| 研究課題/領域番号 |
04241105
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤元 薫 東京大学, 工学部, 教授 (30011026)
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| 研究分担者 |
龝田 宗隆 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (50167839)
細川 隆弘 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (90029520)
藤原 祐三 広島大学, 工学部, 教授 (10029481)
秋葉 欣哉 広島大学, 理学部, 教授 (20011538)
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| キーワード | メタン / プロパン部分酸化 / ルテニウムオキソ中間体 / アンチモン-炭素σ結合 / メタノール / 複合酸化物触媒 / チトクロームP-450 / ポルフィリン錯体 |
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| 研究概要 |
〈メタンの活性化とそれを用いた有機合成反応〉
メタンの活性化に対してはその強い結合強度のため高温、あるいは反応性の高い試薬を用いる必要がある。これらの基本方針により研究を進め本年度は以下の成果を得た。
約1200℃に加熱した微小固体表面にメタンを流通させてその一部をメチルラジカル、水素原子などの活性種に変化させた後、それを10μmのピンホールを通して反応室に導入し、そこで多量のメタンおよび酸素と混合することにより通常の方法では全く反応が進行しない200℃程度でCH_4-O_2気相反応を進行させ、メタノールを約70%の選択率で得ることに成功した(藤元)。酢酸銅触媒を用い、K_2S_2O_8を反応開始剤として用いると80℃の低温下においてCH_4とCOの反応が容易に進行し、酢酸を高い選択率で得ることに成功した。収率はCu(OAc)_2に対して100倍以上生成し、明らかに触媒反応である。またこの反応が遊離基機構で進行することも明らかにされた(藤原)。メタンを常温、常圧下で酸化する酵素(チトクロームp-450)のモデル化合物としてルテニウムオキソ錯体を合成し、これを用いて飽和炭化水素のC-H結合の酸化を試み、BuOOHを酸化剤として第3級または第2級C-H結合からアルコールあるいはケトンが収率良く生成することを見出した(細川)。活性化されたメタン錯体のモデル化合物としてSb-ポルフィリン-メチル錯体を合成し、その反応性、物性について検討した(秋葉)。プロパンを固体触媒により酸化脱水素し、オレフィンを得る触媒としてCoMo酸化物を開発した(穐田)。
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