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【化学】シリカゲルに固定化した高活性Pd触媒を開発 鈴木カップリングとの組み合わせで新材料などの開発に期待 北大

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0001一般人φ ★2011/07/24(日) 23:29:37.53ID:???
北海道大学(北大)大学院理学研究院の澤村正也教授の研究グループは、シリカゲルに固定化した高活性パラジウム
(Pd)触媒を開発し、これを用いて亀の甲の形に似た分子にホウ素原子が結びついた分子(有機ホウ素分子)を
効率よく生成する画期的な方法を開発したことを発表した。同成果は、「Angewandte Chemie, International
Edition(アンゲバンテ・ケミー国際版)」にVIP(特に重要な論文)として掲載された。

ノーベル化学賞の受賞内容にもなったクロスカップリングは、パラジウム触媒の作用で異なる亀の甲分子同士
を結びつける化学技術。その中で最も利用されている「鈴木カップリング」は亀の甲にホウ素原子が結びついた
分子(有機ホウ素分子)を一方のカップリングパートナーとして用いるのが特徴。この有機ホウ素分子の新しい
生成法として、亀の甲に塩素原子が結びついたものを原材料とし、パラジウム触媒を用いて塩素原子をホウ素に
置き換える化学反応が期待されている。

これまで多くの研究者がさまざまな形のパラジウム触媒を用いて研究してきたが、いずれも触媒性能が不十分で、
パラジウムからなる触媒を大量に必要とすることや、適用できる亀の甲分子の種類に大きな制限があるなどの
問題があり、実用化の拡がりが妨げられていた。

これまで有機ホウ素分子の生成に使われてきたパラジウム触媒は、いずれも分子の形になったパラジウム触媒
を有機溶剤に溶けた溶液状態で使用するものであった。触媒作用の中心となるパラジウム原子は、本来非常に
不安定なため溶液中では単独で存在できず、互いにくっつき合って金属状態となるが、それでは触媒として
働かない。そこでパラジウム原子にくっついて金属化からパラジウムを守るサポーター役の分子を用いることとなる。

サポーター分子によって守られたパラジウム上で亀の甲分子が化学反応を起こし有機ホウ素分子が生成されるが、
このようなパラジウム触媒も溶液中で互いにぶつかり合うなどして分解反応を起こし、不活性な状態になると
いう問題があったほか、これまでの方法ではかさばった構造を持つサポーター分子を用いてパラジウムを守る
必要があるため、サポーター分子自身が触媒の働きを妨げる場合もあった。

研究グループは今回、シリカゲルなどの固体表面にサポーター分子を化学結合でしっかり固定化し、パラジウム
原子の動きを止めることで、問題の分解反応を阻止できると考えた。これによってサポーター分子のかさばり
が不要となり、代わりにコンパクトなものとすることが可能となり、パラジウムの周りに化学反応のための広い
スペースを確保でき、触媒の性能が向上することが考えられた。具体的には、かご型構造の有機リン系サポーター
分子を独自に設計し、これをシリカゲル表面に化学結合で固定化することで高活性パラジウム触媒を開発した。

(引用ここまで 全文は引用元をご覧ください)

▽図 有機塩素分子からの有機ホウ素分子生成法
http://j.mycom.jp/news/2011/07/22/012/images/011l.jpg

▽記事引用元 マイコミジャーナル(2011/07/22)
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/07/22/012/index.html

▽北海道大学プレスリリース
http://www.hokudai.ac.jp/bureau/topics/press_release/110721_pr_sci.pdf

▽Angewandte Chemie, International Edition
「Palladium-Catalyzed Borylation of Sterically Demanding Aryl Halides with Silica-Supported Compact Phosphane Ligand」
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201104741/abstract
0002名無しのひみつ2011/07/24(日) 23:36:06.87ID:LATOVrrr
ついに核融合発電の出番か!
0003名無しのひみつ2011/07/24(日) 23:46:05.35ID:KZsj6udS
これ俺も考えてたんだよなー
先を越されたわー
タッチの差だわー
0004名無しのひみつ2011/07/24(日) 23:51:43.06ID:wdoNo/u4
つまりどういうことだってばよ?
0005名無しのひみつ2011/07/24(日) 23:52:56.46ID:qxYZ6qvQ
>シリカゲルに固定化した高活性パラジウム(Pd)触媒を開発し、これを用いて
>亀の甲の形に似た分子にホウ素原子が結びついた分子(有機ホウ素分子)を効率よく生成する画期的な方法

