不安定な酸化スズクラスターを安定化するナノ空間の構築とその固体酸触媒作用の解明

构建稳定不稳定氧化锡簇的纳米空间及其固体酸催化作用

• 批准号: 10F00082
• 负责人: 尾中 篤
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00082/
• 关键词: 酸化スズクラスター; モンモリロナイト; シリケート層; 固体酸触媒; マクロ対アニオン

酸性発現の要因と考えられる不安定酸化スズクラスターが,粘土鉱物の二次元シリケート層間でのみ安定に存在し得るのか,あるいは曲面からなる三次元トンネル構造をもつメソポーラスシリケート空間中でも安定に存在し得るのか,精密有機合成反応の固体酸触媒としてどこまで利用可能かなどを研究課題として設定した.まず,モンモリロナイト中に酸化スズクラスターを形成した触媒(Sn-Mont)と,同様の調製法を用いて一次元トンネル構造を有するMCM-41細孔中に酸化スズクラスターをもつ触媒(Sn-MCM-41)を調製した.また,Sn(OH)_4も対照触媒として用いた.第二級ベンジリックアルコールArCH(OH)Rをアリルトリメチルシランあるいはマロン酸エステルと反応させ,アルコールの水酸基を直接アリル基または活性メチレン基に置き換える反応における,両者の固体酸触媒作用を比較した.その結果,Sn-MCM-41やSn(OH)_4に比べてSn-Montははるかに高い触媒作用を示すことがわかり,酸化スズクラスターが酸触媒作用を示すためには,モンモリロナイト固有のシリケートアニオン層の存在が必要であることを明らかにした.これは,シリケートアニオン層がプロトンへのマクロ対アニオンとして働き,プロトン化した反応中間体を非常に安定化するために,反応の活性化エネルギーが下がり,反応速度を増大したと説明される.Sn-Montは水に対しても耐性があるので,無水反応溶媒を用いなくても十分な固体酸性が発揮されるという実用的な優位性を持つことも明らかにした.

The main cause of acid occurrence is unstable acidification, the existence of stable interlayers of clay, the existence of stable interlayers of solid acid catalysts of precise organic synthesis, and the possibility of utilization of solid acid catalysts of solid The catalyst (Sn-Mont) is formed in the pores of MCM-41 by the same modulation method as the catalyst (Sn-MCM-41). Sn(OH)_4 is the catalyst for the irradiation. The second stage is the reaction of ArCH(OH)R with solid acid catalyst. The results show that Sn-MCM-41 and Sn(OH) 4 have higher catalytic activity than Sn-Mont. For example, the reaction rate increases when the reaction intermediate is stabilized. Anhydrous solvent is used in a very acidic state, and the optimum position of the solvent is maintained.