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レドックスメディエーターを用いる新規非酸素酸化型光触媒有機合成反応の開発

利用氧化还原介体开发新型非氧氧化光催化有机合成反应

基本信息

批准号：
18685017
负责人：
阿部竜
金额：
$ 11.81万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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

本研究は、徒来の光触媒有機合成反応の問題点を解決するために"レドックスメディエーターを用いる新規非酸素酸化型光触媒有機合成反応"を提案し、光触媒による有機合成反応に新たな可能性を開拓することを目的としている.本年度は、酸化タングステン多孔質電極を用いたベンゼンの直接水酸化反応を中心に検討を行った.様々な条件においてベンゼンの水酸化を検討したところ、完全な水系では反応収率、選択率ともに低かった.これに対して、アセトニトリルと水の混合溶媒を使用し、可視光のみの照射を行うと、水酸基が1つ導入されたフェノール、および水酸基が2つ導入されたヒドロキノンが効率良く生成することを見出した.特に、反応前に溶液中の酸素分子を除去すると、ベンゼン環の解裂が効果的に抑制され、ヒドロキノンが電流効率95%以上と極めて高い効率で生成することを見出した.様々な検討を進めた結果、本系におけるヒドロキノンの生成は通常の逐次的酸化反応ではなく、1電子酸化によるラジカル的な反応メカニズムによって進行していることが強く示唆された.また、酸化チタン電極を用い、紫外光を含む光を照射した場合には、他の生成物、特にベンゼンの解裂化合物、および過酸化による二酸化炭素の生成が進行した.したがって、酸化タングステン電極を用いて、可視光照射のみという穏和な条件でベンゼンの水酸化を行うことによって、従来にはない新規な有機合成系を構築できたと考えられる.

In this paper, the author proposes a new method for organic synthesis reaction of acid acidified photocatalyst, which aims to explore the possibility of organic synthesis reaction. This year, the application of porous electrodes for direct acidification of water was discussed. The water quality of the water system is very low. For this reason, the use of mixed solvents such as water, visible light, and organic acid is a major concern. In particular, the acid molecules in the solution before the reaction are removed, and the cracking of the ring results in the inhibition of the current efficiency of more than 95%. As a result of this investigation, the production of this system is usually carried out by successive acidification reactions, 1 electron acidification reactions, and 2 electron acidification reactions. In the case of irradiation with ultraviolet light, including ultraviolet light, the formation of other products, special cracking compounds, and acidified carbon is carried out. The organic synthesis system is constructed by the reaction of water and acidification with visible light.