Development of metal nano particle catalysis toward functional molecular synthesis

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 26288051
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Synthetic chemistry
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: ARISAWA Mitsuhiro 大阪大学, 薬学研究科, 准教授 (40312962)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 有機化学 / 薬学 / ナノ材料 / 環境技術 / 合成化学

Outline of Final Research Achievements

The structural analysis of the palladium nanoparticle catalyst SAPdNp developed by the research representatives succeeded, and it turned out that the excellent function of SAPdNp is structurally rational. We also succeeded in developing novel nickel nanoparticle catalysts such as SANiNp as rare element reduction type and alternative type organometallic catalysts. Furthermore, we succeeded in developing a microwave device suitable for metal nanoparticle catalyst. As a result of these research results, we succeeded in finding ligand-free Suzuki-Miyaura coupling of aryl chloride using metal nanoparticle catalyst and continuous irradiation microwave device.

Free Research Field

化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の触媒に比べ、金属ナノパーティクル（Np）は表面積が広く、より高活性であることから、より温和な環境調和的条件で反応が進行する特徴を有している。一方、研究代表者らが開発した硫黄修飾金担持型パラジウムナノ粒子触媒SAPdNpは各種カップリング反応などにリガンドフリーで機能する新触媒であり、産業界でも使用されているが、SAPdNpの構造が不明であることから、より活性の高い触媒や、別の金属ナノ粒子触媒の開発が困難な状況であった。今回、本触媒の構造解析に成功し、新規ニッケルNp触媒SANiNpなどの開発に成功した点で学術的意義がある。また、マイクロウエーブ装置の開発にも成功した点で社会的意義がある。