ミクロポーラス材料の合成及び触媒反応への応用

化学反応プロセスから排出される廃棄物を最小化するために、選択性及び金属あたりの活性の高い錯体触媒と生成物との分離が容易で回収可能な固体触媒の両方の特徴を生かした固定化錯体触媒に関するために、空気中で反応操作が可能な窒素配位子とする金属錯体を調整しそれらの触媒機能に関する研究を行った。固定化担体としては、2-5nmの規則的空孔を有する大表面積のメソポーラスシリカ、FSM-16を選定し、表面に存在する水素基と3-アミノプロピルトリメトキシシランのカップリングにより、表面にアミノ基の固定化を行った。さらにアミノ基と2-ピリジンカルボアルデヒドの反応により2-ピルジンカルボイミノ基を導入したイミン配位子を合成した。また同様の方法によりFSM-16に固定化した2-キノリンカルボイミン配位子を調整した。さらにこれらの配位子とするパラジウム錯体を調整し、XRD、窒素吸着、FT-IR、^<29>Si及び^<13>C NMRで構造の確認を行った。本触媒を用いHeck型反応であるHeckビニル化、Suzuki反応に対する活性及び選択性を検討した。本固定化触媒はHeckビニル化反応に対して高い活性を示した。特にヨウ化及び臭化アリールとアクリル酸エチルの反応に高い活性とトランス選択性を示した。本触媒は、触媒反応後回収再使用が可能であり、7回の回収-再使用を行っても活性の低下が起こらなかった。Suzuki反応に関しても高い活性および選択性を示した。特に反応性の低い9-ハロゲン化アントラセンおよび9,10-ジハロアントラセンのフェニル化に優れ触媒性能を示し、9-フェニルアントラセンを高収率で生成した。

化学反応プロセスから排出される廃棄物を最小化するために、選択性及び金属あたりの活性の高い錯体触媒と生成物との分離が容易で回収可能な固体触媒の両方の特徴を生かした固定化錯体触媒に関するために、空気中で反応操作が可能な窒素配位子とする金属錯体を調整しそれらの触媒機能に関する研究を行った。固定化担体としては、2-5nmの規則的空孔を有する大表面積のメソポーラスシリカ、FSM-16を選定し、表面に存在する水素基と3-アミノプロピルトリメトキシシランのカップリングにより、表面にアミノ基の固定化を行った。さらにアミノ基と2-ピリジンカルボアルデヒドの反応により2-ピルジンカルボイミノ基を導入したイミン配位子を合成した。また同様の方法によりFSM-16に固定化した2-キノリンカルボイミン配位子を調整した。さらにこれらの配位子とするパラジウム錯体を調整し、XRD、窒素吸着、FT-IR、^<29>Si及び^<13>C NMRで構造の確認を行った。本触媒を用いHeck型反応であるHeckビニル化、Suzuki反応に対する活性及び選択性を検討した。本固定化触媒はHeckビニル化反応に対して高い活性を示した。特にヨウ化及び臭化アリールとアクリル酸エチルの反応に高い活性とトランス選択性を示した。本触媒は、触媒反応後回収再使用が可能であり、7回の回収-再使用を行っても活性の低下が起こらなかった。Suzuki反応に関しても高い活性および選択性を示した。特に反応性の低い9-ハロゲン化アントラセンおよび9,10-ジハロアントラセンのフェニル化に優れ触媒性能を示し、9-フェニルアントラセンを高収率で生成した。