夾雑ガス系における一酸化炭素と水素を選択的に活用した炭素－水素結合の官能基化

通过选择性地利用污染物气体系统中的一氧化碳和氢气来官能化碳-氢键

基本信息

批准号：
18J10453
负责人：
浅田貴大
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka 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 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和元年度は、含窒素環式化合物の粗水素 (H2/CO/CO2) 雰囲気下における触媒的水素化と、連続的な脱水素化を活用したH2貯蔵・回収手法の開発に取り組んだ。私は前年度までに、粗水素雰囲気下において含窒素環式化合物の水素化を効率良く進行させるホウ素触媒を開発している。さらに、水素化生成物からの触媒的脱水素化反応を連続的に行うことで、粗水素からの水素精製・貯蔵が行えることを実証した。しかし、脱水素化反応終了後にホウ素触媒が完全に消費されるため、水素化・脱水素化サイクルを繰り返し実施することは困難であった。そこで本年度は水素化・脱水素化サイクルの連続的な実施を目標として触媒構造の最適化を行った。ホウ素周辺の立体障害はCOやCO2が共存する粗水素条件下において、H2を選択的に活性化するために既に最適化していたため、ここに変更を加えるのは得策ではないと判断し異なる視点から解決策を模索した。ホウ素から遠いメタ位の置換基の立体障害を大きくすることで、触媒の分解反応 (その原因となるアミン－ホウ素付加体の形成) が抑制されることを期待し、新たなホウ素触媒を開発した。新たに開発したホウ素触媒を用いて連続的な水素化・脱水素化を連続的に行った結果、脱水素化体の収率が27%から57%に向上した。しかし、この場合においてもホウ素触媒は反応終了後に完全に消費されており、水素化・脱水素化サイクルを連続的に行うことは出来なかった。また、私は窒素上にホスフィノイル基を導入したN-ヘテロ環状カルベンとB(C6F5)3のホスフィノイル基を介した錯形成により、N-P結合を軸とするホスフィノイル基の回転が制限されることで軸不斉が誘起されることを見出した。本結果はN-P結合に軸不斉を誘起した初めての例であり、高い学術的意義を有すると考えている。

在第一年的第一年，我们致力于开发H2存储和收集方法，这些方法利用了含氮化合物和连续脱氢化的催化氢（H2/CO/CO2）大气。到上一年，我一直在开发一种硼催化剂，可有效促进在粗糙的氢气中含有氢的化合物。此外，证明可以通过连续地从氢化产物中进行催化脱水反应来进行氢化和粗水储存。但是，由于在脱氢反应后完全消耗了硼催化剂，因此很难反复重复氢和脱水周期。因此，今年，我们以连续实施氢和脱水周期进行了优化的催化结构。硼周围的三维疾病已经被优化，以在CO和CO2共存的粗氢条件下选择性地激活H2，因此从这里和不同的角度进行更改不是一个好主意。解决方案。已经开发了一种新的硼催化剂，以期通过抑制催化剂的分解反应（催化剂的分解反应（形成导致催化剂的Amin -Horonal添加剂的形成），从而增加了元位位置的三维二维疾病，从而抑制了催化剂的分解反应。。由于使用新开发的硼催化剂的连续氢和脱氢作用，脱氢的产量从27％提高到57％。但是，在这种情况下，反应结束后完全消耗了硼催化剂，并且无法连续进行氢化 /脱水周期。此外，由于n-hetero环卡本和b（C6F5）3（c6f5）3磷酸基团，我受到耐hosphinoyl组的旋转，这是在氮上引入氮基的。。该结果是N-P键中轴不对称的第一个例子，被认为具有很高的学术意义。