| 研究課題/領域番号 |
23K21131
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01979 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
山田 陽一 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (50317723)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 固定化触媒 / 有機変換反応 / 高分子金属触媒 / 再利用性触媒 / グリーンケミストリー / ニッケル / パラジウム / カップリング反応 / 再利用性 / 耐久性 / 高活性 / 有機変換反応触媒 / 高分子パラジウム触媒 / 高分子ニッケル触媒 / 鈴木―宮浦カップリング / 水中反応 / 不溶性触媒 / 高分子配位子 / コバルト触媒 / 環化三量化 / 不溶性超分子触媒 / 位置選択性 / グリーン触媒 / 高活性・高再利用性・高安定性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノメートルレベルでサイズ・形状がデザインされ、安価で比較的豊富に存在する鉄、コバルト、ニッケル、銅など第4周期遷移金属が担持されたナノ空間構造触媒を創製し、高効率かつ省資源的な物質変換反応を行うための、グリーン触媒反応プロセスを構築します。
グリーンケミストリーの観点から、パラジウム、ロジウムなどの貴金属から脱却した、安価で比較的豊富に存在する鉄、コバルト、ニッケル、銅など第4周期遷移金属を活用した固定化触媒の開発を目指します。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、固定化触媒の均一系触媒を上回り、触媒量を mol% から mol ppm で表記できるような高活性化、かつ金属が漏れ出さない高い再利用性を有する、安定性の高い固定化触媒の開発が研究目的である。その方策として、①ナノメートルレベルでサイズ・形状がデザインされ、安価で比較的豊富に存在する鉄、コバルト、ニッケル、銅など第4周期遷移金属が担持されたナノ空間構造触媒を創製し、②高効率かつ省資源的な物質変換反応を行うための、グリーン触媒反応プロセスを構築することである。
高活性でかつ高い再利用性・耐久性を兼備し、金属の漏れ出しが無い固定化触媒の開発は、医薬品合成・機能性材料合成といったファインケミカル合成を志向したグリーンケミストリーの推進に重要である。さらに、グリーンケミストリーの観点から、パラジウム、ロジウムなどの貴金属から脱却した、安価で比較的豊富に存在する鉄、コバルト、ニッケル、銅など第4周期遷移金属を活用した固定化触媒の開発が重要である。その一方でこれらの金属は配位子から解離しやすい性質があるため、高い安定性を有し、高活性・高再利用性の固定化触媒の開発はいまだ発展途上の状況である。
そこで申請者は、高活性で高再利用性を有する固定化触媒として、ニッケル、コバルト、銅、鉄などと高分子配位子から調製される、ナノ空間を有する分子もつれ型固定化普遍金属触媒の創製とその物質変換反応の開発、医薬品合成への応用を提案する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
新しいタイプの高分子金属触媒が開発され、今までに困難だった反応系に適用できるようになったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
さらに金属種を拡大検討し、様々な金属を有する高分子金属触媒を開発し、高活性・高再利用性・高耐久性の触媒による有機変換反応の開発を行う。
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