Characterization of acidic properties of mesoporous silica catalysts and its application to organic synthesis

介孔二氧化硅催化剂的酸性表征及其在有机合成中的应用

• 批准号: 22350089
• 负责人: IWAMOTO Masakazu
• 金额: $ 12.4万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22350089/
• 关键词: メソ多孔体; シリカ; 固体触媒; 有機合成; バイオエタノール; 酸触媒作用; メゾ多孔体; エタノール; 銅イオン担持体; シリカメゾ多孔体; ナノ細孔; ニッケルイオン; 酸触媒; 固体NMR; 壁イオン交換; リン酸イオン; バイオマスリファイナリー; セルロース; グルコース

The present group has found the new type of acid-type catalysis on mesoporous silica. In this study, the acid catalysis was characterized in details and then combined with metal ions. At first, the acid catalysis was investigated as a function of the pore diameter, the shape of the pore, and a surface aluminum ion as an impurity. The volcano-shaped dependence of the catalysis was clearly found on the pore diameter and was not dependent on the kinds of reactants, indicating that the surface acidity resulted from the pore structure. Next, the combination of the acidity with a copper ion resulted in the catalysis for the selective aryl formation, which was the first example reported on copper except for the catalysis on Pd. At last, nickel ion-loaded mesoporous silica, in which nickel ion was supported using the template ion exchange method, was found to show a catalytic activity for the conversion of bio-ethanol to propene. The reaction pathways were also suggested.

本课题组在介孔氧化硅上发现了新型的酸型催化剂。在本研究中，酸催化进行了详细的表征，然后结合金属离子。首先，酸催化作为孔径的函数，孔的形状，和作为杂质的表面铝离子进行了研究。催化活性的火山形依赖性明显地与孔径有关，而与反应物的种类无关，表明表面酸性是由孔结构引起的。接下来，酸性与铜离子的组合导致选择性芳基形成的催化作用，这是除了在Pd上的催化作用之外在铜上报道的第一个实施例。最后，采用模板离子交换法负载镍离子的介孔氧化硅对生物乙醇转化为丙烯具有催化活性。还提出了反应途径。

项目成果

プロピレンの製造方法

丙烯生产方法

• 发表时间: 2007

Role of entropy in supramolecular photochirogenesis: enantiodifferentiating photoisomerization of cyclooctenes in chiral sensitizer-immobilized MCM-41 cavities

• DOI: 10.1039/c1pp05087g
• 发表时间: 2011-01-01
• 期刊: PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES
• 影响因子: 3.1
• 作者: Maeda, Ryo;Wada, Takehiko;Inoue, Yoshihisa
• 通讯作者: Inoue, Yoshihisa

ナノ多孔体の新しい機能を求めて

寻找纳米多孔材料的新功能

• 发表时间: 2010
• 期刊: ペトロテック
• 作者: 森 裕輝;Alexis Bienvenu Beleke;水畑 穣;今井俊太;岩本正和
• 通讯作者: 岩本正和

非可食原料バイオ燃料への可能性を開く-セルロースの水中水素化による燃料合成

开辟非食用生物燃料的可能性——通过纤维素水下氢化合成燃料

• 发表时间: 2011
• 期刊: MATERIAL STAGE
• 作者: M. Sakakura;T. Sawano;Y. Shimotsuma;K. Miura and K. Hirao;池田陽一,逢坂有里子,秋山勝宏,岩本正和
• 通讯作者: 池田陽一,逢坂有里子,秋山勝宏,岩本正和

Carbon-Carbon Bond Forming Reactions Using Very Weak Acidic Property of Mesoporous Silica MCM-41

利用介孔二氧化硅 MCM-41 的弱酸性进行碳-碳键形成反应

• 发表时间: 2011
• 作者: Yoshitaka Makino;大川浩作・八須匡和・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次;Y. Shimotsuma;T.Sugiuchi
• 通讯作者: T.Sugiuchi