| 研究概要 |
我々は、酸化チタン(TiO_2)や硫化カドミウム(CdS)などの半導体粉末の光触媒反応により、天然に存在するアミノ酸の一種であるL-リシン(Lys)などのジアミノカルボン酸が脱アミノ環化して、効率よくピペコリン酸(PCA)に変換されることを報告してきた^<1)>。本研究では、その応用として、カルボキシル基がひとつ多い2,6-ジアミノピメリン酸の光触媒N-環化反応によるtrans-ピペリジン-2,6-ジカルボン酸(trans-PDC)の合成について検討した^<3)>。触媒として、種々の条件下で前処理した市販CdSを用い、前処理によって触媒表面、すなわち電子移動場を制御して、生成物を立体選択的に得ることを目的とした。その結果、少量の空気を混入させながら、アルゴン気流下、1023Kで熱処理することによりきわめて高活性で、かつ、trans-PDCの選択性が高い触媒が得られた。種々の熱処理条件で触媒を調製し、その光発光特性や光電子分光法を解析して得られる物性と光触媒活性を比較検討したところ、結晶格子中にイオウ欠陥を多く含むものが好成績であること、その:原因イオウ欠陥により促進されるカドミウム金属微粒子の光析出にあること、さらに、金属カドミウム表面では、PDCを与える環状シッフ塩基中間体の還元が水素原子移動ではなく、電子移動・プロトン付加機構で進行が明らかになった。この触媒は、通常の水素還元とは異なる立体選択性を示すので、従来の合成手法では達成することが困難な立体選択選択的電子反応系として利用可能であることが示された。
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