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マイクロ・ナノバブルを用いた環境調和型新規有機合成手法の開発

利用微纳米气泡开发新型环保有机合成方法

基本信息

批准号：
21655056
负责人：
間瀬暢之
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

有機合成において酸化は基本的かつ最も重要な反応の一つであり、工業的化学プロセスの約30%を占めるといわれる。しかし、特にアルコールの酸化において、毒性の高い重金属や、危険性の高い過酸化物を用いることが問題である。また、後処理が困難な共生成物が発生することも問題である。一方、空気酸化は大気中に豊富に存在する酸素を酸化剤として用いており、水のみが共生する環境調和型酸化反応である。空気酸化において溶存酸素濃度を高く維持することが反応を効率的に進行させるために重要である。マイクロバブルは直径が数μmから数+μm以下の微細な気泡であり、一般的なmm～cmスケールの気泡と比較すると浮力が極めて小さい。このため、水中に長時間滞在し、溶存酸素を短時間で持続的に過飽和状態にする。また、マイクロバブルによって作り出される気一液界面は、cmスケールのバブリングと比較して大幅に増加し、長時間維持させることが可能である。2004年にSheldonらによって銅錯体触媒を用いた室温下におけるTEMPO酸化が報告されている。この反応系をモデルとして、マイクロバブルを利用した酸化反応を検討した。開放系で反応した結果、30%の転換率でアルデヒドが得られた。また、バブリングによって反応溶液に空気の供給を行ったところ、簡易ポンプの最大流量である15mL/minにて最大転換率84%で得られた。マイクロバブルで酸素供給した結果(3mL/min)、2時間後に93%の転換率でアルデヒドが得られた。この結果から、極少量の空気で効率的に酸化反応を行うことが可能であると見出された。以上、空気をマイクロバブル化することにより室温・大気圧・短時間での効率的なプルコール酸化を達成した。本手法は気相に空気のみではなく、あらゆる気体を用いて反応を行うことが原理的に可能であり、現在検討中である。なお、装置の大型化も可能である。

Organic synthesis and acidizing are the most important basic chemical reactions, and industrial chemical reactions account for about 30% of all industrial chemicals. In particular, it is necessary to acidify heavy metals, toxic heavy metals, hazardous heavy metals, and excessive acidified chemicals. After the treatment, the problem of the co-product was analyzed and the problem was analyzed. On the one hand, in the air-acidizing plant, there are acid-rich compounds in the air-acidizing plant, such as the acidizing agent, the water plant symbiotic environment and the acidizing reverse carbon dioxide. Air acidification is very important to maintain the high concentration of soluble acid in the air. The diameter is less than μ m, and the general mm~ is smaller than buoyancy. Excessive pollution, long-term retention in water, short-term retention of dissolved acid, and status quo. It is possible to maintain a large increase in temperature for a long period of time, as well as a large increase in the temperature of the liquid interface, cm and so on, as well as a large increase in the temperature for a long time. In 2004, the wrong body catalyst was used for Sheldon acidizing at room temperature and TEMPO acidizing. The reverse reaction is due to the use of acidizing and acidification. The opening is based on the results of the counter-test results, and the failure rate of 30% is satisfactory. The reverse solution is supplied to the bank by air supply, and the maximum flow rate is 84%. The maximum flow rate of 15mL/min is 84%. The acid was supplied to the results of the test (3mL/min). After 2 hours, the rate was 93%. The results show that the acidizing reaction of a very small amount of empty temperature rate may cause a significant increase in the number of symptoms. Above, the ambient temperature, temperature This technique is based on the principle of "possibility" and "possibility", which is now in the middle of the experiment. The size of the device may be too large.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

マイクロバブル法を用いた環境調和型空気酸化反応の開発

微泡法环保型空气氧化反应的开发

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mase;N.;Mizumori;T.;Tatemoto;Y.;間瀬暢之・水森智也;水森智也・間瀬暢之・立元雄治・高部圀彦
通讯作者：
水森智也・間瀬暢之・立元雄治・高部圀彦

マイクロ・ナノバブルを用いた環境調和型新規有機合成手法の開発

利用微纳米气泡开发新型环保有机合成方法

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mase;N.;Mizumori;T.;Tatemoto;Y.;間瀬暢之・水森智也;水森智也・間瀬暢之・立元雄治・高部圀彦;水森智也・間瀬暢之・立元雄治・高部圀彦;間瀬暢之・水森智也・高部圀彦;間瀬暢之・水森智也・高部圀彦
通讯作者：
間瀬暢之・水森智也・高部圀彦

マイクロバブルを用いた環境調和型空気酸化反応の研究

利用微气泡进行环境友好型空气氧化反应的研究