酸塩基両機能性固体触媒を用いた炭酸ガスからの直接ポリカーボネート合成

使用酸碱两功能固体催化剂从二氧化碳气体直接合成聚碳酸酯

• 批准号: 15656203
• 负责人: 冨重 圭一
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656203/
• 关键词: 触媒; 二酸化炭素; 酸; 塩基; 有機カーボネート; 選択性; 固定化; 固体触媒; カーボネート; セリアージルコニア

二酸化炭素の化学的な変換は、その安定性から容易ではないが、最近研究代表者らは、酸塩基量機能性固体触媒を用いることにより、アルコールと二酸化炭素のみから、有用な有機カーボネートを選択的に合成できることを見出してきた。触媒としては、セリア、ジルコニア、セリア-ジルコニア固溶体触媒が有効であることを明らかにしてきた。ここでは特に、希土類金属についてさまざまな酸化物で反応試験を行ったところ、セリアが際立った性能を見出すことを明らかにした。また、アルコールとしては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどを対象とした。いずれの反応物において、セリア触媒を用いた場合、ほぼ選択的に対応するカーボネートを合成できることを示した。また、エチレングリコールやプロピレングリコールを用いた場合、カーボネートとしては分子内のものと分子間のものが想定される。これらは赤外線吸収分光法を用いることにより、その寄与を知ることができるが、本触媒反応系では、ほぼ完全に分子内で反応が進行し、分子間のものはほとんど合成されなかった。また、反応機構の解明として、拡散反射赤外吸収分光法を用いて、表面吸着種の観測を行ったところ、いずれのアルコールを用いた場合でも、吸着によりアルコキシドが生成し、二酸化炭素の導入により容易にアルキルカーボネートが生成することが確認できた。このアルコキシドへの二酸化炭素分子の挿入が容易であることが、反応選択性の向上につながっていると示唆された。

Two acidification carbon の chemical な variations in は, そ の stability か ら easy で は な い が representatives, recent research ら は, acid salt base amount functional solid catalyst を with い る こ と に よ り, ア ル コ ー ル と two acidification carbon の み か ら, useful organic カ な ー ボ ネ ー ト を sentaku に synthetic で き る こ と を shows し て き た. Catalytic と し て は, セ リ ア, ジ ル コ ニ ア, セ リ ア - ジ ル コ ニ ア solid solution catalytic が have sharper で あ る こ と を Ming ら か に し て き た. こ こ で は に, and soil type, metal に つ い て さ ま ざ ま な acidification content で anti 応 test line を っ た と こ ろ, セ リ ア が international stand っ た を performance show the す こ と を Ming ら か に し た. ま た, ア ル コ ー ル と し て は, メ タ ノ ー ル, エ タ ノ ー ル, 1 - プ ロ パ ノ ー ル, 2 - プ ロ パ ノ ー ル, エ チ レ ン グ リ コ ー ル, プ ロ ピ レ ン グ リ コ ー ル な ど を like と seaborne し た. い ず れ の anti 応 content に お い て, セ リ ア catalyst を with い た occasions, ほ ぼ sentaku of に 応 seaborne す る カ ー ボ ネ ー ト を synthetic で き る こ と を shown し た. ま た, エ チ レ ン グ リ コ ー ル や プ ロ ピ レ ン グ リ コ ー ル を with い た occasions, カ ー ボ ネ ー ト と し て は intramolecular の も の と intermolecular の も の が scenarios さ れ る. こ れ ら は red outside 収 absorption spectrometry を with い る こ と に よ り, そ の send を know る こ と が で き る が, this catalyst against 応 で は, ほ ぼ completely に intramolecular で anti 応 が し, intermolecular の も の は ほ と ん ど synthetic さ れ な か っ た. ま た 応 institutions and anti の interpret と し て, outside the company, scattered reflection red 収 absorption spectrometry を with い て, surface sorption の 観 measuring line を っ た と こ ろ, い ず れ の ア ル コ ー ル を with い た occasions で も, sorption に よ り ア ル コ キ シ ド が generated し, acidification carbon の import に よ り easy に ア ル キ ル カ ー ボ ネ ー ト が generated す る こ と が confirm で き た. こ の ア ル コ キ シ ド へ の two acidification carbon molecules の scions into が easy で あ る こ と が, anti 応 sentaku sex の upward に つ な が っ て い る と in stopping さ れ た.

项目成果

Catalytic performance and properties of Ceria based catalysts for cyclic carbonate synthesis from glvcol and carbon dioxide

乙二醇和二氧化碳合成环状碳酸酯二氧化铈基催化剂的催化性能和性质

• 发表时间: 2004
• 期刊: Green Chemistry 6
• 作者: K.Tomishige;et al.
• 通讯作者: et al.

Novel Route to Propylene Carbonate: Selective Synthesis from Propylene Glycol and Carbon Dioxide

• DOI: 10.1023/b:catl.0000023720.39110.4e
• 发表时间: 2004-05
• 期刊: Catalysis Letters
• 影响因子: 2.8
• 作者: K. Tomishige;H. Yasuda;Yuichi Yoshida;M. Nurunnabi;Baitao Li;K. Kunimori

Keiichi Tomishige: "Selective formation of ethylene carbonate from ethylene glycol and carbon dioxide over CeO_2-ZrO_2 solid solution catalysts"Studies in Surface Science and Catalysis. (印刷中).

Keiichi Tomishige：“在CeO_2-ZrO_2固溶体催化剂上从乙二醇和二氧化碳选择性形成碳酸亚乙酯”表面科学与催化研究（正在出版）。

Keiichi Tomishige: "Catalytic performance and properties of Ceria based catalysts for cyclic carbonate synthesis from glycol and carbon dioxide"Green Chemistry. (印刷中).

Keiichi Tomishige：“用于从乙二醇和二氧化碳合成环状碳酸酯的二氧化铈基催化剂的催化性能和性质”绿色化学（正在出版）。