環境調和型高選択的脱酸素反応系に向けたオリンピックメダル金属ナノ粒子触媒の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23686116
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 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: 満留 敬人 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00437360)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 触媒 / 金属ナノ粒子 / 固体 / 協奏効果

研究概要

液相有機合成反応における固体触媒の利用は触媒の高い安定性や取り扱いの容易さ、また生成物の単離や触媒の再使用の簡略化など実用的触媒プロセス開発の観点から多くの利点をもつ。我々は、固体触媒における担体をマクロな機能性配位子として捉え、金属活性種と担体との界面で生まれる相互作用（協奏効果）を積極的に利用することで、従来の触媒を凌駕する新しい触媒の開発を行った。さらに、この金属ナノ粒子と担体との協奏的触媒作用の概念を拡張し、金属ナノ粒子を担体で包み込む次世代型コア‐シェル触媒の開発に成功した。この触媒は金属と担体との協奏効果が発現する界面が最大化することで従来の担持型触媒よりも高い触媒活性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Highly Efficient Deoxygenation of Sulfoxides Using Hydroxyapatite-supported Ruthenium Nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Takahashi; Takato Mitsudome; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Efficient and Selective Transformations of Glycerol Using Reusable Heterogeneous Catalysts (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Mizugaki; Racha Arundhathi; Takato Mitsudome; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: ACS Sustainable Chem. Eng 巻: in press
  • DOI: 10.1021/sc500006b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remarkable Effect of Bases on Core-Shell AgNP@CeO2 Nanocomposite-Catalyzed Highly Chemoselective Reductions of Unsaturated Aldehydes (2013)
  • 著者名/発表者名: T akato Mitsudome; Motoshi Matoba; Masaaki Yamamoto; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42 ページ: 660-662
  • DOI: 10.1246/cl.130132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core–Shell AgNP@CeO2 Nanocomposite Catalyst for Highly Chemoselective Reductions of Unsaturated Aldehydes (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Motoshi Matoba; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 19, (17) ページ: 5255-5258
  • DOI: 10.1002/chem.201204160
  • 査読あり
• [雑誌論文] 担体をマクロリガンドとした貴金属ナノ粒子触媒の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎;金田清臣
  • 雑誌名: 触媒 巻: 55, (4) ページ: 188-194
  • DOI: 10.1002/chem.201204160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Atom-Efficient and Chemoselective Reduction of Ketones in the Presence of Aldehydes Using Heterogeneous Catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Takahashi; Takato Mitsudome; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Green Chem 巻: 15, (10) ページ: 2695-2698
  • DOI: 10.1039/C3GC41322E
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold nanoparticle-catalyzed cyclocarbonylation of 2-aminophenols (2013)
  • 著者名/発表者名: Akifumi Noujima; Takato Mitsudome; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Green Chem 巻: 15, (3) ページ: 608 - 611
  • DOI: 10.1039/C2GC36851J
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Hydrogenolysis of Glycerol to 1,2-Propanediol Using Heterogeneous Copper Nanoparticle Catalyst Derived from Cu-Al Hydrotalcite (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Mizugaki; Racha Arundhathi; Takato Mitsudome; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42, (7) ページ: 729-731
  • DOI: 10.1246/cl.130198
• [雑誌論文] Simple and clean synthesis of ketones from internal olefins using PdCl2/N,N-dimethylacetamide catalyst system (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Syuhei Yoshida; Yamato Tsubomoto; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 54, (12) ページ: 1596-1598
  • DOI: 10.1246/cl.130198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Atom-Efficient Oxidation of Electron-Deficient Internal Olefins to Ketones Using Pd catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Syuhei Yoshida; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Int. Ed 巻: 52, (23) ページ: 5961-5964
  • DOI: 10.1002/anie.201301611
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.tetlet.2013.01.049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Efficient Etherification of Silanes Using Gold Nanoparticle Catalyst~Remarkable Effect of O2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Yuya Yamamoto; Akifumi Noujima; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kaneda Kaneda
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 19, (43) ページ: 14398-14402
  • DOI: 10.1002/chem.201302807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-ligand core-shell nanocomposite catalysts for the selective semihydrogenation of alkynes (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Yusuke Takahashi; Satoshi Ichikawa; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kaneda Kaneda
  • 雑誌名: Angew Chem Int Ed 巻: 52, (5) ページ: 1481-1485
  • DOI: 10.1002/anie.201207845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple and Efficient 1,3-Isomerization of Allylic Alcohols Using a Supported Monomeric Vanadium Oxide Catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Shoichiro Sueoka; Satoshi Ikeda; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: ChemCatChem 巻: 5 ページ: 2879-2882
  • DOI: 10.1002/cctc.201300200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold nanoparticle catalysts for selective hydrogenations (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Kaneda Kaneda
  • 雑誌名: Green Chem 巻: 15 ページ: 2636-2654
  • DOI: 10.1039/C3GC41360H
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced Core-Shell Nanoparticle Catalysts for Efficient Organic Transformations (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: ChemCatChem 巻: 5, (7) ページ: 1681-1691
  • DOI: 10.1002/cctc.201200724
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Selective Hydrogenolysis of Glycerol to 1,3-Propanediol over a Boehmite-Supported Platinum/Tungsten Catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: Racha Arundhathi; Tomoo Mizugaki; Takato Mitsudome; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 雑誌名: ChemSusChem 巻: 6, (8) ページ: 1345-1347
  • DOI: 10.1002/cssc.201300196
  • 査読あり
