疎水性場の付与に基づく磁性ナノ粒子固定化遷移金属触媒の高性能化

• 研究課題/領域番号: 26410200
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: グリーン・環境化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 藤田 賢一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 触媒化学融合研究センター, 主任研究員 (10242934)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014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: マグネタイト / 触媒 / 金 / 炭酸水素イミダゾリウム / 含窒素複素環カルベン / ヒドロアミネーション

研究成果の概要

近年、固体担体にマグネタイト（Fe3O4）などの磁性ナノ粒子を用いた固定化触媒が各種報告されている。磁性ナノ粒子固定化触媒は、反応終了後に磁石による簡便かつ迅速な回収が可能である。そこで、まずマグネタイト固定化含窒素複素環カルベン（NHC）－金錯体を合成し、アセチレン類のヒドロアミネーション反応における触媒活性を明らかにした。さらに磁石を用い触媒の回収、再利用も可能であることが分かった。
また疎水性リンカーの付与に基づきマグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウムを合成した。このものもマグネタイト固定化NHC－金錯体同様に、触媒反応後磁石を用いた触媒の回収、再利用が可能であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of magnetically recoverable imidazolium hydrogen carbonate and its application as an N-heterocyclic carbene catalyst to cyanosilylation of aldehydes and ketones (2017)
  • 著者名/発表者名: Akira Fujii, Jun-Chul Choi, Ken-ichi Fujita
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 58 号: 15 ページ: 1515-1518
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2017.03.006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magnetically Recoverable N-Heterocyclic Carbene-Gold(I) Catalyst for Hydroamination of Terminal Alkynes (2016)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Fujita, Akira Fujii, Junichi Sato, Hiroyuki Yasuda
  • 雑誌名: Synlett 巻: 印刷中 号: 13 ページ: 1941-1944
  • DOI: 10.1055/s-0035-1562134
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] デンドリマー固定化触媒の化学プロセスにおける有用性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田賢一
  • 雑誌名: JIR NEWS 巻: 8巻 ページ: 14-17
• [学会発表] マグネタイト固定化含窒素複素環カルベン-金(I)錯体の合成と触媒反応への適用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井 亮、佐藤 潤一、安田 弘之、藤田 賢一
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（横浜）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 磁石で回収可能なマグネタイト固定化含窒素複素環カルベン-金(I) 錯体触媒の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 賢一、藤井 亮、安田 弘之
  • 学会等名: 平成28年度産総研材料・化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場（つくば）
  • 年月日: 2017-02-10
• [産業財産権] 磁性ナノ粒子固定化含窒素複素環カルベン－金（Ｉ）錯体 (2016)
  • 発明者名: 藤田賢一、安田弘之
  • 権利者名: 中鉢良治
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-125898
  • 出願年月日: 2016-06-24
• [産業財産権] 磁性ナノ粒子固定化炭酸水素イミダゾリウム (2016)
  • 発明者名: 藤田賢一、崔準哲、藤井亮
  • 権利者名: 中鉢良治
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-139310
  • 出願年月日: 2016-07-14