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.

目前的组发现了介孔二氧化硅上的新型酸性催化。在这项研究中，将酸催化的细节表征，然后与金属离子结合。首先，研究了酸性催化作为孔径，孔的形状和表面铝离子作为杂质的函数。催化的火山形依赖性在孔径上清楚地发现，并且不依赖于反应物的种类，表明表面酸度是孔结构引起的。接下来，酸度与铜离子的组合导致选择性芳基形成的催化，这是在铜上报告的第一个例子，但PD催化除外。最后，发现使用模板离子交换方法支撑镍离子的镍离子载有硅离子，发现显示生物 - 乙醇转化为丙烯的催化活性。还提出了反应途径。

项目成果

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

銅担持シリカメゾ多孔体上での不斉シクロプロパン化反応-含有A1イオンが活性種形成に与える効果-

铜负载二氧化硅介孔材料上的不对称环丙烷化反应 - 所含 A1 离子对活性物质形成的影响 -

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Yamaguchi;H.Yoon;Yuhi Inada;石谷暖郎
• 通讯作者: 石谷暖郎

Comprehensive Chirality (Asymmetric S.O Bond Formation by Oxidation)(Ed.by H.Yamamoto)

综合手性（通过氧化形成不对称 S.O 键）（H.Yamamoto 编）

• 发表时间: 2012
• 作者: H.Ishitani;M.Iwamoto
• 通讯作者: M.Iwamoto

Collection of Phosphate Ion in Water and Its Recovery through Wall-Ion Exchange of Zirconium Sulfate-Surfactant Mesostructured Materials

硫酸锆-表面活性剂介观结构材料的壁离子交换收集水中磷酸根离子并回收

• 发表时间: 2011
• 作者: 小林哲雄・古屋秀峰・大川浩作・平沖敏文;M.Tanaka
• 通讯作者: M.Tanaka

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