメチル化にはベンゼンを吸着活性化させることが必要でパラジウム触媒が不可欠であると結論された． 不飽和炭化水素の場合には，シアノメチルラジカルが二重結合部位を攻撃する場合と，飽和部分がラジカルカップリングを引き起こす場合とが観察された．
以上のように，このハイブリッドパラジウム触媒の役割が明らかにされた．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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