SPE電解法による有機合成

SPE電解法を用いた有機電解合成では、支持電解質を加える必要がないので、通常の電解法では用いることが困難なn-ヘキサンのような低誘電率の溶媒を用いることができ、さらに二酸化炭素の様なガス状の化合物の気相電解還元も可能である。本研究では、SPE材料としてナフィオン膜を用い、金属を化学メッキ法で接合した複合電極を作製し、それらの電極を用いた有機電解合成を検討した。1.Pt-SPE電極を用いたベンジルアルコール類の電解酸化ベンジルアルコールのSPE電解法による直接電解酸化では、溶媒にn-ヘキサンを用いるとアセトニトリルを用いるよりも2倍以上も高い生成電流効率でベンズアルデヒドが生成した。溶媒にアセトニトリルを用い、メデイエーターとしてTEMPOを用いた間接電解酸化ではベンズアルデヒドの生成電流効率は2倍以上増大した。しかし、n-ヘキサン中では間接電解の効果は得られなかった。p-アニスアルコールの直接電解酸化では、ベンジルアルコールの場合に比べて、相当するアルデヒドの生成電流効率はかなり高い値を示した。2.Cu-SPE電極を用いた二酸化炭素の気相電解還元ナフィオン膜に銅を直接化学メッキする方法を検討した。メッキ液と還元液の組合せのうち、析出銅の電気抵抗及び密着性が良好なものは、ロッシェル塩/水素化ホウ素ナトリウムであった。このメッキ法で作製した複合電極を用いて二酸化炭素の気相電解還元を行った。主生成物のエチレンが-1.8VvsSCEで14%の電流効率で生成し、一酸化炭素、ギ酸、エタン、メタンも少量生成した。

SPE電解法を用いた有機電解合成では、支持電解質を加える必要がないので、通常の電解法では用いることが困難なn-ヘキサンのような低誘電率の溶媒を用いることができ、さらに二酸化炭素の様なガス状の化合物の気相電解還元も可能である。本研究では、SPE材料としてナフィオン膜を用い、金属を化学メッキ法で接合した複合電極を作製し、それらの電極を用いた有機電解合成を検討した。1.Pt-SPE電極を用いたベンジルアルコール類の電解酸化ベンジルアルコールのSPE電解法による直接電解酸化では、溶媒にn-ヘキサンを用いるとアセトニトリルを用いるよりも2倍以上も高い生成電流効率でベンズアルデヒドが生成した。溶媒にアセトニトリルを用い、メデイエーターとしてTEMPOを用いた間接電解酸化ではベンズアルデヒドの生成電流効率は2倍以上増大した。しかし、n-ヘキサン中では間接電解の効果は得られなかった。p-アニスアルコールの直接電解酸化では、ベンジルアルコールの場合に比べて、相当するアルデヒドの生成電流効率はかなり高い値を示した。2.Cu-SPE電極を用いた二酸化炭素の気相電解還元ナフィオン膜に銅を直接化学メッキする方法を検討した。メッキ液と還元液の組合せのうち、析出銅の電気抵抗及び密着性が良好なものは、ロッシェル塩/水素化ホウ素ナトリウムであった。このメッキ法で作製した複合電極を用いて二酸化炭素の気相電解還元を行った。主生成物のエチレンが-1.8VvsSCEで14%の電流効率で生成し、一酸化炭素、ギ酸、エタン、メタンも少量生成した。