TiO_2光触媒とする芳香族化合物の光酸化反応

TiO_2光催化剂催化芳香族化合物的光氧化反应

• 批准号: 17029058
• 负责人: 水野 一彦
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029058/
• 关键词: 二酸化チタン; 固体酸化物; 薄膜; 電子移動; 酸素酸化反応; 光反応; シクロプロパン; 可視光; 光触媒; 窒素ドープ; 光酸化反応; 光異性化反応; 光環化付加反応; 過塩素酸マグネシウム; 価電子体

光機能界面の特性を利用した新規光触媒システムの構築とその機構の解明ならびに合成化学的に有用な反応系の開発を目的として、電子供与性1,2-ジアリールシクロプロパンおよび関連する芳香族化合物の光誘起電子移動反慮を行ない、過塩素酸マグネシウムの添加による反応の加速効果、カルボキシ基による吸着の効果について以下の知見を得た。(1)窒素ドープTiO_2(N-TiO_2)または窒素ドープZnO(N-ZnO)などの可視光応答型光触媒の存在下、タングステンランプを用いて、シス-1,2-ジアリールシクロプロパン(1)のアセトニトリル溶液への可視光照射を行なった。その結果、Mg(ClO_4)_2共存下でN-TiO_2を用いた場合にシスートランス異性化反応が効率よく進行し、N-ZnOでは異性化の効率が低下した。また、TiO_2(P-25)を用いた場合にはジオキソラン誘導体(3)、アルデヒド(4)、ケトン(5)まで酸化反応が進行した。Mg(ClO_4)_2が存在しない場合、反応は進行しなかった。本反応は、光照射によって1から生成した光触媒の正孔への-電子移動によって進行し、窒素ドープによる荷電子帯の電位め上昇が選択性に寄与しているものと推定した。(2)分子内にシンナミル基をもつフェナントレン-9-カルボン酸(6)をTiO_2またはSiO_2に吸着させ、固相または固-液相における光化学的挙動を検討した。6を含むベンゼン均一溶液に高圧水銀灯、Pyrexフィルターを用いて光照射すると、光環化付加体7および6のcis体がそれぞれ64%、11%の収率で得られた。SiO_2を添加した場合にもほぼ同様に反応が進行した。ところがTiO_2を加えると、7の生成割合が著しく減少した。6を吸着したTiO_2およびSiO_2の拡散反射スペクトルを比較すると、SiO_2に吸着させた固体の方がTiO_2に吸着させた固体に比べて長波長領域に反射帯が広がることがわかった。6は溶液中で弱い蛍光を示すが、TiO_2またはSiO_2に吸着させるとほとんど蛍光を出さないことが分かった。

The characteristics of photofunctional interfaces are utilized in new ways. The structure of photocatalysts, the mechanism of photocatalysts, the development of useful reaction systems in synthetic chemistry, the reaction of photoinduced electron movement in aromatic compounds with electron donor properties, and the acceleration of reaction in the addition of photocatalysts. The following observations were made on the basis of the results of absorption. (1)In the presence of visible light-responsive photocatalyst containing TiO_2(N-TiO_2) and ZnO(N-ZnO), visible light-responsive photocatalysts were used to irradiate the solution of TiO_2(N-TiO_2) and ZnO (N-ZnO). The results show that the heteromorphic efficiency of Mg(ClO_4)_2 and N-TiO_2 is higher than that of N-ZnO. When TiO_2(P-25) is used, it is necessary to carry out the reaction of acid (3), nitrogen (4) and nitrogen (5). When Mg(ClO_4)_2 exists, the reaction continues. This reaction is due to the formation of photocatalysts by light irradiation, the movement of electrons, the potential rise of charged electrons, and the estimation of selectivity. (2)A study of photochemical reactions between TiO_2 and SiO_2 in the adsorption, solid-phase and solid-liquid phases was carried out. 6. The recovery rate of the Cis of 64% and 11% was obtained by using high-pressure mercury lamp and Pyrex lamp as a homogeneous solution. SiO_2 is added in the same way. TiO_2 + TiO_2 6. The absorption and reflection spectra of TiO_2 and SiO_2 are compared. The absorption and reflection spectra of SiO_2 and TiO_2 are compared. 6. The weak light in the solution shows that TiO_2 and SiO_2 are adsorbed.

项目成果

光誘起電子移動反応における立体制御

光诱导电子转移反应中的立体控制

• 发表时间: 2005
• 期刊: 光化学 36・1
• 作者: 水野一彦;前多 肇
• 通讯作者: 前多 肇

光反応の特性を利用する高選択的新規ベンゾ四環系化合物の一段階合成法の開発

利用光反应特性开发新型苯并四环化合物的高选择性一步合成方法

• 发表时间: 2005

Synthesis and Properties of New Macrocyclic Compounds. Utilization of Bond Character of Hypervalent Sulfur in Tetraazathiapentalene Derivatives.

新型大环化合物的合成和性能。

• DOI: 10.1002/chin.200604168
• 发表时间: 2006
• 作者: N. Matsumura;Ryuji Hirase;S. Kamitani;Y. Okumura;K. Mizuno
• 通讯作者: K. Mizuno

Formation of Caged Compounds in the Photocycloaddition of Furan to 2-, 2, 3-, and 2, 6-Substituted Naphthalenes via Dipole-Dipole Interaction

呋喃与 2-, 2, 3- 和 2, 6-取代萘通过偶极-偶极相互作用光环加成形成笼状化合物

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Chin.Chem.Soc. (印刷中)
• 作者: K.Mizuno;Y.Tachibana;G.Konishi;K.Chiyonobu;H.Maeda
• 通讯作者: H.Maeda

TiO2-catalyzed photooxygenation of cinnamic acid derivatives via their radical cations

• DOI: 10.1016/j.jphotochem.2007.01.014
• 发表时间: 2007-06
• 期刊: Journal of Photochemistry and Photobiology A-chemistry
• 影响因子: 4.3
• 作者: H. Maeda;H. Nakagawa;K. Mizuno