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

基本信息

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

项目摘要

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。

黄金没有显示大量催化活性，但是很明显，当它细节转换为亚纳米尺寸时，它会表现出极高的空气氧化活性。为了使用金纳米簇构建伪均匀的催化剂环境，有必要选择防止金簇聚集，保持高分散状态并确保对反应溶剂的高亲和力的最佳保护分子。这项研究旨在使用弱相互作用来创建一个协调空间，以最大程度地提高表现出较高催化活性的亚纳米尺寸的金簇的功能。今年，我们使用星形聚合物在Aoshima和Osaka University的其他水溶液中形成单分子胶束的星形聚合物对羧酸进行了直接氧化，作为金纳米群体的保护性分子。结果，发现催化剂非常活跃且易于恢复和重复使用。另一方面，据揭示了用聚乙烯吡咯烷酮保护的金纳米簇在水溶液中和空气大气中表现出反应性，并在空气中表现出反应性，并催化酒精对烷烃的分子内添加反应。该反应不会在无氧大气中或具有较大颗粒大小的金簇中进展，这些颗粒大小没有表现出氧气吸附活性，并且发现氧气吸附过程对于刘易斯酸活性的发展至关重要，并且与普通刘易斯酸催化剂具有完全不同的特性。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

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
通讯作者：
H. Tsunoyama;T. Tsukuda;H. Sakurai

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

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

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
I. Kamiya;H. Tsunoyama;T. Tsukuda;H. Sakurai
通讯作者：
H. Sakurai

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通讯作者：
齋藤雄太朗・谷田部浩行・田村伊織・近藤洋平・石田涼・関智宏・江口晃弘・高草木洋一・山本和俊・MuraliCKrishna・山東信介