制御された流路および反応場をもつ高分子ゲルの開発とフロー触媒合成プロセスへの応用

可控流路和反应场的聚合物凝胶开发及其在流动催化剂合成过程中的应用

• 批准号: 18J20345
• 负责人: 松本 光
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20345/
• 关键词: 高分子ゲル; 固定化触媒; 多孔質材料; 有機金属錯体; 精密フロー合成; ポリスチレン; トリフェニルホスフィン; パラジウム; 錯体; Suzukiカップリング

昨年度までに開発した、濃厚エマルションを利用した多孔質高分子ゲルの作製方法をさらに発展させ、様々な物理化学的物性をもつポリスチレン-ホスフィン複合ゲルを作製した。高活性なモノ配位パラジウムーホスフィン錯体を安定に形成する高分子組成を種々に調査した。固体核磁気共鳴分光法を利用した解析により、ゲルの架橋度がモノ配位挙動に与える影響を詳細に明らかにした。さらに、このパラジウム固定化多孔質ゲルをフロー操作に応用したところ、いずれも低圧で高速に液を流通できることが明らかとなった。トレーサー分子を利用した滞留時間分布解析の結果、いずれのカラムも理想的な押し出し流れに近い流れを提供していることが分かった。これらは効率的なフロー合成への展開を可能にし、実際、炭素-塩素結合の変換を含むSuzuki-MiyauraクロスカップリングおよびBuchwald-Hartwigアミノ化など、従来困難とされていた有用な遷移金属触媒反応を円滑に進行した。高分子組成の最適化されたポリスチレン-ホスフィン複合ゲルについて、異なる重合系で作製したゲル粒子あるいは多孔質ゲルを用い、カラムへ充填しフロー反応へ応用した。ゲル粒子充填カラムにおいて、粒子径の減少は狭い滞留時間分布および高い触媒効率をもたらした一方で、非常に低い透過性能が観察され、実用化に適さないカラムリアクターであることが分かった。一方で、多孔質ゲルにおいては高い空隙率および流路サイズの制御された材料特性に由来して、高い触媒効率と透過性能が両立された。また、従来はトレードオフの関係にあった触媒の充填率および空隙率は、ゲルの内部まで有効に使用できるこの系においては、触媒密度を大幅に向上できることも推算された。

Last year, we made use of the method of porous high molecular weight, the physical and chemical properties of physics and chemistry were analyzed. Highly active coordination compounds do not affect the stability of the complex to form a variety of polymer compounds. The solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopic method is used to analyze the structure, coordinate the motion and the effect of the solid nuclear magnetic resonance spectroscopy. The operation of the immobilization of porous materials, the flow of liquid at a low speed, the flow of liquid at a low speed, and the operation of the immobilized porous media. By using the results of the analysis of the distribution of detention time, and by using the results of the analysis of the distribution of the time of detention, and by using the results of the analysis of the distribution of detention time, and by using the results of the analysis of the distribution of detention time, and by using the results of the analysis of the distribution of detention time, we can use the ideal outgoing flow and near-flow distribution to provide data analysis. The development of the high-speed synthesis system is possible. It is possible to use the metal catalyst to improve the performance of the Buchwald-Hartwig. It is possible to use the metal catalyst to improve the performance of the Suzuki-Miyaura. The polymer composition is optimized, and the polymer is duplicated. The coincident system is used for the preparation of porous particles, the filling of which is used in the reverse way. Particle filling, particle size reduction, retention time distribution, high catalyst rate, low performance, low performance, low temperature, high catalyst rate, high catalyst efficiency, high catalyst efficiency, high catalyst On the one hand, the porous material has high porosity, high performance. The filling rate of the catalyst, the voidage, the internal, the use of the catalyst, the density of the catalyst, the filling rate of the catalyst, the filling rate of the catalyst, the voidage of the catalyst, the voidage of the catalyst and the density of the catalyst.

项目成果

Application of Macroporous Polystyrene-Triphenylphosphine Monolith to Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction in Flow System

大孔聚苯乙烯-三苯基膦整体体在流动体系中钯催化交叉偶联反应中的应用

• 发表时间: 2019
• 作者: Y.miura;H.Seto;M.Shibuya;Y.Hoshino;H.Matsumoto,Y.Hoshino,T.Iwai,M.Sawamura,Y.Miura
• 通讯作者: H.Matsumoto,Y.Hoshino,T.Iwai,M.Sawamura,Y.Miura

Transition-metal catalysis in flow system using biphasic solvent:Macroporous polystyrene supporting palladium-phosphine complex

双相溶剂流动体系中的过渡金属催化：大孔聚苯乙烯负载钯膦配合物

• 发表时间: 2019
• 作者: 三浦 佳子;崔 シンナン;星野 友;三浦 佳子;K.Nobuhiro,S.Aki,Y.Hoshino,Y.Miura;Haruka Hattori,H.Matsumoto,Y.Hoshino,Y.Miura;H.Matsumoto,Y.Hoshino,T.Iwai,M.Sawamura,Y.Miura
• 通讯作者: H.Matsumoto,Y.Hoshino,T.Iwai,M.Sawamura,Y.Miura