羰基化合物反应容易度的顺序(东大副教授岩崎孝纪提供)
岩崎副教授等人关注羰基化合物分子内的碳-氧双键的电荷偏移。 以铱的周围配置了磷和氮等的金属络合物作为催化剂进行了制作。
开发的橙色催化剂(左)和结构式(东大副教授岩崎孝纪提供)
为了调查制作的催化剂的功能,在有机溶剂中溶解了二苯基尿素(脲)的过程中加入了氢和催化剂。 在约130度、10个大气压左右的条件下,脲的一个碳-氮键断裂被氢化,分成甲酰胺和胺。 据岩崎副教授介绍,反应性低的脲的加氢裂化从2011年左右开始用钌的催化剂等进行。 在这种情况下,反应性比脲高的甲酰胺可以进一步氢化,可以生成胺和甲醇,但新催化剂无法进行甲酰胺的氢化。
传统的脲加氢裂化(钌催化剂等)和此次的铱催化剂的加氢裂化(东大副教授岩崎孝纪提供)
因为脲的反应性比酰胺高,所以尝试了用2种羰基化合物混合物进行加氢裂化。 结果表明,虽然不如酮,但比酯和聚氨酯的反应性高。 据说可以认为是催化剂中含有的铱和氮与脲的碳双键的氧相互作用,从而与脲优先反应的假说。
使用新催化剂时羰基化合物的反应容易度的顺序(东大副教授岩崎孝纪提供)
研究小组还确认,即使是通过不同胺的键形成非对称结构的脲,也可以选择性地切断一个碳-氮键。 岩崎副教授说:“将使用此次开发的催化剂对具有2个不同碳链通过脲键交替连接的结构的聚脲树脂进行氢化分解的技术与现有催化剂相组合,有可能实现仅通过氢分子的移动实现聚脲树脂的再利用。” 该研究在科学技术振兴机构( JST )战略性创造研究推进事业、新能源产业技术综合开发机构( NEDO )官民的年轻研究者挖掘支援事业、文部科学省科学研究费资助事业等的支持下进行,刊登在6月12日的英国科学杂志《自然通讯》电子版上
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