Development of High Performance Molecular Catalysts for Extremely Difficult Selective Oxidation Reactions

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Precise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
• Project/Area Number: 15H05797
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Mizuno Noritaka 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50181904)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 和也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50334313)
• Project Period (FY): 2015-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: ポリオキソメタレート / 分子触媒 / 固体触媒 / 酸化反応 / 新反応開発

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have precisely designed high-performance heterogeneous catalysts based on polyoxometalates and metal nanoparticles, and have successfully developed extremely difficult selective oxidation reactions such as (1) oxidative amidation of alcohols and oxygenation of amines using O2 as the oxidant, and (2) phenol synthesis and arylamine synthesis using acceptorless dehydrogenative aromatization.

Free Research Field

触媒化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ナノ構造触媒ならびに固体表面の精密設計・機能集積化によって初めて実現した固体触媒ならではの反応をいくつか開発した。これまでの固体触媒研究は、単に均一系触媒を固定化したものを既存の反応に適用するだけの研究が数多くを占めていた。一方，本研究では、均一系触媒を用いてもこれまでに実現されていなかった新反応開発のための固体触媒ならではの活性点構造の創出や機能の集積化を独自の視点・手法で行ったという点で新しい固体触媒設計概念や反応開発手法の学理を提供するものになると考えられる。さらに，環境調和型の含窒素化合物の新合成・新変換手法を開発したため、工業的観点からのインパクトも大である。