高密度単分子層触媒のマイクロデバイス化

• 研究課題/領域番号: 15K05492
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 東京工科大学
• 研究代表者: 原 賢二 東京工科大学, 工学部, 教授 (10333593)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 触媒 / 単分子層 / マイクロ流路 / 有機合成 / 金属錯体 / 金表面

研究成果の概要

本研究では、研究代表者らがこれまでに見出した金属錯体を精密かつ高密度に単分子層として集積することにより発現する特異な触媒機能をマイクロ流路中で利用して、汎用的かつ有用な新規物質変換デバイスを開発した。特に、マイクロ流路の利用による接触効率の向上に伴う触媒性能の向上と迅速な触媒のスクリーニングを達成することを目標とした。金属錯体を集積した単分子層をマイクロ流路に組み込んだ新規物質変換デバイスを構築するための要素技術を確立することができた。重要な医薬や機能性化合物およびそれらの合成中間体の高効率合成や診断・投薬技術などで貢献し得る革新的な技術へと展開できると期待される。

研究成果

• [国際共同研究] Institute of Chemical Technology(インド)
• [雑誌論文] Electrical Matching at Metal/Molecule Contacts for Efficient Heterogeneous Charge Transfer (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato Shino、Iwase Shigeru、Namba Kotaro、Ono Tomoya、Hara Kenji、Fukuoka Atsushi、Uosaki Kohei、Ikeda Katsuyoshi
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 12 号: 2 ページ: 1228-1235
  • DOI: 10.1021/acsnano.7b07223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Active Palladium Colloids via Palladacycle Degradation as Efficient Catalysts for Oxidative Homocoupling and Cross-Coupling of Aryl Boronic Acids (2017)
  • 著者名/発表者名: Sable, V.; Maindan, K.; Kapdi, A. R.; Shejwalkar, P. S.; Hara, K.
  • 雑誌名: ACS Omega 巻: 2 号: 1 ページ: 204-217
  • DOI: 10.1021/acsomega.6b00326
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 規整表面上における高密度金属錯体単分子層の形成と触媒としての応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 原 賢二
  • 雑誌名: 触媒 巻: 57 ページ: 240-276
  • NAID: 40020562320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ruthenium-Immobilized Periodic Mesoporous Organosilica: Synthesis, Characterization, and Catalytic Application for Selective Oxidation of Alkanes (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Ishito, Hirokazu Kobayashi, Kiyotaka Nakajima, Yoshifumi Maegawa, Shinji Inagaki, Kenji Hara and Atsushi Fukuoka
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 21 号: 44 ページ: 15564-15569
  • DOI: 10.1002/chem.201502638
  • NAID: 120005853067
  • 査読あり
• [学会発表] High-density Organic Monolayer as a Novel Type of Support Material for Sustainable and Unique Catalysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hara
  • 学会等名: Indo-Japan Conference (ICJ-2018) on New Insights into Multifunctional Catalysis for Biomass Transformation
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 構造規整表面固定化錯体触媒の開発とXAFSによる構造解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 原 賢二
  • 学会等名: X線スペクトロスコピー利用研究会 第５回会合
  • 招待講演
• [学会発表] Catalysis with High Density Molecular Monolayers for Organic Transformation (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hara
  • 学会等名: The 2nd European Organic Chemistry Congress
  • 発表場所: Hyatt Place Amsterdam Airport (オランダ アムステルダム)
  • 年月日: 2017-03-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] High-Density Monolayers of Metal Complex for Catalytic Application (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hara
  • 学会等名: International Conference on Catalysis and Chemical Engineering (CCE-2017)
  • 発表場所: The Double Tree by Hilton Baltimore-BWI Airport (アメリカ合衆国 メリーランド州 リンシカムハイツ）
  • 年月日: 2017-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] High Density Molecular Array for Catalyst Preparation (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hara
  • 学会等名: 2017 International Conference on Nanospace Materials (ICNM 2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Iron-immobilized Periodic Mesoporous Organosilica as Active and Selective Catalyst for Amino Alcohol Synthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: P. Shejwalkar, K. Hara, Y. Maegawa, Y. Teraji, S. Inagaki
  • 学会等名: International Symposium on Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future Earth
  • 国際学会
• [学会発表] High-Density Monolayer of Metal Complex: Preparation and Catalysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hara
  • 学会等名: Global Research Efforts on Energy and Nanomaterials (GREEN 2016)
  • 発表場所: GIS Taipei Tech Convention Center（台湾 台北市）
  • 年月日: 2016-12-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高密度固定化錯体触媒の調製と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 原 賢二
  • 学会等名: 第13回触媒相模セミナー
  • 発表場所: 相模中央化学研究所（神奈川県綾瀬市）
  • 年月日: 2016-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] XAFSによる金属触媒の構造解析および中性子散乱への期待 (2016)
  • 著者名/発表者名: 原 賢二
  • 学会等名: 第2回 放射光・中性子の相補利活用セミナー
  • 発表場所: 研究社英語センタービル（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2016-02-19
  • 招待講演
• [学会発表] メソポーラス有機シリカ －金属錯体触媒固定化担体としての活用－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 原 賢二
  • 学会等名: 第116回触媒討論会
  • 発表場所: 三重大学（三重県・津市）
  • 年月日: 2015-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] Ru-Immobilized Periodic Mesoporous Organosilica as Selective Catalyst in Alkane Oxidation (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hara, Nobuhiro Ishito, Yoshifumi Maegawa, Shinji Inagaki and Atsushi Fukuoka
  • 学会等名: 2015 International Conference on Nanospace Materials ―from fundamental to Advanced Applications― (ICNM 2015)
  • 発表場所: 国立台湾大学（台湾台北市）
  • 年月日: 2015-06-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Immobilization of Ru Complexes on Periodic Mesoporous Organosilica and Catalytic Application in Selective Alkane Oxidation (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hara, Nobuhiro Ishito, Yoshifumi Maegawa, Shinji Inagaki and Atsushi Fukuoka
  • 学会等名: 4th North American Catalysis Society Meeting
  • 発表場所: David L. Lawrence Convention Center (USA、Pittsburgh)
  • 年月日: 2015-06-14
  • 国際学会
• [図書] ナノ空間材料ハンドブック (2016)
  • 著者名/発表者名: 有賀 克彦 監修、 原 賢二 他78名著
  • 総ページ数: 548
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] 触媒化学研究室（原研究室）（研究室独自のページ）
  • URL: https://haralab2016.wixsite.com/haralab
• [備考] 東京工科大学工学部触媒化学（原）研究室（所属研究機関が作成したページ
  • URL: http://www.teu.ac.jp/info/lab/project/es/dep.html?id=18
• [備考] 東京工科大学工学部触媒化学（原）研究室（所属研究機関が作成したページ）
  • URL: http://www.teu.ac.jp/info/lab/project/es/dep.html?id=18