2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the highly difficult oxidation reaction with chlorine dioxide
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17H03010
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大久保 敬 大阪大学, 先導的学際研究機構, 教授 (00379140)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 酸化反応 / メタン / Ｃ－Ｈ活性化 / 二酸化塩素 / フロー反応 / 低級アルカン / 光反応 / ラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの研究においてメタン酸化が達成できたので、炭素－水素結合がより弱いエタンやプロパンなどのような低分子アルカンについても同様に酸化反応の検討を行った。これら基質についても反応条件の検討を行い、高効率・高選択的酸素化反応について研究を進めた。また二酸化塩素ラジカルは種々の金属イオン（スカンジウムイオンやコバルトイオンなど）と錯形成、および、プロトン酸（酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、塩酸）の添加によって反応性が変わることを見いだし、基質によってClO2ラジカルの反応性を制御するための、系統的な検討を実施した。その結果、プロピレンからプロピレンオキシド、エチレンからエチレンオキシドあるいはベンゼンからフェノールへの酸化反応を見いだすとともに各反応条件の最適化検討を行った。例えば、プロピレンの場合は、アリル位の水素をどのように活性化するのかが鍵となるが、二酸化塩素ラジカルがアリル位に選択的に付加することによって炭素－酸素結合が生成し、その後、塩素が取り除かれることによって酸素化反応が進行する。
次に、最も酸化反応が困難であると言われているメタン酸化について工業プロセスへの適用に向けた取り組みを行った。高難易度酸化反応プロセスは通常、激しい条件・高エネルギーを必要とするが、本研究ではラジカル反応プロセスを巧みに制御することによって非常にマイルドな反応条件でラジカル種を発生させることが出来る。そこでそれらの特性を加味したフロー反応を用いた連続反応システムを構築した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(34 results)
