クリーン化学合成のための新規ナノコンポジット水中固体酸触媒の開発

开发用于清洁化学合成的新型纳米复合固体酸催化剂

• 批准号: 17760611
• 负责人: 神谷 裕一
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-17760611/
• 关键词: 固体酸; 水中触媒; コンポジット材料; α-ピネン; テルペン; クリーン化学; ヘテロポリ酸; 水和

環境負荷の大きい硫酸を使った化学プロセスから固体酸触媒プロセスへの転換を実現する、水中で機能する固体酸触媒(水中固体酸)の開発を行った。水中固体酸には、水中で高活性、不溶、高沈降性が求められる。水中で高活性な固体酸のCs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40>(Cs2.5)は、触媒の一部が水に溶出ことと、低沈降性かつ濾過回収できない問題があった。本研究では、3-アミノプロピルトリエトキシシランで表面修飾したアモルファルシリカ(SiO_2-APS)の表面にCs2.5ナノ微粒子を固定化することで、これら問題を可決することに成功した(ナノコンポジット水中固体酸)。このナノコンポジット水中固体酸を、硫酸法で工業的に実施されているα-ピネン水和反応およびα-ピネン異性化反応への適用を試みた。α-ピネン水和反応に対して、検討した大部分の固体酸は本反応に活性を示さなかった。H-βがゼオライトの中で唯一活性を示したが、アルコール類選択率は50%であった。これらに対してナノコンポジット水中固体酸は、高活性かつ高選択的に水和反応を進行させることを見出した。この反応を水/α-ピネン/触媒の三相系で反応を行うと、α-ピネンの一水和物(α-テルピネオール)と二水和物(1,8-テルピン)の両方が生成するが、反応系に1,4-ジオキサンを加えて反応溶液/触媒の二相系で反応を行うと、アルコール類としてはα-テルピネオールのみが生成することを見出した。α-ピネン異性化反応に対しても、ヘテロポリ酸塩ナノコンポジット水中固体酸は、室温で高活性かつ高選択性を示した。

In the environment, sulfuric acid makes it possible to use the solid acid catalyst (solid acid catalyst in water) and the solid acid catalyst (solid acid in water) in the water. Solid acid in water, high activity, insolubility and high sedimentation in water. The high activity solid acid Cs & lt;2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40> (Cs2.5) in water, the catalyst in a water solution, and the low sedimentation rate in water are very difficult to solve. In this study, the results showed that Cs2.5 particles were immobilized on the surface of the surface (SiO_2-APS), and the immobilization of microparticles was performed on the surface of the water. The use of solid acid in water, the application of sulfuric acid in the industry of sulfuric acid method, the application of solid acid in water, the application of sulfuric acid in the industry of sulfuric acid, the application of solid acid in water, the application of sulfuric acid in the industry of sulfuric acid, the application of solid acid in water, the application of sulfuric acid in the industry of sulfuric acid. The activity of most of the solid acids in the presence of alpha-phenylethyl water and antioxidants is shown in this paper. The selection rate is 50% for the only active type in the H-β test box. The determination of solid acid in water, highly active water and highly selective water and reaction were carried out. The three-phase system of water

项目成果

Cs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40> bonded to an amine functionarized SiO_2 as an excellent water-tolerant solid acid

Cs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40>键合到胺官能化的SiO_2上作为优异的耐水固体酸

• 发表时间: 2005
• 期刊: Chemistry Letters 34
• 作者: 堀田順人;吉宗美紀;神谷裕一;奥原敏夫
• 通讯作者: 奥原敏夫