| 研究概要 |
高い構造規則性と比表面積を持つシリカメソ多孔体MCM-41の表面に各種の有機官能基を導入することで,高機能触媒または吸着剤を合成する試みが盛んに行われている。
本研究では,MCM-41表面水酸基をメトキシ化した後,水素化アルミニウムリチウムで還元することにより,固体表面にSi-H基を導入したHSi-MCM-41を合成し,これと種々の末端オレフィンとのヒドロシリル化反応により,MCM-41表面に様々な有機基を導入することに成功した。さらに,フェニル基を導入したMCM-41を濃硫酸で処理することにより,強酸性基であるフェニルスルホン酸を,またメチルアクリレーを導入したMCM-41においては,加水分解することで,弱酸性のカルボキシル基を導入し,酸性度の異なる固体酸の合成に成功した。
塩基性基の導入は,フェニル基導入MCM-41へのニトロ化を経由したアミノ化を行うことで行った。一方,アリルアミンとHSi-MCM-41との直接ヒドロシリル化反応でのアミノ基の導入には失敗したが,アミノ基をBOC基で保護することによって,アミドの導入には成功した。
さらに,合成した酸性基導入MCM-41のエステル化反応に対する酸触媒特性を検討したところ,濃硫酸と同程度の活性を有していることがわかった。さらに,この酸性MCM-41を,使用後回収し,再度固体酸触媒として用いても,その触媒活性はほとんど変わらなかった。このことは,本研究で導入したMCM-41の表面酸性基は固体表面とSi-Cで結合しているため,水熱安定性も高く従来法である,シランカップリング法で導入したものと比較して,回収,再利用が可能であることを示唆した。
|
