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機能集積型固体触媒による含窒素化合物のグリーン自在合成・変換の新戦略

研究課題

研究課題/領域番号 22H00270
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分27:化学工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

山口 和也  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50334313)

研究分担者 鈴木 康介  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40595667)
谷田部 孝文  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60875532)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
42,770千円 (直接経費: 32,900千円、間接経費: 9,870千円)
2022年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
キーワード機能集積型固体触媒 / 含窒素化合物の合成 / 含窒素化合物の変換 / 脱水素 / グリーンケミストリー
研究開始時の研究の概要

本提案研究では、研究代表者および研究分担者がこれまでに培ってきた酸化物分子触媒設計・金属ナノ粒子/クラスター設計技術を基盤とし、機能集積型固体触媒設計に関する新たな指針と学理を構築し、汎用化させる。ターゲット反応に合わせた機能集積型固体触媒を設計し、固体触媒ならではのアンモニアを直接窒素源とした含窒素化合物のグリーン自在合成法ならびにアミン骨格等の合成後期多様化法を確立する。予備官能基化をおこなわず基質を直接活性化し、水素生成を伴う脱水素反応系(あるいは水素ニュートラル反応系)として構築することを目指す。

研究実績の概要

様々な分野で有用な含窒素化合物は、多ステップ・エネルギー多消費プロセスで合成されているケースが多く、グリーンな合成法の開発が切望されている。また、固体触媒は安定性・再使用性といった利点を有し、設計性という観点からも高いポテンシャルを有しているにもかかわらず、ファインケミカルズ合成に対する固体触媒の自在設計はできていないのが現状である。本研究では、代表者らがこれまでに培ってきた酸化物分子触媒設計・金属ナノ粒子/クラスター設計技術を基盤とし、機能集積型固体触媒設計に関する新たな指針と学理を構築し、汎用化させることを目的として研究を行った。ターゲット反応に合わせた機能集積型固体触媒を設計し、固体触媒ならではのアンモニアを直接窒素源とした含窒素化合物のグリーン自在合成法ならびにアミン骨格等の合成後期多様化法を確立することも目指した。
2022年4月からの研究開始から約1か月間であったが、貴金属触媒を用いない脱水素反応系や種々の求核剤によるアミン類の位置選択的酸化的官能基化に関する予備的知見が得られた。本研究課題で得られた知見は別途に採択された基盤研究(S)遂行のためにも重要なものであり、今後は基盤研究(S)の一部の研究課題として継続して検討を行う予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2023-12-25  

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