| 研究課題/領域番号 |
16K06855
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
触媒・資源化学プロセス
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
山口 修平 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (50397494)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | フェノール合成 / ベンゼン酸化 / 固体触媒 / 金属酸化触媒 / ゼオライト / 一段階合成 / 過酸化水素 / 活性中間体捕捉 / 選択酸化反応 / 遷移金属錯体 / 選択的水酸化反応 / カチオン交換 / 触媒・化学プロセス |
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| 研究成果の概要 |
フェノール類は様々な有機物の中間体である。フェノール類の多くは多段階プロセスで工業的に生産されている。例えば、フェノールの商業的な生成方法として広く用いられているクメン法は3段階のプロセスが必要である。一方、環境に優しい酸化剤を用いたベンゼンからフェノールへの直接水酸化反応が大変注目を集めている。
我々は鉄錯体内包ゼオライト触媒を改良して、効率の良いベンゼン酸化触媒の開発を試みた。触媒活性部位の鉄錯体部分、生成物捕捉部位のカチオンを最適化することで、ベンゼン酸化活性を向上することに成功した。さらに陽イオン交換樹脂を担体として鉄錯体を固定化することでさらに活性の高い触媒の開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々は、ゼオライト空孔内に遷移金属錯体を触媒活性部位として導入し、さらにゼオライトに存在するカチオン部分を生成物捕捉部位として、有機基質の選択水酸化反応を進行させることに成功した。触媒活性部位とカチオン部位の組合せを考慮して触媒を調製することでフェノールの一段階での水酸化反応が実現できると考えている。フェノール樹脂など非常に用途の広いフェノールが一段階の反応プロセスで合成ができれば、従来の多段階の反応プロセスで用いられていた試薬、溶媒、エネルギーなどの大幅な低減が期待でき、環境・エネルギー問題に大きく貢献できると考えられる。
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