| 研究課題/領域番号 |
18H05259
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
野崎 京子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60222197)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| キーワード | 再生可能資源 / 触媒 / 還元 / 結合開裂 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、再生可能な炭素資源から基礎化成品を得るために必要な、高酸化状態にある炭素の還元、触媒的結合開裂反応の開発を目的とし、①炭素ー酸素結合の還元的開裂、②炭素ー炭素結合の開裂の二つの反応に注目して触媒を開発している。2021年度は、以下の成果を挙げた。
①炭素ー酸素結合の還元的開裂 フェノール、アリールメチルエーテルの炭素ー酸素結合の選択的加水素分解触媒であるリン酸アルミニウム担体担持白金触媒を、今年度は脂肪族アルコールの加水素分解に適用した。種々のアルコールについて、効率よく加水素分解が進行し、対応する炭化水素が得られた。β水素を持たない基質も反応することから、従来の類似研究で提案されている脱水・水素化機構とは異なる機構で進行していることが示唆された。
②炭素ー炭素結合の開裂 N-oxylラジカルが単独でエチルベンゼンからスチレンへの変換に有効なことを示した。当初は金属酸化物との共同触媒作用であること考えていたが、電極酸化など種々の条件を検討する中で、代表的N-oxylラジカルであるTEMPOを用いると、その他の試薬（金属酸化物等）を添加することなく効率的に反応が順調に進行することを発見した。
③バイオマスモデル化合物への応用 前年度までにリグニンのアルファ-O-4 構造のモデル化合物の加水素分解に有効だった各錯体触媒の特性を活かし、バイオマス素生成物を対象とした研究を継続した。この結果、ルテニウムとイリジウムの錯体触媒を用い、京都大学で可溶化されたリグニン誘導体の加水素分解で、分子量の低下を認めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
①の炭素ー酸素結合の還元的開裂については、順調に対象となる基質を拡大できている。②については、思いがけずN-oxylラジカルが優れた水素引き抜き能力を示すことを明らかにした。③については分子量の低下を認めており、順調に研究が進行している。
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| 今後の研究の推進方策 |
①の炭素－酸素結合の還元的開裂についてはさらに基質展開を図り、基本的な含酸素官能基全般へと展開する。②の研究で思いがけず見つけたアルカンの酸化は論文にまとめるとともに、ラジカル中間体を経るオレフィン形成を、従来掲げたカルボン酸からの脱炭酸を伴うアルケン生成にフィードバックする。③については引き続き、均一・不均一触媒の検討を行う。
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| 備考 |
東京大学 野崎研究室
http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nozakilab/?msclkid=47031b70cf6811ec9a4c23a46a5d771f
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