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2014 年度 実施状況報告書

水素を使用しない光触媒選択還元反応

研究課題

研究課題/領域番号 26630415
研究機関近畿大学

研究代表者

古南 博  近畿大学, 理工学部, 教授 (00257966)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード光触媒 / 水素フリー / 選択還元
研究実績の概要

本研究では、シンプルキャタリストの代表例である酸化チタン(TiO2)を用いて、水素を用いない光触媒還元反応を検討し、以下の成果を得た。
1)易還元性の官能基をもつニトロベンゼンの化学選択還元反応:シュウ酸を正孔捕捉剤する光触媒反応により、易還元性の官能基をもつニトロベンゼンのニトロ基のみをアミノ基へと還元できることを見いだした。一例として、ビニルニトロベンゼンがほぼ定量的にビニルアミノベンゼンに変換された。
2)スルホキシドの還元的脱酸素反応:シュウ酸を正孔捕捉剤する光触媒反応により、スルホキシドをほぼ定量的に対応するスルフィドへ変換できることを見いだした。
3)エポキシ化合物の還元的脱酸素反応:銀を担持したTiO2を用いることにより、反応性が大変低い(脱酸素されにくい)エポキシプロピルベンゼンを速やかにアリルベンゼンに変換することを見いだした。また、溶媒兼正孔捕捉剤として用いたアルコールは高い選択性でケトンに変換されることも確認した。
4)アルケンの水素化反応:パラジウムを担持したTiO2を用いることにより、アルカンが定量的に生成し、また、溶媒兼正孔捕捉剤であるアルコールは高い化学量論性でケトンに変換されることも見いだした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初計画に加え、平成27年度検討予定であった計画も実施し、期待通りの成果を得た。加えて、それ以外の新たな成果(アルケンの水素化反応)も得られている。

今後の研究の推進方策

平成27年度予定の実験二つのうち一つを実施する(もう一方は平成26年度中に達成済み)。それに加え、新たな反応系の開拓にも取りかかる。

次年度使用額が生じた理由

一部の消耗品の在庫切れ等により納品が遅れ、支払・振込の手続きが間に合わなかった。

次年度使用額の使用計画

発注はおおむね計画通りに行っている。平成27年度も計画通り執行する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synergy effect of photoabsorption due to band-gap excitation and surface plasmon resonance on selective photocatalytic oxidation of alcohols to ketones and aldehydes over silver-deposited silver iodide2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishino, A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominam
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 44 ページ: 518-520

    • DOI

      10.1246/cl.141209

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemoselective reduction of nitrobenzenes having other reducible groups over titanium(IV) oxide photocatalyst under protection-, gas- and metal-free conditions2015

    • 著者名/発表者名
      K. Imamura, K. Nakanishi, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 70 ページ: 6134-6139

    • DOI

      10.1016/j.tet.2014.04.067

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneous removal of nitrite and ammonia as dinitrogen in aqueous suspensions of a titanium(IV) oxide photocatalyst under reagent-free and metal-free conditions at room temperature2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kominami, K. Kitsui, Y. Ishiyama, K. Hashimoto
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 4 ページ: 51576-51579

    • DOI

      10.1246/cl.141209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic deoxygenation of sulfoxides to sulfides over titanium(IV) oxide at room temperature without use of metal co-catalysts2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kominami, K. Nakanishi, S. Yamamoto, K. Imamura, K. Hashimoto
    • 雑誌名

      Catal. Commun.

      巻: 54 ページ: 100-103

    • DOI

      10.1016/j.catcom.2014.05.028

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective oxidation of alcohols in aqueous suspensions of rhodium ion-modified TiO2 photocatalysts under irradiation of visible light2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kitano, A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 16 ページ: 12554-12559

    • DOI

      10.1039/C4CP00863D

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic hydrogenation of alkenes to alkanes in alcoholic suspensions of palladium-loaded titanium(IV) oxide without use of hydrogen gas2014

    • 著者名/発表者名
      K. Imamura, Y. Okubo, T. Ito, A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 4 ページ: 19883-19886

    • DOI

      10.1039/C4RA02275K

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic chemoselective reduction of epoxides to alkenes along with formation of ketones in alcoholic suspensions of silver-loaded titanium(IV) oxide at room temperature without use of reducing gas2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kominami, S. Yamamoto, K. Imamura, A. Tanaka, K. Hashimoto
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 ページ: 4558-4560

    • DOI

      10.1039/C3CC49340G

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic reactions under irradiation of visible light over gold nanoparticles supported on titanium(IV) oxide powder prepared by using multi-step photodeposition method2014

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka, S. Sakaguchi, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 雑誌名

      Catal. Sci. Techol.

      巻: 4 ページ: 1931-1938

    • DOI

      10.1039/C4CY00042K

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visible light-induced hydrogen and oxygen formation over Pt/Au/WO3 photocatalyst utilizing two types of photoabsorption due to surface plasmon resonance and band-gap excitation2014

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 ページ: 586-589

    • DOI

      10.1021/ja410230u

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 酸化チタン(IV)光触媒によるフルフラールの水素化反応2015

    • 著者名/発表者名
      中西康介、橋本圭司、古南 博
    • 学会等名
      日本化学会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県・船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [学会発表] ロジウム担持酸化チタン(IV)を用いた光誘起核水素化反応2014

    • 著者名/発表者名
      中西康介、今村和也、橋本圭司、古南 博
    • 学会等名
      触媒学会
    • 発表場所
      広島大学(広島県・東広島市)
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-26
  • [学会発表] 光触媒による物質変換反応の新展開2014

    • 著者名/発表者名
      古南 博
    • 学会等名
      第12回触媒化学ワークショップ
    • 発表場所
      福井県国際交流会館(福井県・福井市)
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-03
    • 招待講演
  • [備考] 表面設計化学研究室

    • URL

      http://www.apch.kindai.ac.jp/surface-folder/surface-index.html

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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