| 研究課題/領域番号 |
19K05558
|
|---|
| 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
|
|---|
| 研究機関 | 千葉大学 |
|---|
研究代表者 |
原 孝佳 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60437358)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | アニオン交換 / 層状無機水酸化物 / 層空間拡張 / 固体塩基触媒 / 水溶媒 / クネベナーゲル縮合反応 |
|---|
| 研究成果の概要 |
陰イオン交換能を有する層状イットリウム水酸化物の機能を駆使し，水溶媒中で固体ブレンステッド塩基触媒として応用することに成功した．放射光X線を用いたミリ秒オーダーでの時間分解測定により，水による層空間のリフトアップ過程を直接観測した．この結果から，クネベナーゲル縮合反応が水中で加速される要因が，触媒の周囲に多量に存在する水分子が層間内の酢酸イオンと複合体を形成し，ナノサイズの反応空間を特異的に「リフトアップ（拡張）」することであることを世界で初めて突き止めた．
|
| 自由記述の分野 |
触媒化学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
層状イットリウム水酸化物の層間内に酢酸イオンを導入したときに，水中で特異的に層間隔が拡張する「リフトアップ現象」を見出した．SPring-8内の粉末結晶構造解析ビームラインBL02B2でサブ秒オーダーでの放射光X線回折実験にて拡張過程を追跡したところ、水による層空間のリフトアップは数秒以内で完了していた．酢酸イオンと多量に存在する水分子とが層間内で複合体を形成することで基本層を持ち上げ，反応空間を拡張していると考えられる．この結果から，層状無機水酸化物の層空間を反応場として自由自在にデザインし，目的とする化学反応に適した反応空間を仕立て上げるように設計する方法論が確立できる可能性がある．
|
