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二酸化炭素で加圧した有機膨張液相を利用する新規多相系反応場の開発と応用

二氧化碳加压有机膨胀液相新型多相反应场的开发与应用

基本信息

批准号：
12J02667
负责人：
芳田嘉志
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J02667/
关键词：
二酸化炭素水素化反応制御分子相互作用 CO吸着多相系反応水

项目摘要

本研究ではCO_2溶解膨張液相(CXL)におけるCO_2分子と反応基質との相互作用の解明を研究目的としている。本年度は前年度明らかにしたCO_2分子とニトロ基との相互作用による生成物選択性への影響をさらに展開し, 2,4-ジニトロアニリンの位置選択的水素化反応をモデルとして異なる環境のニトロ基への相互作用をそれぞれ解明することに成功した。さらに本年度は反応実験に加えてDFT計算を用いた反応基質とCO_2分子との分子レベルの電子的効果いついて新たに検討し, 当初想定していたCO_2分子による直接的な相互作用による反応制御に加えて, 反応基質の分子間および分子内相互作用の遮蔽による間接的な影響も存在することを見出した。CXL反応場を用いた水素還元反応では逆水性ガスシフト反応によるCO生成およびその触媒表面への吸着が観察されるが, 本研究で用いたPt/TiO_2触媒ではこうしたCO吸着はほとんど見られなかった。これはPt/Al_2O_3触媒の場合と異なる結果であり, 担体の選択が担持金属の分散といった物理的な性能だけでなく金属への電子供与など化学的な性能に大きく影響することを示唆している。そこで本年度は触媒担体の表面修飾によるCO_2加圧効果への影響を明らかにするため, Nドープ型TiO_2を担体とするPt/N-TiO_2触媒を用いてニトロスチレンの水素化反応における反応性への影響について検討した。その結果, 担体の表面電子密度を増加させることにより担持金属への電子供与が行われ, 結果として触媒反応における貴金属から反応基質へのd電子の逆供与が促進されることがわかった。これは反応場に共存するCO_2分子に対しても一様に発現するものであり, CO_2分子と金属触媒との相互作用を決定する上で重要な因子と言える。

In this study, CO_2 solution swelling liquid phase (CXL) was used to explain the interaction of CO _ 2 molecules. This year, in the previous year, CO _ 2 molecules are required to interact with each other. In the previous year, the elective effects of CO _ 2 molecules on the performance of the system, and the location selection of the CO2 molecular interaction system in the previous year. This year's anti-DFT calculation system uses anti-CO_2 molecules and molecular computers. The results of this year's anti-CO2 molecular calculation are very important. It was originally intended to use the direct interaction mechanism of CO _ 2 molecules. The antiradical intermolecular interaction obscures the effect of the antiradical intermolecular interaction on the output of the antiradical intermolecular interaction. In the CXL market, water was used to reverse the amount of water, and the CO was generated. The surface of the catalyst was adsorbed and observed. In this study, the Pt/TiO_2 catalyst was used to absorb the water. In this study, we used the Pt/TiO_2 catalyst to absorb water. The Pt