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2013 年度 実績報告書

物質設計と反応速度解析による新規触媒反応開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22350005
研究機関東京大学

研究代表者

佐々木 岳彦  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (90242099)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード触媒反応 / 酸化セリウム / パラジウム / 固定化イオン液体触媒 / TAP / 密度汎関数法計算
研究概要

本年度は、以下の内容について研究を実施した。
塩化セリウムに関して、様々な条件での水熱合成を行い、ホローナノ粒子の合成を行い、構造のキャラクタリゼーションを行った。得られた酸化セリウムを用いて、オルトフェニレンジアミンとベンズアルデヒドからのベンゾイミダゾール誘導体の合成反応や、二酸化炭素とオルトフェニレンジアミンからの2-ヒドロキシベンゾイミダゾール生成反応についての触媒作用を調べて、良好な触媒となることを見出した。更に、イミダゾリウム基をシリカに固定化させた触媒上に塩化パラジウムを分散させて調製したパラジウム含有固定化イオン液体触媒について、ヨードベンゼンと一酸化炭素とアルコール(またはフェノール、アミン)との間の反応により、安息香酸エステル誘導体合成の良好な触媒となることが見出された。更に、ヨードベンゼン、一酸化炭素、フェニルボロン酸誘導体との間のカルボニル化を伴うSuzuki cross coupling反応についても活性であることが見出された。また、これらの反応について、XPSにより触媒反応前後のパラジウムの状態についてキャラクタリゼーションを行った。
CdS含有ナノ粒子、及びポリペプチドの分子設計については、現在も検討を継続しているところである。
TAP測定装置に石英製の光励起対応セルを組み込むことができた。また、水蒸気パルスを導入することができるようなパルスループも組み込み、メタンスチームリフォーミング反応についての測定を行うことができた。
密度汎関数法計算により、白金クラスター上で、アンモニア存在下でのベンセン-酸素分子酸化によるフェノール生成について、活性構造と遷移状態についての計算を行った。更に、ソルビトールのプロトン存在下での環化脱水過程についても計算を行い、実験研究との比較を行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Efficient, recyclable and phosphine-free carbonylative Suzuki coupling reaction using immobilized palladium ion-containing ionic liquid: Synthesis of aryl ketones and heteroaryl ketones2013

    • 著者名/発表者名
      M.V. Khedkar, T. Sasaki and B.M. Bhanage
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3 ページ: 7791-7797

    • DOI

      10.1039/c3ra40730f

    • 査読あり
  • [学会発表] パラジウム含有固定化イオン液体触媒によるカルボニレーション反応

    • 著者名/発表者名
      M.V. Khedkar, 佐々木 岳彦、 B.M. Bhanage
    • 学会等名
      第112回触媒討論会
    • 発表場所
      秋田大学
  • [学会発表] Pd含有固定化イオン液体触媒によるカルボニル化を伴うSuzukiカップリング反応

    • 著者名/発表者名
      M.V. Khedkar, 佐々木 岳彦、 B.M. Bhanage
    • 学会等名
      日本化学会 第94回春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学

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公開日: 2015-05-28  

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