新規ゼオライトの特異な細孔構造を活かした高性能触媒の創製

利用新型沸石独特的孔结构制造高性能催化剂

基本信息

批准号：
22K04825
负责人：
窪田好浩
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

まずAl-YNU-5の水熱合成を行った。その後，焼成処理，硝酸処理，気相TiCl4処理を順に施して[Ti]-YNU-5を得ることに成功した。さらに熱処理を施して疎水化したものを[Ti]-YNU-5_calと表記する。反応は，触媒，基質，酸化剤を耐圧管に加えて撹拌することにより行った。フェノールの酸化は100℃，10分間の条件で行った。ただし，「共溶媒」を加える場合は，70℃，60分間の条件で行った。反応終了後，反応液に対して十分なアセチル化処理を施し，GC (FID) で分析した。YNU-5は一連のポスト処理を経てもYFI骨格を保持していた．[Ti]-YNU-5のDR UV-visスペクトルでは，四配位かつclosed site のTi種（Ti(OSi)4）に帰属される210 nm付近のピークが観測された。元素分析結果を考え合わせると, YNU-5の骨格にTiが十分に導入されたと言える。検討しているフェノール酸化反応の液相は，大過剰のフェノールが溶媒を兼ねるとともに，過酸化水素水由来の水が共存する系であるが，それ以外の溶媒を添加する場合は「共溶媒」と呼ぶこととする。共溶媒を加えない系において，[Ti]-YNU-5_calは既存の触媒であるTS-1と同程度のTONを示した。また，生成物のうちオルト体であるカテコールが優位に得られた。一方，炭素数が3～4のアルコール体を共溶媒とした系では，パラ体であるヒドロキノンが優先的に得られた。なお， [Ti]-MCM-68 (MSE) 触媒5)の場合は，共溶媒としてEtOHが高いパラ選択率向上効果を示したが，[Ti]-YNU-5_calにおいてはアルキル基がより嵩高いC3～C4アルコールが効果的であった。なお，[Ti]-YNU-5_cal触媒は，直鎖状アルケンのエポキシ化反応に対しても，TS-1と同等以上の触媒性能を示した。

首先，我们进行了 Al-YNU-5 的水热合成。之后，依次进行煅烧处理、硝酸处理、气相TiCl4处理，成功得到[Ti]-YNU-5。经过进一步热处理使其疏水的材料被称为[Ti]-YNU-5_cal。反应通过将催化剂、底物和氧化剂添加到压力管中并搅拌来进行。苯酚的氧化在100℃下进行10分钟。然而，当添加“共溶剂”时，在70℃下进行60分钟。反应完成后，将反应溶液充分乙酰化并通过GC(FID)分析。即使经过一系列后处理，YNU-5 仍然保留了 YFI 骨架。在[Ti]-YNU-5的DR紫外-可见光谱中，观察到210 nm附近的峰，这归因于四配位闭合位点Ti物种(Ti(OSi)4)。考虑到元素分析结果，可以说Ti已被充分引入到YNU-5的骨架中。所考虑的苯酚氧化反应的液相是一个体系，其中大量过量的苯酚也充当溶剂，并且由过氧化氢衍生的水共存，但是当添加其他溶剂时，需要使用“共-”体系。溶剂”。我会这样称呼它。在不添加共溶剂的体系中，[Ti]-YNU-5_cal 的 TON 与现有催化剂 TS-1 相当。另外，在产物中，主要获得的是邻位儿茶酚。另一方面，在使用具有3至4个碳原子的醇作为共溶剂的体系中，优先获得对氢醌。在[Ti]-MCM-68 (MSE)催化剂5)中，EtOH作为共溶剂表现出较高的对位选择性改善效果，但在[Ti]-YNU-5_cal中，C3-C4醇的烷基体积更大。是有效的。此外，[Ti]-YNU-5_cal催化剂对于直链烯烃的环氧化反应也表现出相当于或优于TS-1的催化性能。