| 研究課題/領域番号 |
19K05156
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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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| 審査区分 |
小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
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| 研究機関 | 工学院大学 |
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研究代表者 |
奥村 和 工学院大学, 先進工学部, 教授 (30294341)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | ゼオライト / パラジウム / カップリング反応 / 錯体 / 鈴木カップリング反応 / 配位子 / ホスフィン / 辻-トロスト反応 / 金属錯体 / 炭素-炭素結合形成反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
容易に調製できる再利用可能な固体触媒を用いた高難度な炭素-炭素結合生成反応を実現するために，ゼオライトを担体とする新たな金属錯体固定化触媒を開発する．すなわち，ゼオライトの細孔内部で形成した金属錯体を活性点とし，物質濃縮を生かした触媒反応をおこなう．さらにクロロベンゼン誘導体を基質とした鈴木-宮浦カップリング反応，およびアリルアルコールを基質とした辻・トロスト反応に高い活性・再利用性を示す，ゼオライトの外表面に固定化した金属錯体触媒を創生する．
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| 研究成果の概要 |
二座配位ホスフィンをゼオライトと物理混合し加熱することでゼオライトに担持させた.PdCl2のアセトニトリル溶液にこの試料を浸漬させ加熱攪拌することでゼオライト担持Pd錯体を調製した.調製した触媒の辻-トロスト反応活性を調べたところ，炭素鎖長や担持量によって活性が変化することを見出した．
ゼオライトの外表面にPd錯体またはPdクラスターを担持することを目的とし，Pd(PPh3)2(OAc)2のトルエン溶液にβ型ゼオライトを投入し加熱したところ，PPh3配位子によって保護されたPdナノ粒子が生成し，このナノ粒子がクロロベンゼン誘導体を反応基質とした鈴木カップリング反応に高い活性を示すことを見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鈴木反応は有機ハロゲン化物と有機ホウ素化合物とのクロスカップリングを行う反応であり，炭素－炭素結合を形成する有力な手法である．基質として用いるハロゲン化アリールは一般的にBrやI誘導体が多く用いられるが，より安価で種類が豊富なCl誘導体は反応性が低いという問題点がある．今回の研究ではゼオライトの外表面に配位子で保護されたPdナノ粒子がCl誘導体を基質とした鈴木反応に高活性を示すことを見出した．また柔軟な構造を有する二座配位ホスフィンをゼオライトの細孔に導入でき、さらにこれを配位子としたかさ高いPd錯体が形成することが分かった．細孔との相互作用により錯体触媒の活性を制御できる可能性が示された．
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