芳香族化合物合成を指向した合金系クラスター触媒の開発

芳香族化合物合成用合金基团簇催化剂的开发

• 批准号: 09F09241
• 负责人: 櫻井 英博
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Institute for Molecular Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09241/
• 关键词: 金クラスター; 合金; キトサン; マトリクス効果; アルコール酸化; ホモカップリング; ニトロ基の還元; 固相合成; 空気酸化反応; 金属クラスター; マグネタイト; ポリビニルピロリドン

本研究は、高効率酸化触媒の開発を目的に、2種以上の金属の組み合わせた合金系クラスター、および保護マトリクスの設計、開発を行い、従来の空気酸化反応の効率化、反応条件の多様化を実現するとともに、新形式の反応開拓を目標とし、特に脱水素型芳香化反応の開発を目指した。23年度は、保護マトリクスとしてのキトサンの有用性に特に着目した研究を展開した。はじめにキトサン保護の金ナノクラスター、および金/パラジウム、金/白金のそれぞれ合金クラスターの簡便かつサイズ選択的調製法を確立し、それらが水溶液中でのアルコールの空気酸化触媒として高活性を示すことを明らかにした(J.Mol.Catal.<Editor's Choiceに選出>)。またキトサン保護金クラスターが有機ホウ素化合物の酸化的ホモカップリング反応に対して高選択的に触媒することも見出した。またその選択性の高い理由として、キトサンマトリクスによって、酸性水溶液中にも関わらず金表面近傍が擬似的に弱塩基性の環境を提供するためであることを明らかにした(Chem.Asian J)。一方、一般に不安定とされる銀クラスターについて、キトサン保護銀クラスターを固相で調製する新しい技術を開発し、そこで得られた銀クラスターは極めて安定であることを見出した。さらにこの銀クラスターを種とする新たな金/銀合金クラスターの調製法も開発し、これらがニトロ基の還元反応に高い活性を示すことも明らかにした(Nanoscale)。以上の結果は、ナノクラスター触媒化学にとって極めてユニークかつ重要な知見である。一方、ポリビニルピロリドン保護金/パラジウムクラスターについても研究は進展し、ある一定の手法で調製した合金クラスターに特異的に脱水素型芳香化反応触媒活性が発現することを明らかにした。残念ながらその詳細については未だ不明であり、今後の研究の伸展が期待される。

This research is aimed at the development of high-efficiency acidification catalysts, the design and development of alloy systems that combine more than two metals, and protective catalysts, the efficiency of recent air acidification reactions, and the realization of diverse reaction conditions, and the development of new forms of reactions, especially the development of dehydro aromatization reactions. In 2003, the research on the usefulness of the protection system was carried out. The preparation method of simple and convenient selection of gold and platinum alloy for protection of gold and platinum was established, and the high activity of air acidification catalyst in aqueous solution was demonstrated (J. Mol.Catal. <Editor's Choice>). The protection of gold and the acidification of organic compounds are discussed in detail below. The reason for the high selectivity is that in acidic aqueous solutions, the gold surface is close to the weak basic environment.(Chem. Asian J) On the one hand, general instability, protection, solid phase modulation, new technology development, and stability have been observed. A new modulation method for gold/silver alloys was developed to demonstrate the high reactivity of the gold/silver alloy (Nanoscale). The above results show that catalyst chemistry is very important. A new method of preparing alloy for aromatization reaction is proposed, which shows the activity of dehydro-type aromatization catalyst. I am looking forward to further research in the future.

项目成果

Magnetically Recoverable Magnetite/Gold Catalyst Stabilized by Poly (N-viny1-2-pyrrolidone) for Aerobic Oxidation of Alcohols

用于醇类有氧氧化的聚（N-乙烯基1-2-吡咯烷酮）稳定的磁可恢复磁铁矿/金催化剂

• 发表时间: 2011
• 期刊: Molecules
• 影响因子: 4.6
• 作者: H.W.Chen;A.Murugadoss;T.S.A.Hor;H.Sakurai
• 通讯作者: H.Sakurai

キトサン担持金属ナノ粒子の合成と触媒能

壳聚糖负载金属纳米粒子的合成及其催化性能

• 发表时间: 2009
• 作者: アルムガム ムルガドス;Hidehiro Sakurai
• 通讯作者: Hidehiro Sakurai

Chitosan-stabilized gold, gold-palladium, and gold-platinum nanoclusters as efficient catalysts for aerobic oxidation of alcohols

• DOI: 10.1016/j.molcata.2011.03.019
• 发表时间: 2011-05-03
• 期刊: JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL
• 作者: Murugadoss, Arumugam;Sakurai, Hidehiro
• 通讯作者: Sakurai, Hidehiro

Matrix Effect in the quasi-Homogeneous Nanogold Catalyst

准均相纳米金催化剂中的基体效应

• 发表时间: 2011
• 作者: R.N.Dhital;A.Murugadoss;H.Sakurai
• 通讯作者: H.Sakurai