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多価カチオン導入ヘテロポリ酸による新規固体酸触媒の開発

利用多价阳离子引入杂多酸开发新型固体酸催化剂

基本信息

批准号：
17656262
负责人：
薩摩篤
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

酸触媒反応は化学工業に不可欠な反応であるが、逼常は再使用不可能な均一系触媒(AlCl_3,硫酸など)が用いられるため、廃棄物削減の観点から有効な固体酸触媒の開発が望まれている。これまで固体触媒による液相有機合成は、ゼオライト、メソポーラスシリカ、粘土等のシリケートによる検討が中心であり、新たな可能性が求められている。一昨年度、昨年度において多価カチオン交換ヘテロポリ酸触媒がFriedel-Craftsアシル化およびアルキル化に極めて高い活性を示すことを見いだした。本年度はこの触媒の(1)ビスフェノールAの合成、(2)フルクトース脱水反応への展開を試みた。ビスフェノールA合成には部分的なCsイオン交換と助触媒成分であるアミノチオールによる無機有機ハイブリッド修飾が有効であることを見いだした。これにはCsによる酸強度の調整とチオールによる基質の活性化促進が協奏して有効に作用していることを見いだした。最終的には94%と現在工業的に使用されるイオン交換樹脂系触媒に匹敵する無機固体酸触媒を設計することに成功した。またフルクトース脱水反応においてはFeイオン修飾したヘテロポリ酸触媒を用いた。この反応ではバイオマス由理原料から化成品原料となりうる5-ヒドロキシメチル-2-フルアルデヒド(HMF)が得られる。既報におけるHMFの最高収率は87%であるが、反応を排気条件下で行うことにより平行論的に有利な反応場となり97%の高収率が得られることを見いだした。

The development of solid acid catalyst is expected to be realized in the chemical industry due to the lack of reaction and forced reuse of homogeneous catalyst (AlCl_3, sulfuric acid). This is a solid catalyst for liquid-phase organic synthesis. It is possible to find new ways to synthesize solid catalysts. A year ago, a number of chemical reactions were carried out in the presence of Friedel-Crafts. This year, the catalyst (1) is synthesized by the solvent A, and (2) is developed by the solvent dehydration reaction. A. Organic and inorganic compounds The activity of the substrate is promoted by the adjustment of the acid strength of Cs. Finally, 94% of the current industrial use of inorganic solid acid catalyst design The catalyst for dehydration is Fe-based. The raw material of the chemical product is 5-D (2-D)(HMF). The highest return rate of HMF reported is 87% under the condition of parallel theory, favorable field and high return rate of 97% under the condition of parallel theory.