2022 年度研究成果報告書

ペロブスカイト型複合酸化物の歪みを利用した酸・塩基性質の精密制御

研究課題

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研究課題/領域番号	21K20482
研究種目	研究活動スタート支援
配分区分	基金
審査区分	0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
研究機関	東京工業大学
研究代表者	相原健司東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (00909583)
研究期間 (年度)	2021-08-30 – 2023-03-31
キーワード	ペロブスカイト酸化物 / チタン酸ストロンチウム / 酸・塩基触媒 / 液相有機合成 / 炭素-炭素結合形成
研究成果の概要	本研究課題では、水溶性の金属前駆体ならびにジカルボン酸を用いたゾル-ゲル法にて、高純度・高比表面積な種々のペロブスカイト酸化物の合成を行った。特にチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)の比表面積は46 m2g-1であり、市販品の10倍以上の値であった。得られたSrTiO3は、シアノシリル化やKnoevenagel縮合などの液相の有機合成反応に対し、既存の触媒と比較して高い触媒性能を示した。詳細な表面分析の結果、SrTiO3表面に酸点と塩基点が共存することで基質を効率的に活性化し、高い触媒活性が得られたと結論した。
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	本研究成果にて、ペロブスカイト酸化物が液相の有機合成反応に対し高い触媒活性を示すことが明らかとなったが、今後はさらに多くのファインケミカルズ合成への応用が見込まれる。高価な有機化合物を容易に合成できれば、続く変換によって機能性材料や医薬品合成の低コスト化ならびに環境負荷の低減に貢献できる可能性がある。またペロブスカイト酸化物は元素置換などが容易に可能な材料として知られているが、これを応用することで、触媒性能のさらなる高機能化が期待できる。