5-7族金属クラスターの白金族金属代替触媒としての利用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22750061
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 上口 賢 独立行政法人理化学研究所, 物質評価チーム, 専任研究員 (10321746)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 金属クラスター化合物 / 無機材料 / 白金族金属代替 / 不均一系触媒反応 / 水素化反応 / 脱水素反応 / 水素化分解反応 / 開環反応

研究概要

白金族金属は様々な分野の触媒として使われているが、高価なうえ希少金属のため代替触媒の開発が急務である。我々は安価な5?7 族金属で構成されハロゲンや硫黄が配位したクラスター化合物が水素気流下加熱活性化処理により種々の官能基の水素化やシクロヘキセンの脱水素、ハロゲン化ベンゼンの水素化分解のような白金族金属が行う種々の反応の触媒となることを見いだした。また上記活性化により配位子の一部が脱離し生じた配位不飽和サイトが触媒活性点として働くと推察された。

研究成果

• [雑誌論文] Application of Solid-State Molybdenum Sulfide Clusters with an Octahedral Metal Framework to Catalysis: Ring-Opening of Tetrahydrofuran to Butyaldehyde (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kamiguchi, K. Takeda, R. Kajio, K. Okumura, S. Nagashima, T. Chihara
  • 雑誌名: J. Cluster Sci. 巻: Vol. 24 ページ: 559-574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas-phase S-alkylation of benzenethiol with aliphatic alcohols, ethers, esters, alkyl halides and olefins over halide cluster catalysts of Groups 5 and 6 transition metals (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nagashima, K. Kudo, H. Yamazaki, S. Kamiguchi, T. Chihara
  • 雑誌名: Appl. Catal. 巻: Vol. 450 ページ: 50-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas-Phase Alkylation of Pyridine and Phenol with Alcohols over Halide Clusters of Group 5-7 Transition Metals as Solid Acid Catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nagashima, S. Kamiguchi, S. Ohguchi, T. Chihara
  • 雑誌名: J. Cluster Sci. 巻: Vol. 22 ページ: 647-660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vapor-phase Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime over halide cluster catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nagashima, S. Kamiguchi, S. Ohguchi, T. Chihara
  • 雑誌名: Catal. Today 巻: Vol. 164 ページ: 135-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intramolecular Condensation of 1,2-C_6H_4(CH_2RH)_2 (R = O, S, and NH) to Yield Heterocyclic Compounds over Halide-cluster Catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nagashima, S. Kamiguchi, K. Kudo, T. Sasaki, T. Chihara
  • 雑誌名: Chem.Lett. 巻: Vol. 40 ページ: 78-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハライドクラスター錯体を触媒とする新規反応開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長島佐代子, 上口 賢, 千原貞次
  • 雑誌名: Petrotech 巻: Vol. 33 ページ: 881-887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct synthesis of 3-methylbenzofuran from phenol and acetone over halide cluster catalysts taking adventage of acidic and metallic properties (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Nagashima, S. Kamiguchi, S. Ohguchi, T. Chihara
  • 雑誌名: Chem.Eng. J. 巻: Vol. 161 ページ: 384-387
  • 査読あり
• [学会発表] 固体酸触媒によるカルボン酸やエステルをアシル化剤とするチオールのS-アシル化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎仁美, 工藤健太郎, 長島佐代子, 上口 賢, 千原貞次
  • 学会等名: 日本化学会第93 春季年会
  • 発表場所: 草津
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 非分子性モリブデンハライドクラスターを触媒とするピペリジンとメタノールからの3-メチルピリジン合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 山田仁美, 弓削秀隆, 梶尾 龍,長島佐代子, 千原貞次
  • 学会等名: 日本化学会第93 春季年会
  • 発表場所: 草津
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ハライドクラスターを触媒とするベンゼンチオールのS-アセチル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長島佐代子, 工藤健太郎, 上口 賢, 千原貞次
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] モリブデンスルフィドクラスターの水素化・脱水素・水素化分解触媒作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 長島佐代子, 奥村和, 新井佳奈子, 千原貞次
