金属サブナノクラスターの精密な構成原子数制御法の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656514
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 水垣 共雄 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50314406)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: サブナノクラスター / デンドリマー / パラジウム / 触媒 / ナノ反応場

研究概要

カプセル状デンドリマーの内部空孔を用いたサブナノスケールのパラジウム(Pd)クラスターの精密合成法の開発を行い、サブナノ Pd クラスターの触媒作用を明らかにした。クラスターの構成原子数の違いや、デンドリマー分子との相互作用により、Pd クラスターの電子状態が変化し、水素化反応やアリル位置換反応における触媒活性が変化することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Size Selective Synthesis of Subnano Pd Clusters using Core[poly(propylene imine)]-shell[poly(benzylether)] Hybrid Dendrimers. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Mizugaki, Takayuki Kibata, TakatoMitsudome, Koichiro Jitsukawa , Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42巻 ページ: 313-315
  • URL: http://dx.doi.org/10.1246/cl.2013.313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of Size-dependent Properties of Sub-nanometer Palladium Clusters Encapsulated within a Polyamine Dendrimer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kibata, Takato Mitsudome, TomooMizugaki , Koichiro Jitsukawa , Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 49巻 ページ: 167-169
  • DOI: DOI:10.1039/C2CC37038G
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intermolecular cyclization of g-acetylenic acids using dendrimer-encapsulated Pd2+catalysts. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zen Maeno , Takato Mitsudome , Tomoo Mizugaki , Koichiro Jitsukawa , Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 86巻 ページ: 947-954
  • DOI: DOI:10.3987/COM-12-S(N)96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Catalysis in Internal Nanocavity of Polyamine Dendrimer for Intramolecular Michael reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Zen Maeno , Takato Mitsudome , Tomoo Mizugaki , Koichiro Jitsukawa , Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 41巻 ページ: 801-803
  • URL: http://dx.doi.org/10.1246/cl.2012.801
  • 査読あり
• [雑誌論文] グリーン・サステイナブルケミストリーを指向した固体金属触媒の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金田清臣, 水垣共雄
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 65巻 ページ: 613-615
• [雑誌論文] Subnanoscale Size Effect of Dendrimer-encapsulated Pd Clusters on Catalytic Hydrogenation ofOlefin (2011)
  • 著者名/発表者名: Zen Maeno, Takayuki Kibata, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 40巻 ページ: 180-181
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2011.180
  • 査読あり
• [学会発表] γ-acetylenic acid の高選択的な分子内環化反応に向けたデンドリマー内包 Pd 触媒の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前野禅, 満留敬人, 水垣共雄, 實川浩一郎, 金田清臣
  • 学会等名: 第111回触媒討論
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 固体酸とポリアミンデンドリマーを用いたアセタール化合物から不飽和ニトリルへの one-pot 触媒反応系の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 露崎貴宏, 木畑貴行, 前野禅, 満留敬人, 水垣共雄, 實川浩一郎, 金田清臣
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] ポリプロピレンイミンデンドリマーのナノ空孔を触媒反応場とした分子内環化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前野禅, 満留敬人, 水垣共雄, 實川浩一郎, 金田清臣
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 酸と塩基のsite-isolation を可能にするデンドリマーを用いた one-pot 反応系の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 露崎貴宏, 木畑貴行, 満留敬人, 水垣共雄 , 實川浩一郎, 金田清臣
  • 学会等名: 第5回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] ポリアミンデンドリマーの内部空孔を触媒反応場とする分子内環化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前野禅, 満留敬人, 水垣共雄, 實川浩一郎, 金田清臣
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学(福岡県)
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Controlled Synthesis of Subnano Pd Cluster Catalysts by Fine Tuning of Dendrimers (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Mizugaki, T. Kibata, Z. Maeno, T. Mitsudome,K. Jitsukawa, K. Kaneda
  • 学会等名: Nanotech2012, Symposium on Nanomaterials for Catalysis
  • 発表場所: Santa Clara, California, U.S.A
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] Novel Catalysis of Dendrimer: Efficient Nanocavity of Polyamine Dendrimer for IntramolecularMichael Reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Z. Maeno, T. Mitsudome, Tomoo Mizugaki, K.Jitsukawa, K. Kaneda
  • 学会等名: Nanotech2012, Symposium on Nanomaterials for Catalysis
  • 発表場所: Santa Clara, California, U.S.A
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] Development of PPI-dendritic Nanoreactors as Organocatalysts for Michael Addition Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Zen Maeno, Takayuki Kibata, Takato Mitsudome,Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: The 11th Global COE International Symposium: Bio-Environmental Chemistry
  • 発表場所: Osaka University (Osaka)
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] Dendritic Nanoreactor Encapsulating Subnano Pd Clusters for Allylic Substitution Reaction by DualActivation (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kibata, Zen Maeno, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: The 11th Global COE International Symposium: BioEnvironmental Chemistry
  • 発表場所: Osaka university (Osaka)
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] Controlled Synthesis and Catalysis of Subnano Pd Clusters within Dendrimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Zen Maeno, Takayuki Kibata, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: International Meeting on Novel Catalyst Design and Surface Science
  • 発表場所: Egret Himeji (Hyogo)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] Size-selective Synthesis and Catalysis of Subnano Pd Clusters within Dendrimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Zen Maeno, Takayuki Kibata, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2011 (C&FC2011)
  • 発表場所: Nara Prefectural New Public Hall (Nara)
  • 年月日: 2011-12-05
• [学会発表] 金属表面と触媒作用 ‐パラジウムなどの貴金属ナノ粒子触媒の設計‐ (2011)
  • 著者名/発表者名: 水垣共雄
  • 学会等名: 入門触媒科学セミナー, 近畿化学協会 触媒・表面部会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター(大阪)
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] ポリアミンデンドリマー内包サブナノ Pd クラスター触媒を用いたアリル位置換反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木畑貴行, 前野禅, 満留敬人, 水垣共雄, 實川浩一郎, 金田清臣
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学(北海道)
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Fine Tuning of PPI Dendrimers for Controlled Synthesis of Subnano Pd Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Mizugaki, Zen Maeno, Takayuki Kibata, Takato Mitsudome, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: 7th International Dendrimer Symposium (IDS7), the NationalInstitute for Standards and Technology (NIST)
  • 発表場所: Gaithersburg, Maryland, U.S.A
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] PPI Dendrimer Encapsulating Subnano Pd Clusters as a Nanoreactor for Allylic Substitution Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kibata, Zen Maeno, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: 7th International Dendrimer Symposium (IDS7)
  • 発表場所: Washington, D.C, U.S.A
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] Size-Dependent Catalysis of Dendrimer-encapsulated Subnano Pd Clusters in Hydrogenation ofOlefins (2011)
  • 著者名/発表者名: 前野禅, 木畑貴行, 満留敬人, 水垣共雄, 實川浩一郎, 金田清臣
  • 学会等名: 第2回触媒科学研究発表会, 触媒学会西日本地
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪)
  • 年月日: 2011-06-17
• [図書] Dendritic Nanocatalysts. In Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology the 3rd Edition ed (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyotomi Kaneda, Tomoo Mizugaki
  • 出版者: CRC Press
• [図書] デンドリマーを用いた金属超微粒子触媒の開発「機能材料」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水垣共雄
  • 総ページ数: 31
  • 出版者: シーエムシー出版