触媒的脱塩素化反応によるPCBの簡便無毒化法

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672222
• Research Institution: Gifu Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 佐治木 弘尚 岐阜薬科大学, 薬学部, 助教授 (50275096)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣田 耕作 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90082982)
• Keywords: 脱塩素化 / 接触還元 / パラジウム炭素 / トリエチルアミン / PCB / 芳香族塩素化合物 / アロクロール / 無毒化

Research Abstract

本申請研究は本来触媒毒であるはずのトリエチルアミン等の塩基が、芳香族塩素化合物の脱ハロゲン化反応においては、Pd/C触媒を、逆に、強力に活性化する知見を基として、これを合成化学的一般法として確立するとともに、PCBの脚ハロゲン化に基づく無毒化法に適用することを目的としている。昨年度の,1)反応条件の最適化、2)合成化学的一般法としての確立、3)アロクロール1254の無毒化への適用及び4)純粋なポリ塩化ビフェニル(PCB)の脱塩素化への適用と反応性の比較に関する検討に引き続き、本年度は5)アロクロール1254以外のPCB製品への適用、6)スケールアップ、7)反応機構的解析を実施した。その結果,本反応は実際に30年以上使用されていたコンデンサーから抜き取ったPCBをはじめとして、種々のPCB製品の無毒化に適用可能であることを明らかとすることができた。また、スケールアップの可能性を確認するため、50gのPCBを1Lのフラスコ中で何ら問題なく脱塩素化ができることを示した。これは、研究室においてマグネチックスターラーを用いて行うことのできる、ほぼ最大のスケールである。さらに、本反応が、一電子補足剤で顕著に阻害を受けることを見いだし、添加したトリエチルアミンが、単に脱離する塩化水素を中和しているのではなく、窒素上の孤立電子対から塩素を有する芳香環への一電子移動(SET)により生成するアニオンラジカルを経由して進行していることを明確にした。得られた知見の一部は二報の速報として投稿済みである。

Research Products

• [Publications] 佐治木弘尚, 久米啓, 服部和之, 廣田耕作: "Mild and General Procesdure for Pd/C-catalyzed Hydrogenation of Aromatic Chlorides"Tetrahedron Letters. 43. 7427-7250 (2002)
• [Publications] 佐治木弘尚, 久米啓, 服部和之, 永瀬久光, 廣田耕作: "Complete and Truly Catalytic Degradation Method of PCBs Using Pd/C-Et3N System under Ambient Pressure and Temperature"Tetrahedron Letters. 43. 7251-7254 (2002)