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] S-Alkylation of Benzenethiol with Various Reagents over Halide Cluster Catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Nagashima, K. Kudo, H. Yamazaki, S. Kamiguchi, T. Chihara
  • 学会等名: 40 International Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Valencia
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Platinum-like catalytic behavior of rhenium sulfide clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kamiguchi, S. Nagashima, T. Chihara
  • 学会等名: International Congress on Catalysis 2012,
  • 発表場所: Munich
  • 年月日: 20120700
• [学会発表] モリブデンスルフィドクラスターを触媒とする水素化, 脱水素, 水素化分解反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 長島佐代子, 新井佳奈子, 千原貞次
  • 学会等名: 第109回触媒討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] ハライドクラスター触媒を用いたフェノールとα,β-不飽和カルボニル化合物の縮合環化反応によるクロメンの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋 亨, 長島佐代子, 上口 賢, 千原貞次
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] モリブデン6 核スルフィドクラスターを触媒とするtert-ブチルメチルエーテル(MTBE)の分解反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 関 泰也, 佐竹彰治, 長島佐代子, 千原貞次
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 分子性レニウムスルフィドクラスターを触媒とする1,4-ブタンジオールの脱水素と脱水反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古河翔太, 長島佐代子, 上口 賢, 白井誠之, 山口有朋, 千原貞次
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] ハライドクラスターを触媒とする種々のアルキル化剤を用いたベンゼンチオールのS-アルキル化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 工藤健太郎, 長島佐代子, 上口 賢, 千原貞次
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] アセトニトリル配位モリブデンハライドクラスターの活性化によるルイス酸性の発現と触媒作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 梶尾 龍, 長島佐代子, 白井誠之, 山口有朋, 千原貞次
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] ハライドクラスター触媒による直鎖二置換アルカンR(CH_2)_nR′ (R,R′ = OH, SH, NH_2; n = 4, 5)の縮合環化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長島佐代子, 佐々木智章, 工藤健太郎,上口 賢, 千原貞次
  • 学会等名: 錯体化学会第61回討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] モリブデン6 核スルフィドクラスターの活性化とテトラヒドロフランの開環異性化触媒作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 長島佐代子, 武田邦男, 千原貞次
  • 学会等名: 錯体化学会第61回討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] モリブデン6 核スルフィドクラスターを触媒とする炭化水素の水素化、脱水素反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 新井佳奈子, 長島佐代子, 千原貞次
  • 学会等名: 日本化学会第91 春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] 6 核ハライドクラスターを触媒とするR(CH_2)_nR′ (R, R′ = OH, SH, NH_2; n = 4, 5)の分子内縮合環化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長島佐代子, 工藤健太郎, 上口 賢, 千原貞次
  • 学会等名: 日本化学会第91 春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] ハライドクラスターをブレンステッド酸触媒とする1,2-二置換ベンゼンの分子内縮合反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長島佐代子, 工藤健太郎, 上口 賢, 千原貞次
  • 学会等名: 第106回触媒討論会
  • 発表場所: 甲府
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] モリブデン6 核スルフィドクラスターを触媒とするC-O 結合切断反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上口 賢, 武田邦男, 梶尾龍, 長島佐代子,千原貞次
  • 学会等名: 第106回触媒討論会
  • 発表場所: 甲府
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Utilization of hexanuclear rhenium sulfide clusters as catalysts for reaction of amines (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kamiguchi, S. Nagashima, N. Ikeda, H. Kurokawa, H. Miura, T. Chihara
  • 学会等名: 60th Anniversary Conference on Coordination Chemistry in OSAKA
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] apor phase Beckmann rearrangement over halide cluster catalysts (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kamiguchi, S. Nagashima, T. Chihara
  • 学会等名: The 6th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology & the 5th Asia Pacific Congress on Catalysis
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 20100700