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金属水酸化物を基盤とした高機能固体触媒開発および新反応開拓

研究課題

研究課題/領域番号 10J08724
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関東京大学

研究代表者

大石 高路  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードアルキン / アルキニルシラン / 担持金触媒 / 酸化マンガン / 酸化的クロスカップリング / 分子状酸素 / 不均一系触媒 / 有機合成 / 金属水酸化物触媒 / 銅 / OMS-2 / 酸化的ホモカップリング / 1,3-双極子付加環化反応 / アゾメチンイミン
研究概要

本研究では、金属の溶存種制御、制御された溶存金属種からの固定化あるいは沈殿法などのバルクの構造制御、により構造の制御された金属水酸化物や金属酸化物触媒を創出し、それらを用いたグリーン有機合成反応系の開発および新反応開発を行うことを目的として研究を行ってきた。
本年度は、上記のように調製して、高表面積あるいは特殊なトンネル構造をもつマンガン酸化物を触媒とするこれまでにない新しい触媒反応の開発に成功した。具体的には、2×2ホランダイト型マンガン酸化物(OMS-2)を触媒担体とした担持金触媒を調製した。金の粒子径は約4nmであり、均一なナノ粒子としてOMS-2上に担持する方法を開発した。このようにして調製した担持金触媒(Au/OMS-2)を用いると、これまでに実現できていなかった、酸素を酸化剤としたアルキンとシランの酸化クロスカップリング反応が効率よく進行することを見出した。様々なアルキンおよびシランに適用可能であり、対応するアルキニルシランが高収率で得られた。アセチレンさえも基質として用いることができるのは本系の特筆すべき点である。触媒の分離回収も容易であり、反応終了後回収したAu/OMS-2触媒は活性選択性を低下させることなく再使用が可能であった。また、本触媒を用いると、他の様々な酸化クロスカップリングが効率よく進行することも見出している。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Heterogeneously Catalyzed Aerobic Cross-Dehydrogenat ive Coupling of Terminal Alkynes and Monohydros ilanes by Gold Supported on OMS-22013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yamaguchi, Ye Wang, Takamichi Oishi, Yoshiyuki Kuroda, Noritaka Mizuno
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: (in press) 号: 21 ページ: 5627-5630

    • DOI

      10.1002/anie.201300988

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneously Catalyzed Synthesis of Primary Amides Directly from Primary Alcohols and Aqueous Ammonia2012

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaguchi, H.Kobayashi, T.Oishi, N.Mizuno
    • 雑誌名

      Angewante Chemistry, International Edition

      巻: vol.51 号: 2 ページ: 544-547

    • DOI

      10.1002/anie.201107110

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conceptual Design of Heterogeneous Oxidation Catalyst : Copper Hydroxide on Manganese Oxide-Based Octahedral Molecular Sieve for Aerobic Oxidative Alkyne2011

    • 著者名/発表者名
      T.Oishi, K.Yamaguchi, N.Mizuno
    • 雑誌名

      ACS Catalyst

      巻: vol.1 号: 10 ページ: 1351-1354

    • DOI

      10.1021/cs200388v

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient, Ligand-Free, Heterogeneous Supported Copper Hydroxide Catalyst for the Synthesis of N,N-Bicyclic Pyrazolidinone Derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      吉村和晃, 大石高路, 山口和也, 水野哲孝
    • 雑誌名

      Chemistry-A Europian Journal

      巻: Vol.17 ページ: 3827-3831

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Copper-mediated 1, 3-bipolar Cycloaddition of Pyrazolidinone-based Dipoles to Terminal Alkynes to Produce N,N-Bicyclic Pyrazolidinone Derivatives2010

    • 著者名/発表者名
      大石高路, 吉村和晃, 山口和也, 水野哲孝
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: Vol.39 ページ: 1086-1087

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銅水酸化物触媒を用いたアルキンとアゾメチンイミンとの1,3-双極子付加環化反応2011

    • 著者名/発表者名
      大石高路, 吉村和晃, 山口和也, 水野哲孝
    • 学会等名
      第108回触媒討論会
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 二核銅錯体を用いた末端アルキンとアゾメチンイミンとの1,3-双極子付加環化反応2011

    • 著者名/発表者名
      大石高路, 吉村和晃, 山口和也, 水野哲孝
    • 学会等名
      日本化学会第91回春季年会
    • 発表場所
      (紙上)
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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