| 研究課題/領域番号 |
21590052
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| 研究機関 | 兵庫医療大学 |
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研究代表者 |
甲谷 繁 兵庫医療大学, 薬学部, 講師 (00242529)
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| 研究分担者 |
宮部 豪人 兵庫医療大学, 薬学部, 教授 (10289035)
吉岡 英斗 兵庫医療大学, 薬学部, 助教 (80435685)
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| キーワード | 光触媒 / 酸化チタン / CO_2固定化 / 水素化反応 / 芳香族ケトン / 酸化還元反応 |
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| 研究概要 |
光触媒表面では、光励起により正孔と励起電子の活性種が生成し、特異なレドックス反応を引き起こすことができる。本研究ではこの可能性に着目し、平成21年度において、研究(1):新規な連続複合型レドックス有機化学反応系の開発と、研究(2):複合型レドックス反応によるCO_2固定化反応の開発、および、研究(3):複合型レドックス反応による高効率還元反応系の開発、の3つを柱として研究を推進した。
まず研究(1)では、代表者(甲谷)と分担者(宮部)が学内研究生を動員し、酸化チタン光触媒を使って、ピルビン酸メチル(αケトエステル)とアセチルアセトン(βケトエステル)の分子間で起こる連続複合型レドックス反応を検討した。しかし、この反応は予想に反して、全く進行しないことが明らかとなった。
次に研究(2)では、代表者(甲谷)が研究支援者(趙)を動員して、硫化亜鉛光触媒によるアルキルカルバミン酸塩の還元と1級アミンの酸化を組み合わせた複合レドックス反応により、α-アミノ酸が生成するかを検討した。しかし、反応溶媒の選択がうまくいかず、アルキルカルバミン酸塩と1級アミンが分離してしまうという問題点が明らかとなった。また、GC-MSによる反応追跡手法に問題があることも判明した。
最後に研究(3)では、代表者(甲谷)と分担者(吉岡)が、酸化チタンの作用でアセトフェノン等の芳香族カルボニル化合物がほぼ100%の収率でアルコール体へと還元できることを明らかにした。このように、酸化チタン光触媒は、温和な条件下で芳香族カルボニル化合物を2級アルコールに還元するのに優れた光触媒であることが分かった。さらに、二環系及び三環系芳香族カルボニル化合物を基質とした場合、反応の進行が途中で停止してしまうという触媒化学的に興味深い現象も発見することができた。
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