高効率、高選択的アルカンメタセシスを実現する新規触媒システムの開発

开发实现高效、高选择性烷烃复分解的新型催化剂体系

• 批准号: 09J04793
• 负责人: 古川 森也
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 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-09J04793/
• 关键词: アルカンメタセシス; アルカン脱水素; オルフィンメタセシス; PtSn/Al_2O_3; Re_2O_7/Al_2O_3; オレフィンメタセシス; Re_2O7/Al_2O_3; アルカン骨格伸長; PtSn; Al_2O_3; Re_2O_7

本研究課題の通り,本研究は高効率高選択的なアルカンメタセシスを実現する新規触媒システムの開発を目指している,第一年度ではアルカン脱水素・水素化触媒としてPtSn/Al_2O_3を,オレフィンメタセシス触媒としてRe_2O_7/Al_2O_3を用いこれらの触媒層を閉鎖循環系内で連結させたタンデム型反応系を設計し,第二年度においては触媒系の最適化によりさらなる活性の向上に成功した.第三年度においては,より一層の活性向上を目指し,速度論的検討および触媒性能の再評価を行った.(1)速度論的考察本反応における生成物収量の経時変化を追跡した結果,反応の初期においてエチレン,プロピレン,2-ブテンがそれぞれ1:2:1の比で生成したことから最初のステップであるプロパンの脱水素に比べそれに続くプロピレンのメタセシスは十分に速く進行することが示された.この結果から,本反応系においては最初のステップであるプロパン脱水素を促進することが全体の反応促進に重要であるということが見出され,活性向上に対する指針を得るに至った.(2)PtSn/SiO2のキャラクタリゼーションと触媒活性の評価本反応における重要なステップである脱水素・水素化過程に関与するPtSn/Al_2O_3触媒に対しPtの分散度をCOパルス法により見積もった結果,Ptの分散度は19%であることを明らかにした.その結果,表面に存在するPt原子当たりの触媒回転数は反応120時間後で233に達することが判明した.本触媒性能は従来報告されている最高値の二倍近い値であり,本反応系の優れた性能が実証された.これまではプロパン転化率で触媒性能を比較していたため従来の値に匹敵するという評価であったが,この様に活性サイトあたりの触媒性能を明らかにすることで,本アルカンメタセシス反応系の性能を再評価することに成功した。

This research topic の り, this study は high working rate high sentaku な ア ル カ ン メ タ セ シ ス を be presently す る new rules catalyst シ ス テ ム の open 発 を refers し て い る, the first annual で は ア ル カ ン dehydrated vegetable, water, chemical catalytic と し て PtSn/Al_2O_3 を, オ レ フ ィ ン メ タ セ シ ス catalyst と し て Re_2O_7 / Al_2O_3 を with い こ れ ら を の catalyst layer within the closed circulation system link で さ せ た タ ン デ ム type anti 応 し を design, the second annual に お い て は optimal catalyst is の に よ り さ ら な る active の に up successful し た. The third annual に お い て は, よ り layer の activity up を refers し, beg お speed theory 検 よ の び catalyst performance evaluation again 価 を line っ た. (1) the speed of examining the anti 応 に お け る products amount 収 の 経 variations change when を tracing し た result, anti 応 の early に お い て エ チ レ ン, プ ロ ピ レ ン, 2 - ブ テ ン が そ れ ぞ れ 1:2:1 の than で generated し た こ と か ら initially の ス テ ッ プ で あ る プ ロ パ ン の dehydrated vegetable に than べ そ れ に 続 く プ ロ ピ レ ン の メ タ セ シ ス は very に speed く す る こ と が shown さ れ た. こ の results か ら, this reverse 応 に お い て は initially の ス テ ッ プ で あ る プ ロ パ ン element dehydration を promote す る こ と が all important で の anti 応 promote に あ る と い う こ と が shows さ れ, active up に す seaborne を る Pointers to る に to っ た. (2) PtSn/SiO2 の キ ャ ラ ク タ リ ゼ ー シ ョ ン と の catalytic activity evaluation 価 this anti 応 に お け る important な ス テ ッ プ で あ る dehydrated vegetable, water element process に masato and す る PtSn/Al_2O_3 catalyst に し seaborne Pt の dispersion を CO パ ル ス method に よ り See product も っ た results, Pt の dispersion は 19% で あ る こ と を Ming ら か に し た. そ の as a result, the surface に exist す る Pt atoms when た り の catalyst to planning several は anti 応 で after 120 time 233 に す る こ と が.at し た. The catalytic performance は 従 to report さ れ て い る highest numerical の twice nearly い numerical で あ り, this reverse 応 is の optimal れ た performance が card be さ れ た. こ れ ま で は プ ロ パ ン planning flowrate で を catalytic performance comparison し て い た た め 従 to の numerical に match す る と い う review 価 で あ っ た が, こ の others に active サ イ ト あ た り の catalytic performance を Ming ら か に す る こ と で, Ben Youdaoplaceholder0 ア カ メタセシス メタセシス メタセシス anti-応 system <s:1> performance を re-evaluation 価する とに とに successful た た.

项目成果

Cu/Nb_2O_5を用いたアルコール光酸化の反応機構

Cu/Nb_2O_5醇光氧化反应机理

• 发表时间: 2010
• 作者: Shinya Furukawa;Tetsuya Shishido;Tsunehiro Tanaka;古川森也;古川森也;古川森也・田村文香・宮武俊明・宍戸哲也・寺村謙太郎・田中庸裕;古川森也・宮武俊明・宍戸哲也・寺村謙太郎・田中庸裕
• 通讯作者: 古川森也・宮武俊明・宍戸哲也・寺村謙太郎・田中庸裕

タンデム型触媒によるプロパンメタセシス

使用串联催化剂的丙烷复分解

• 发表时间: 2011
• 作者: Shinya Furukawa;Tetsuya Shishido;Tsunehiro Tanaka;古川森也
• 通讯作者: 古川森也

Cu/Nb_2O_5上でのアルコール光酸化の反応機構

Cu/Nb_2O_5醇光氧化反应机理

• 发表时间: 2010
• 作者: Shinya Furukawa;Tetsuya Shishido;Tsunehiro Tanaka;古川森也;古川森也;古川森也・田村文香・宮武俊明・宍戸哲也・寺村謙太郎・田中庸裕
• 通讯作者: 古川森也・田村文香・宮武俊明・宍戸哲也・寺村謙太郎・田中庸裕

Propane Metathesis by Tandem Catalytic System : Dehydrogenation and Hydrogenation over PtSn/Al_2O_3, and Metathesis over Re_2O_7/Al_2O_3

串联催化系统丙烷复分解：PtSn/Al_2O_3 上的脱氢和加氢，以及 Re_2O_7/Al_2O_3 上的复分解

• DOI: 10.1246/cl.2012.254
• 发表时间: 2012
• 期刊: Chemstry Letters
• 作者: Shinya Furukawa;Tetsuya Shishido;Tsunehiro Tanaka
• 通讯作者: Tsunehiro Tanaka

タンデム型プロパンメタセシスによるアルカンの骨格伸長

通过串联丙烷复分解进行烷烃骨架伸长

• 发表时间: 2010
• 作者: Shinya Furukawa;Tetsuya Shishido;Tsunehiro Tanaka;古川森也;古川森也
• 通讯作者: 古川森也