SPE電解法による有機合成

SPE電解法では、作用極室に支持電解室を加える必要がない大きな利点がある。従って、目的生成物の合成に対するエネルギー効率、生成物の選択性の向上が期待できる。さらに、ガス状化合物の気相電解も可能である。本研究では、SPE電解法によるp-メトキシベンジルアルコールの電解酸化、2-シクロヘキセン-1-オンの電解還元およびBi-SPE電極を用いた二酸化炭素の気相電解について検討し、下記の知見を得た。1.メディエータとして2、2、6-テトラメチルピペリジニル-1-オキシ(TEMPO)を用いたp-メトキシベンジルアルコールのSPE電解酸化では、ベンジルアルコールの場合の様な触媒作用は得られなかったが、ルチジンのような塩基の共存下では、アルデヒドの生成電流効率は増加した。2.Pt-SPE電極を用いて2-シクロヘキセン-1-オンの電解還元では、2-シクロヘキセン-1-オールの生成電流効率は62%であり、Biで修飾したBi/Pt-SPE電極を用いても生成電流効率の増大は得られなかった。他方、Au-SPE電極ではアルコールの生成電流効率は約半分に減少したが、2量体が生成し、Bi/Au-SPE電極を用いると、2量体が主生成物となった。以上のように、用いるSPE電極によって生成物の電流効率が変化する事が分かった。3.種々のBi-SPE電極を作製し、二酸化炭素の気相電解還元を実施した。その結果、主生成物としてギ酸が得られ、Bi-セレミオン電極と対極室液としてKHCO_3を用いた場合が最も高いギ酸の生成電流効率と部分電流密度を与えた。

SPE電解法では、作用極室に支持電解室を加える必要がない大きな利点がある。従って、目的生成物の合成に対するエネルギー効率、生成物の選択性の向上が期待できる。さらに、ガス状化合物の気相電解も可能である。本研究では、SPE電解法によるp-メトキシベンジルアルコールの電解酸化、2-シクロヘキセン-1-オンの電解還元およびBi-SPE電極を用いた二酸化炭素の気相電解について検討し、下記の知見を得た。1.メディエータとして2、2、6-テトラメチルピペリジニル-1-オキシ(TEMPO)を用いたp-メトキシベンジルアルコールのSPE電解酸化では、ベンジルアルコールの場合の様な触媒作用は得られなかったが、ルチジンのような塩基の共存下では、アルデヒドの生成電流効率は増加した。2.Pt-SPE電極を用いて2-シクロヘキセン-1-オンの電解還元では、2-シクロヘキセン-1-オールの生成電流効率は62%であり、Biで修飾したBi/Pt-SPE電極を用いても生成電流効率の増大は得られなかった。他方、Au-SPE電極ではアルコールの生成電流効率は約半分に減少したが、2量体が生成し、Bi/Au-SPE電極を用いると、2量体が主生成物となった。以上のように、用いるSPE電極によって生成物の電流効率が変化する事が分かった。3.種々のBi-SPE電極を作製し、二酸化炭素の気相電解還元を実施した。その結果、主生成物としてギ酸が得られ、Bi-セレミオン電極と対極室液としてKHCO_3を用いた場合が最も高いギ酸の生成電流効率と部分電流密度を与えた。