New Strategy for Green Synthesis and Conversion of Nitrogen-Containing Compounds Using Function Integrated Heterogeneous Catalysts

功能集成多相催化剂绿色合成与转化含氮化合物的新策略

基本信息

批准号：
22H00270
负责人：
山口和也
金额：
$ 27.37万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な分野で有用な含窒素化合物は、多ステップ・エネルギー多消費プロセスで合成されているケースが多く、グリーンな合成法の開発が切望されている。また、固体触媒は安定性・再使用性といった利点を有し、設計性という観点からも高いポテンシャルを有しているにもかかわらず、ファインケミカルズ合成に対する固体触媒の自在設計はできていないのが現状である。本研究では、代表者らがこれまでに培ってきた酸化物分子触媒設計・金属ナノ粒子/クラスター設計技術を基盤とし、機能集積型固体触媒設計に関する新たな指針と学理を構築し、汎用化させることを目的として研究を行った。ターゲット反応に合わせた機能集積型固体触媒を設計し、固体触媒ならではのアンモニアを直接窒素源とした含窒素化合物のグリーン自在合成法ならびにアミン骨格等の合成後期多様化法を確立することも目指した。2022年4月からの研究開始から約1か月間であったが、貴金属触媒を用いない脱水素反応系や種々の求核剤によるアミン類の位置選択的酸化的官能基化に関する予備的知見が得られた。本研究課題で得られた知見は別途に採択された基盤研究（Ｓ）遂行のためにも重要なものであり、今後は基盤研究（Ｓ）の一部の研究課題として継続して検討を行う予定である。

含氮化合物在各种领域都有用，通常使用多步能量密集型过程合成，并且高度需要绿色合成方法。此外，尽管固体催化剂具有稳定性和可重复性等优点，并且从可设计性的角度具有很高的潜力，但目前的情况是无法为精细的化学合成而自由设计固体催化剂。这项研究基于代表到目前为止已经培养的氧化物分子催化剂和金属纳米颗粒/簇的设计，并进行了研究，目的是建立有关功能积分固体催化剂设计的新准则和理论，并使它们成为概括。目的是设计功能积分的固体催化剂以适合靶反应，并使用氨使用氨的含氮化合物来建立绿色的含氮化合物，作为直接氮源，这是固体催化剂独有的，并以后来的多元化方法合成胺骨骼等。尽管自2022年4月的研究开始大约一个月以来，已经获得了有关脱氢反应系统的初步发现，而没有高贵的金属催化剂和使用各种核酚对胺的区域选择性氧化功能化。本研究主题中获得的发现对于实施单独采用的基础研究也很重要，我们计划继续将其视为将来的基础研究主题的一部分。