Catalytic Bond-Cleavage Reactions toward Utilization of Renewable Resources

可再生资源利用的催化键断裂反应

• 批准号: 18H05259
• 负责人: 野崎 京子
• 金额: $ 123.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-06-11 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18H05259/
• 关键词: 再生可能資源; 触媒; 還元; 結合開裂

本研究は、再生可能な炭素資源から基礎化成品を得るために必要な、高酸化状態にある炭素の還元、触媒的結合開裂反応の開発を目的とし、①炭素ー酸素結合の還元的開裂、②炭素ー炭素結合の開裂の二つの反応に注目して触媒を開発している。2021年度は、以下の成果を挙げた。①炭素ー酸素結合の還元的開裂 フェノール、アリールメチルエーテルの炭素ー酸素結合の選択的加水素分解触媒であるリン酸アルミニウム担体担持白金触媒を、今年度は脂肪族アルコールの加水素分解に適用した。種々のアルコールについて、効率よく加水素分解が進行し、対応する炭化水素が得られた。β水素を持たない基質も反応することから、従来の類似研究で提案されている脱水・水素化機構とは異なる機構で進行していることが示唆された。②炭素ー炭素結合の開裂 N-oxylラジカルが単独でエチルベンゼンからスチレンへの変換に有効なことを示した。当初は金属酸化物との共同触媒作用であること考えていたが、電極酸化など種々の条件を検討する中で、代表的N-oxylラジカルであるTEMPOを用いると、その他の試薬（金属酸化物等）を添加することなく効率的に反応が順調に進行することを発見した。③バイオマスモデル化合物への応用 前年度までにリグニンのアルファ-O-4 構造のモデル化合物の加水素分解に有効だった各錯体触媒の特性を活かし、バイオマス素生成物を対象とした研究を継続した。この結果、ルテニウムとイリジウムの錯体触媒を用い、京都大学で可溶化されたリグニン誘導体の加水素分解で、分子量の低下を認めた。

This study is aimed at the development of cracking reaction of carbon and catalyst combination in high acidified state, the development of cracking reaction of carbon and carbon combination, and the development of catalyst reaction. In 2021, the following results were achieved: (1) The cracking of carbon acid bond and the hydrolysis of carbon acid bond are selected. The catalyst for hydrolysis of carbon acid bond is supported by platinum catalyst. This year, the catalyst for hydrolysis of aliphatic carbon acid is suitable. In this case, the decomposition of water is carried out efficiently, and the carbonization of water is carried out efficiently. A similar study on the mechanism of dehydration and hydration of β-hydroxybenzene was carried out. 2. Carbon carbon bond cracking N-oxyl ring is independent. The co-catalytic action of metal acids is discussed in this paper. The conditions for electroacidification are discussed in this paper. The representative N-oxyl catalyst is used in TEMPO. Other reagents (metal acids, etc.) are added. The reaction rate is adjusted accordingly. 3. Research on the properties of various catalysts for the decomposition of organic compounds in the presence of oxygen. As a result, the use of complex catalysts in Kyoto University, the dissolution of complex catalysts, and the reduction of molecular weight are recognized.

项目成果

Homogeneous Catalysis for Organic Synthesis and Polymer Synthesis

有机合成和聚合物合成的均相催化

• 发表时间: 2020
• 作者: Kyoko Nozaki

Toward Efficient Utilization of Renewable Resources: Ligand Contribution to Late Transition Metal Mediated Reactions

实现可再生资源的有效利用：配体对后过渡金属介导的反应的贡献

• 发表时间: 2019
• 作者: Shoji Yoshiaki;Tanaka Naoki;Ikabata Yasuhiro;Sakai Hayato;Hasobe Taku;Koch Norbert;Nakai Hiromi;Fukushima Takanori;Kyoko Nozaki
• 通讯作者: Kyoko Nozaki

Catalyst Development for Polymer Creation and Degradation

聚合物生成和降解的催化剂开发

• 发表时间: 2021
• 作者: 山田航平;近藤啓太;大倉雄志;安富啓太;道場友哉、マース カメル;高澤大志;香川景一郎;川人祥二;Kyoko Nozaki
• 通讯作者: Kyoko Nozaki

Analysis of Catalytic Performance by Machine Learning for Understanding of Ethylene/Methyl Acrylate Copolymerization Catalyzed by Palladium/Phosphine-Sulfonate Complexes.

通过机器学习分析催化性能，以了解钯/膦磺酸盐配合物催化的乙烯/丙烯酸甲酯共​​聚。

• 发表时间: 2020
• 作者: Takuzo AIDA;秋田 隼平・Jin-Yao Guo・Matthew Sigman・野崎 京子
• 通讯作者: 秋田 隼平・Jin-Yao Guo・Matthew Sigman・野崎 京子

Copolymerization of Ethylene with Methyl Acrylate using a Cyclopentadienyl Cobalt Complex: Statistical and Block Copolymers

使用环戊二烯基钴络合物进行乙烯与丙烯酸甲酯的共聚：统计和嵌段共聚物

• 发表时间: 2021
• 作者: Takashi Kajiwara;Miyuki Ikeda;Katsuaki Kobayashi;Masakazu Higuchi;Koji Tanaka;Susumu Kitagawa;Kyoko Nozaki
• 通讯作者: Kyoko Nozaki