金ナノクラスターの触媒活性を発現するためのマトリクス開発

表达金纳米团簇催化活性的基质开发

• 批准号: 18033056
• 负责人: 櫻井 英博
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Institute for Molecular Science
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18033056/
• 关键词: 金ナノクラスター; 星形ポリマー; 単分子ミセル; ルイス酸触媒; 水中反応; 空気酸化; 触媒; 機能性高分子; アルコール

金はバルク状態では触媒活性を示さないが、サブナノメートルサイズまで微粒子化すると、極めて高い空気酸化活性を示すことが明らかになってきている。金ナノクラスターを用いた擬均一系触媒環境を構築するためには、金クラスターの凝集を防ぎ、高分散状態を保ち、かつ反応溶媒に対する高い親和性を確保する最適な保護分子の選択が必要である。本研究は、高い触媒活性を示すサブナノメートルサイズの金クラスターの機能を最大限に発現できるような、弱い相互作用を用いた配位空間の創出を目的としている。今年度は、大阪大学の青島等によって開発された、水溶液中単分子ミセルを形成する星形ポリマーを金ナノクラスターの保護分子として用いて、アルコールのカルボン酸への直接酸化反応について検討した。その結果、本触媒が極めて高活性かつ回収再利用が容易であることを見いだした。一方、ポリビニルピロリドンで保護された金ナノクラスターが、水溶液中、空気雰囲気下において、ルイス酸触媒としての反応性を示し、アルケンへのアルコールの分子内付加反応を触媒することを明らかにした。本反応は無酸素雰囲気下や、酸素吸着活性を示さない粒子サイズの大きな金クラスターでは進行しないことから、酸素の吸着過程がルイス酸活性の発現に不可欠であり、通常のルイス酸触媒とは全く異なる性質を有していることを明らかにした。

The catalytic activity of the metal in the state of oxidation is shown in the following ways: micro-particle oxidation, high oxidation and acidification. It is necessary to select the most suitable protective molecules for the construction of a pseudo-homogeneous catalyst environment, for the protection of aggregation of gold and for the protection of high dispersion of gold and for the protection of high affinity of solvents. The purpose of this study is to demonstrate the maximum functional limits of high catalytic activity and weak interaction and to create coordination spaces. This year, Osaka University's Qingdao and other research and development, aqueous solution of single molecule formation, star-shaped molecules, gold and other protective molecules, use of single molecule, acid and direct acidification of the reverse reaction As a result, the catalyst is extremely active and easy to recycle. In one aspect, the catalyst is protected by a metal catalyst in an aqueous solution, in an air atmosphere, and in an acid catalyst. The present invention is characterized by the existence of an acid catalyst, the adsorption activity of an acid catalyst, and the adsorption process of an acid catalyst.

项目成果

Lewis acid character of zero-valent gold nanoclusters under aerobic conditions: Intramolecular hydroalkoxylation of alkenes

• DOI: 10.1246/cl.2007.646
• 发表时间: 2007-05-05
• 期刊: CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Kamiya, Ikuyo;Tsunoyama, Hironori;Sakurai, Hidehiro
• 通讯作者: Sakurai, Hidehiro

Thermosensitive gold nanoclusters stabilized by well-defined vinyl ether star polymers: Reusable and durable catalysts for aerobic alcohol oxidation

• DOI: 10.1021/ja0735599
• 发表时间: 2007-10-10
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Kanaoka, Shokyoku;Yagi, Naoto;Sakurai, Hidehiro
• 通讯作者: Sakurai, Hidehiro

Synthetic Application of PVP-stabilized Au Nanocluster Catalyst to Aerobic Oxidation of Alcohols in Aqueous Solution under Ambient Conditions

• DOI: 10.1246/cl.2007.212
• 发表时间: 2007-02
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: H. Tsunoyama;T. Tsukuda;H. Sakurai

Zero-valent Gold Nanoclusters as Lewis Acid Catalyst under Aerobic Conditions: Intramolecular Hydroalkoxylation of Alkenes

有氧条件下零价金纳米团簇作为路易斯酸催化剂：烯烃的分子内氢烷氧基化

• 发表时间: 2007
• 作者: I. Kamiya;H. Tsunoyama;T. Tsukuda;H. Sakurai
• 通讯作者: H. Sakurai