• [学会発表] 固定化Pdナノ粒子触媒による水中でのフェノールからシクロヘキサノンへの高選択的水素化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村晃二郎;高橋佑輔;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94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] アルデヒド存在下ケトンを選択的に水素化する高機能固体触媒系の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋佑輔;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94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] ハイドロタルサイト固定化白金ナノ粒子を触媒とするフルフラールから1,2-ペンタンジオールへの選択的水素化分解反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永津有紀;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94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] ヒドロキシアパタイト固定化金ナノ粒子触媒によるシランとアミンとの脱水素カップリング反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浦山鉄平;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94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 分子状水素を用いたエポキシドの選択的脱酸素反応を促進するコア-シェル型Au@CeO2触媒の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本真彰;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94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] アリル型アルコールの1,3-異性化反応を促進するシリカ担持単核バナジウムオキソ触媒の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池田聡;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113回触媒討論会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 固定化白金ナノ粒子触媒によるポリオール類の選択的水素化分解反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村晃二郎;高橋佑輔;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113回触媒討論会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] グリセロールの高選択的水素化分解に向けた固定化金属触媒の開発. (2013)
  • 著者名/発表者名: 金田清臣;満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎;松田洋和
  • 学会等名: 第10回SPring-8産業利用報告会
  • 発表場所: 兵庫県民会館
  • 年月日: 20130905-06
• [学会発表] グリーンケミストリーを指向した高選択的固体触媒反応の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 満留敬人
  • 学会等名: JPIJS関西地区コロキウム2013
  • 発表場所: 大阪ガス奥池ロッジ
  • 年月日: 20130726-27
• [学会発表] Selective Hydrogenolysis of Glycerol to Diols using Heterogeneous Metal Nanoparticle Catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Mizugaki; Racha Arundhathi; Takayuki Yamakawa; Takato Mitsudome; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: 10th Congress on Catalysis Applied to Fine Chemicals (CAFC 10)
  • 発表場所: Turku, Finland
  • 年月日: 20130616-19
• [学会発表] 環境調和な有機合成反応を目指した金ナノ粒子触媒の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎;金田清臣
  • 学会等名: 第2回JACI/GSCシンポジウム(第13回GSCシンポジウム)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130606-07
• [学会発表] シリカ固定化単核バナジウム錯体触媒によるアリル型アルコールの1,3-異性化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田聡;満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎;金田清臣
  • 学会等名: 第2回JACI/GSCシンポジウム(第13回GSCシンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130606-07
• [学会発表] Design of core-shell nanostructured Ag@CeO2 catalyst for maximizing the interaction between Ag nanoparticles and basic sites of CeO2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Motoshi Matoba; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: 7th International Symposium on Acid-Base Catalysis (ABC-7)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20130512-15
• [学会発表] Design of Core-Shell Nanocomposite Ag@CeO2 Catalyst for Highly Chemoselective Hydrogenations (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome
  • 学会等名: International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2013 (C&FC2013), Beijing, China (Renmin University of China)
  • 発表場所: Beijing, China (Renmin University of China)
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] Development of Lead-free Semihydrogenation Catalyst Employing Core-Shell Structured Pd Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Takahashi; Takato Mitsudome; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: 10th Green Chemistry Conference, Barcelona
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] シリカ固定化単核バナジウム触媒によるアリル型アルコールの高効率1,3-異性化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田聡、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6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] エポキシドの高選択的脱酸素反応を進行させる新規コア-シェル型セリア内包金ナノ粒子触媒の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本真彰、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6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] Pt-W系触媒を用いたポリオールの高選択的水素化分解反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永津有紀、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6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] シラン化合物と活性水素化合物との脱水素カップリング反応を促進する固定化金ナノ粒子触媒 (2013)
  • 著者名/発表者名: 満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎;金田清臣
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Pt-W-Al系触媒を用いた水素からのプロトン生成を利用するポリオールの選択的水素化分解反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水垣共雄;永津有紀;満留敬人;實川浩一郎;金田清臣
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Design of AgNP@CeO2 Core-shell nanocomposite catalyst for highly chemoselective reductions (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: 16th International Symposium on homogeneous and heterogeneous catalysis (ISHHC-16)
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2013-08-09
• [学会発表] Selective Hydrogenolysis of Polyols toα,ω-Diols Using Alumina-modified Pt/WO3 Catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: 永津有紀;満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎;金田清臣
  • 学会等名: 第4回触媒科学研究発表会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] Hydroxyapatite-supported Gold Nanoparticle Catalyst for Highly Selective Dehydrogenative Coupling of Silanes with Amines (2013)
  • 著者名/発表者名: 浦山鉄平;満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎;金田清臣
  • 学会等名: 第4回触媒科学研究発表会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] Selective Hydrogenolysis of Glycerol to Valuable Chemicals using Pt-AlOx/WO3 Catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Mizugaki; Takayuki Yamakawa; Racha Arundhathi; Takato Mitsudome; Koichiro Jitsukawa; Kiyotomi Kaneda
  • 学会等名: 7th International Symposium on Acid-Base Catalysis (ABC-7)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-05-14
• [図書] Wiley, Nano-Catalysis Synthesis and Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Takato Mitsudome; Kiyotomi Kaneda
  • 総ページ数: 736
  • 出版者: Wiley
• [図書] 触媒の設計・反応制御事例集 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金田清臣;満留敬人;水垣共雄;實川浩一郎
  • 総ページ数: 33-44
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyotomi Kaneda; Takato Mitsudome
  • 出版者: Wiley