協奏機能触媒開発に向けた層状結晶層間・表面の精密な設計

层状晶体夹层和表面的精确设计，用于开发协同功能催化剂

基本信息

批准号：
13J02320
负责人：
朝倉裕介
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度、層状オクトシリケート層間に規則的にピペリジノ基を固定化し、Si-OH基あるいはSi-OCH3とピペリジノ基のN部の距離が1つの固体中で一定な物質を合成し、触媒活性調査を行った。本年度は、昨年度確立した触媒合成法を基に、①層状物質を触媒として用いる際に問題となる層間へのアクセス性の低さを克服するための層間膨潤剤の利用および、②触媒の合成の一部を変化させることで一連の触媒を合成し、活性点近傍の環境の違いのニトロアルドール反応の変換率への影響調査の二つの研究を主として行った。①昨年度合成した層表面に規則的に配列した触媒をニトロアルドール反応へ適用する際に、層間膨潤剤としてN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を導入した。その結果、DMFを導入しなかった場合に比して転換率が著しく大きくなったことが示された。層状オクトシリケート誘導体触媒をDMF処理しXRD測定を行うと、10 nm以上層間が拡大されたことを示す回折が観測されており、従来の層状ケイ酸塩に対する膨潤に比して非常に大きなものとなっていた。したがって、層間が膨潤されたことにより基質のアクセス性が上昇したことで、触媒活性が上昇したと考えられる。②上記DMFで触媒層間を膨潤させながらの触媒反応は、10 nm以上の層間で基質が拡散するため、基質の大きさよりもはるかに大きな層間間隔を持って反応するため、一つの基質が層表面の活性点に対して相互作用する際に、隣の層の活性点が相互作用することが無視できる。そのため、酸点(Si-OH基)と塩基点(ピペリジノ基のN部)の距離の違いの協奏作用を調査しやすいと考え、DMF導入下で、酸点と塩基点の距離が異なる触媒を合成し、ニトロアルドール反応の転換率を調査した。活性が最も高い最適な酸-塩基点間の距離があることが示され、酸点と塩基点間の距離が触媒反応に大きく影響することが分かった。

去年，在分层的八硫化层之间定期固定哌啶基团，并以固体距离为si-OH或si-Och3和si-och3的N零件之间具有恒定距离的物质，并研究了一个零件的固体，研究了催化活性。今年，基于去年建立的催化剂合成方法，我们主要进行了两项研究：1）使用层间溶胀剂来克服层的低接入性，这是一个问题，这是一个问题，当将分层材料作为催化剂作为催化剂以及2）2）2）通过改变催化剂的某些效果的效果来综合效应的效果，从而综合了一系列催化剂。反应。 1）当涂催化剂定期排列在去年合成的硝基醇反应的层表面上时，引入了N，N-二甲基甲酰胺（DMF）作为中间层膨胀剂。结果表明，转化率明显高于未引入DMF时。当用DMF处理分层的八氧化衍生物催化剂并测量XRD测量时，衍射表明，层间层的扩展为10 nm或更多，这明显大于常规分层硅酸盐的肿胀。因此，据信，层间肿胀增加了底物的可及性，从而增加了催化活性。 2）在催化反应中，在催化催化剂与DMF溶胀时，底物在10 nm或更高的层之间扩散，因此，与底物的大小相比，底物与层间间距大得多，因此，当一个底物与层表面上的活性点相互作用时，在层的表面上相互作用时，它在偶数上忽略了相互作用的相互作用。因此，人们认为很容易研究酸点（SI-OH组）和基点（piperidino组的N部分）之间距离差异的相互作用效应，并在DMF的引入下研究了硝基醇反应的转化率。结果表明，有最佳的酸碱距离具有最高活性，并且酸和碱点之间的距离对催化反应具有显着影响。