元素特性を活かしたクラスター触媒による極性化合物の選択的水素還元

• 研究課題/領域番号: 24K08159
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 田辺 真 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (80376962)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: クラスター / 触媒 / 水素還元 / 卑金属 / 配位高分子

研究開始時の研究の概要

本研究は、安価で酸化還元活性の「銅(卑金属)」、水素分子を活性化する「貴金属」、電気陽性の「典型金属」で構成される多元素クラスター触媒の各元素特性を活かして、常温常圧で極性官能基の水素還元反応を達成する触媒開発である。本研究の特色は、極性ニトロ基のモデル還元反応を用いて多元素クラスターの触媒活性を評価し、in situ実験による活性種同定と理論計算による機構考察の両面から触媒粒子の幾何構造と電荷偏在に関与する「元素特性」を活かすことである。水素分子のヘテロリシス開裂と極性基への水素付加の過程に着目し、温和な条件で高効率・高選択率を達成する貴金属フリーのクラスター触媒の開発を目指す。