New Strategy for Green Synthesis and Conversion of Nitrogen-Containing Compounds Using Function Integrated Heterogeneous Catalysts

功能集成多相催化剂绿色合成与转化含氮化合物的新策略

基本信息

批准号：
22H00270
负责人：
山口和也
金额：
$ 27.37万
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 (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な分野で有用な含窒素化合物は、多ステップ・エネルギー多消費プロセスで合成されているケースが多く、グリーンな合成法の開発が切望されている。また、固体触媒は安定性・再使用性といった利点を有し、設計性という観点からも高いポテンシャルを有しているにもかかわらず、ファインケミカルズ合成に対する固体触媒の自在設計はできていないのが現状である。本研究では、代表者らがこれまでに培ってきた酸化物分子触媒設計・金属ナノ粒子/クラスター設計技術を基盤とし、機能集積型固体触媒設計に関する新たな指針と学理を構築し、汎用化させることを目的として研究を行った。ターゲット反応に合わせた機能集積型固体触媒を設計し、固体触媒ならではのアンモニアを直接窒素源とした含窒素化合物のグリーン自在合成法ならびにアミン骨格等の合成後期多様化法を確立することも目指した。2022年4月からの研究開始から約1か月間であったが、貴金属触媒を用いない脱水素反応系や種々の求核剤によるアミン類の位置選択的酸化的官能基化に関する予備的知見が得られた。本研究課題で得られた知見は別途に採択された基盤研究（Ｓ）遂行のためにも重要なものであり、今後は基盤研究（Ｓ）の一部の研究課題として継続して検討を行う予定である。

用于各个领域的含氮化合物通常是通过多步骤、能源密集型过程合成的，因此迫切需要开发绿色合成方法。此外，虽然固体催化剂具有稳定性和可重复使用性等优点，并且从可设计性的角度来看具有很高的潜力，但目前还不可能自由地设计用于精细化学合成的固体催化剂。在这项研究中，基于代表们迄今为止所培育的氧化物分子催化剂设计和金属纳米颗粒/团簇设计技术，我们将为功能集成固体催化剂的设计建立新的指导方针和原则，并旨在将其推广。以此为目的进行研究。我们针对目标反应设计了功能集成的固体催化剂，同时旨在建立固体催化剂特有的以氨作为直接氮源的绿色、灵活的含氮化合物合成方法，以及后期合成方法。胺骨架合成的阶段多样化方法等。自2022年4月开始研究以来，已有约1个月的时间，但已经获得了关于不使用贵金属催化剂的脱氢反应体系和使用各种亲核试剂的胺的区域选择性氧化官能化的初步研究结果。通过该研究项目获得的知识对于开展单独采用的科学研究（S）也很重要，并且将继续被视为未来科学研究（S）的一部分。