固体表面の精密設計による高機能選択酸化触媒の開発

通过固体表面的精确设计开发高性能选择氧化催化剂

• 批准号: 17034012
• 负责人: 山口 和也
• 金额: $ 2.69万
• 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 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-17034012/
• 关键词: ポリオキソメタレート; 酸化反応; 固定化触媒; グリーンケミストリー; 過酸化水素; 分子状酸素; 不均一系触媒; ファインケミカルズ合成; ヘテロポリ化合物; 酸素

申請者グループが独自に合成・開発を行ってきた遷移金属置換ポリオキソメタレート化合物を機能設計した担体上にその触媒活性(活性点構造)を維持したまま固定化を行った。これまで、含浸担持、イオン交換法などによるポリオキソメタレートの無機酸化物や有機高分子担体上への固定化の試みが他の国内外の研究グループによりなされているが、触媒反応中の触媒活性種の溶出、均一系と比較してはるかに活性が低い、担体の安定性など様々な問題のため成功していないのが現状である。そのために、新規な固定化法の開発が必要である。本年度も昨年度に引き続きイミダゾリウムカチオンをもつイオン性液体で表面修飾したSiO_2を新規に調製し、申請者のグループによって独自に開発された過酸化水素を酸化剤とするオレフィンのエポキシ化反応に高活性を示す[γ-1,2-H_2Siv_2W_<10>O_<40>]^<4->を静電的な相互作用により強固に固定化することに成功した。本固定化触媒を用いると、過酸化水素を酸化剤とする種々のオレフィン類のエポキシ化反応が効率よく進行することを見出した。本触媒では、反応中の活性成分の溶出もなく、触媒活性や選択性も相当する均一系触媒と比べてほぼ同程度であることから、均一系の触媒活性を保持したまま固体上に担持できたといえる。

The applicant shall prepare and develop the catalyst by means of migration and immobilization. Immobilization of inorganic acid compounds on organic polymer supports by impregnation and exchange method, dissolution and homogeneity of catalyst active species in catalyst reaction, stability of supports, problems, success and present situation. It is necessary to develop new immobilization methods. This year, the applicant successfully developed a new method for surface modification of SiO_2, and a new method for surface modification of SiO_2<10><40><4->. The immobilized catalyst can be used in the process of acidification. The catalyst has the same catalytic activity as the active component in the reaction mixture.

项目成果

Oxidation of Adamantane with 1 atm of Molecular Oxygen by Vanadium-Substituted Polyoxometalate

钒取代的多金属氧酸盐用 1 atm 分子氧氧化金刚烷

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Catalysis 233・1
• 作者: Satoshi Shinachi;Mitsunori Matsushita;Kazuya Yamaguchi;Noritaka Mizuno
• 通讯作者: Noritaka Mizuno

Liquid Phase Oxidation Catalyzed by Polyoxometalates (Surface and Nanomolecular Catalysis(分担執筆))

多金属氧酸盐催化的液相氧化（表面和纳米分子催化（贡献者））

• 发表时间: 2006
• 作者: N.Mizuno;K.Kamata;K.Yamaguchi
• 通讯作者: K.Yamaguchi

Surface and Nanomolecular Catalysis(分担執筆)

表面和纳米分子催化（贡献者）

• 发表时间: 2006
• 作者: Noritaka Mizuno;Keigo Kamata;Kazuya Yamaguchi
• 通讯作者: Kazuya Yamaguchi

Ruthenium hydroxide on magnetite as a magnetically separable heterogeneous catalyst for liquid-phase oxidation and reduction

• DOI: 10.1039/b603204d
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: GREEN CHEMISTRY
• 影响因子: 9.8
• 作者: Kotani, Miyuki;Koike, Takeshi;Mizuno, Noritaka
• 通讯作者: Mizuno, Noritaka

Heterogeneously catalyzed aerobic oxidative biaryl coupling of 2-naphthols and substituted phenols in water

• DOI: 10.1021/ja050436k
• 发表时间: 2005-05-11
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Matsushita, M;Kamata, K;Mizuno, N
• 通讯作者: Mizuno, N