水素化分解反応を利用したバイオマス由来化合物からのジオール合成触媒の開発

利用氢解反应开发生物质衍生化合物合成二醇催化剂

基本信息

批准号：
12J05187
负责人：
天田靖史
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku 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

项目摘要

本研究では, バイオマス由来の糖アルコールから高分子原料として用いられるジオール生成のための触媒開発と反応機構の解明を目的とし実験を行った. 現在, ジオールの多くは石油由来の物質から合成されるため, バイオマス由来化合物からの合成は石油枯渇や地球温暖化を抑制することが出来る. さらに, 反応機構を解明することでグルコースやスクロースなどのさらに多くの水酸基を持つ糖の水素化分解反応にも応用可能となるため重要である. 本年度は, 環構造を持つ糖アルコールのモデル化合物である1,4-アンヒドロエリスリトール(1,4-AHERY)から一つのOH基を除去した3-ヒドロキシテトラヒドロフラン(3-HTHF)の生成を目指した.結果として, WO_x-Pd/ZrO^2触媒を用い1,4-AHERYから3-HTHF収率74%(世界最高収率)を達成した. また, 反応後の触媒を再焼成することで再利用可能であることも見出した. さらに, 水素圧及び基質濃度依存, 様々な基質の適用性から, 本反応は1,4-AHERYの二つのOH基が触媒表面に吸着し, 部分的に還元されたWO_x種により一つのOH基が選択的に水素化分解されると考えられる. さらに, WO_x-Pd/ZrO_2触媒の活性点構造を明らかにするため, X線回折測定, 水素昇温還元測定, ラマン分光, 透過型電子顕微鏡測定などのキャラクタリゼーションを行い, 触媒のモデル構造について検討した. その結果, 担持量の増加とともにWO_xは孤立種と単層構造から多層構造へと変化していき5-10nmのPd粒子がWO_x種と相互作用したモデル構造を提案した.これらの研究の成果は学位論文としてChemSusChemに投稿中である.

在这项研究中，我们进行了实验，以开发用于生产二醇的催化剂，该催化剂可用作生物质衍生的糖醇的聚合物原材料，并阐明反应机理。当前，由于大多数二醇是由源自石油的物质合成的，因此生物质衍生化合物的合成可以抑制石油和全球变暖的消耗。此外，通过阐明反应机制，必须将糖与更多羟基（如葡萄糖和蔗糖）的糖的氢解反应应用非常重要。今年，我们旨在通过从1,4-氨基硫醇（1,4-ahery）（一种具有环结构的糖型含量化合物）中去除一个OH组，以生产3-羟基四氢呋喃（3-HTHF）。结果，我们旨在通过从1,4-氨基氨基硫醇（1,4-ahery）中取出一个OH组，这是一种带有环结构的糖醇模型，从而生产3-羟基四氢呋喃（3-HTHF）。结果，我们旨在通过从1,4-氨基氨基硫醇（1,4-ahery）中取出一个OH组，这是一种带有环结构的糖醇模型，从而生产3-羟基四氢呋喃（3-HTHF）。结果，我们旨在通过从1,4-氨基氨基硫醇（1,4-ahery）中取出一个OH组，这是一种带有环结构的糖醇模型，从而生产3-羟基四氢呋喃（3-HTHF）。结果，我们旨在通过从1,4-氨基氨基硫醇（1,4-ahery）中取出一个OH组，这是一种带有环结构的糖醇模型，从而生产3-羟基四氢呋喃（3-HTHF）。结果，我们的目的是生产3-羟基四氢呋喃（3-H的产量（3-HTHF的产量，从1,4-ahery y到74％到74％（世界上最高的产量）（使用WO_X-PD/Zro^2催化剂。还可以发现，反应后的催化剂可以重复使用。人们认为，1,4-ahery的两个OH组被吸附在催化剂表面上，并且通过部分减少的WO_X物种选择性地氢化了氢化。光谱和透射电子显微镜测量结果。这些研究的结果目前正在将其作为论文提交给Chemsuschem。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Promoting effect of Ir Ir-ReOS/SiO2 catalyst in hvdroaenolvsis of glvceol

Ir Ir-ReOS/SiO2催化剂对乙二醇加氢的促进作用

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
J. mol. Catal. A : Chem.
影响因子：
0
作者：
M. Tamura;Y. Amada;S. Liu;Z. Yuan;Y. Nakagawa;K. Tomishige
通讯作者：
K. Tomishige

TPR-XAFS測定を用いたレニウム修飾イリジウム触媒の界面形成過程と活性点構造の解明

利用 TPR-XAFS 测量阐明铼改性铱催化剂的界面形成过程和活性位点结构

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Amada;H. Watanabe;M. Tamura;Y. Nakagawa;K. Okumura and K. Tomishige;天田靖史・田村正純・中川善直・奥村和・冨重圭一
通讯作者：
天田靖史・田村正純・中川善直・奥村和・冨重圭一

ブタンジオール生成を目的としたRe修飾Ir触媒によるエリスリトールの直接水素化分解反応

再改性Ir催化剂赤藓糖醇直接氢解反应生产丁二醇

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hidenori Sassa;Sanhong Wang;Mai Minamikawa. Hiroyuki Kakui;Shinji Kikuchi and Takato Koba;天田靖史・陳凱幼・梶川泰照・平井雄一郎・田村正純・中川善直・冨重圭一
通讯作者：
天田靖史・陳凱幼・梶川泰照・平井雄一郎・田村正純・中川善直・冨重圭一

Production of Biobutanediols by the Hydrogenolysis of Erythritol