なんつーか
記者の人も大変だな
0006名無しのひみつ2011/07/24(日) 23:57:05.21ID:qxYZ6qvQ
>>4
化学反応を促進する化学物質が必要な場面があって、
これまでは溶かして使ってたから分けるのが面倒臭かったけど、
石みたいな奴にくっつけたのを使えるようにした ←New

おかげで、ろ紙でろ過するだけで大体ok
0007名無しのひみつ2011/07/25(月) 00:01:43.14ID:Rrzw8aHd
>>4
安全ですが食べられません!
0008名無しのひみつ2011/07/25(月) 00:05:09.11ID:EMHge8K2
シリカ表面にSMAP配位子を担持したのか。
SMAPてのはSilicon-constrained Monodentate AlkylPhosphineの略な。
ほとんど澤村教授のこじ付けにしか見えんがw
0009名無しのひみつ2011/07/25(月) 00:06:31.59ID:xBy1YcbJ
亀の甲は逆に……
新人記者よ、お前は冒険をした
先輩はわけわからんこというけど、本質を見失うなよ
0010名無しのひみつ2011/07/25(月) 00:44:47.56ID:XaI3sDsI
ベンゼンでもよかったんじゃないの? ウルトラマンもCMで発癌物質のベンゼンを除去したきれいなガソリンとか言ってたわけだし。
0011名無しのひみつ2011/07/25(月) 00:45:58.43ID:EBAMvQBE
普通にベンゼンって書いたほうがわかりやすくね?
0012名無しのひみつ2011/07/25(月) 00:54:19.80ID:QJ9WGVKW
古舘カップリングマダー??
0013名無しのひみつ2011/07/25(月) 01:00:09.73ID:KiZyzmoP
>>12
http://news4vip.livedoor.biz/archives/51625769.html
0014名無しのひみつ2011/07/25(月) 01:53:14.26ID:aITebcIM
化学のわからん馬鹿記者は記事を書いてはいけないという見本だな。亀の甲分子
なんていう言い方は無い。そもそもシリカゲルに担持したパラジウム触媒自体は
昔から使われているもので、この研究室が開発したものでもなんでもない。この
論文の評価はこの担持触媒がこの反応に効率がいいことを発見したという一点だけだ。
全く馬鹿につける薬はない。せめて沢村さんに原稿読んでもらえば恥かかなくて
よかったのにな。
0015名無しのひみつ2011/07/25(月) 01:59:11.09ID:+YYTPZSQ
>>3
目が真ん中に寄ってるぞ

>>14
つまり、 「鈴木カプリング+シリカゲル担持Pd触媒 の組み合わせやってみたらすごかったです」
ってこと?
0016152011/07/25(月) 02:00:52.43ID:+YYTPZSQ
訂正 「鈴木カプリングのPd触媒をシリカゲル担持にしたらすごかったです」ってこと?
0017名無しのひみつ2011/07/25(月) 02:14:11.34ID:+Dy1U0P/
亀の甲分子wwwwwwwwwwwww
これって後処理楽になるんか?
まあラボスケールだったら少量の水も無視していきなりカラム精製でOKだが
0018名無しのひみつ2011/07/25(月) 02:37:41.69ID:5wwFSx9U

で、その高活性パラジウム触媒で何が出来るの・・・?(・0・)?
0019名無しのひみつ2011/07/25(月) 02:53:32.88ID:YHjEq4oC
しかし酷い文章だ。
>1のPDFですら"亀の甲"なんて表現。大学のプレスだろ?

シリカゲル担持だから後処理とか再利用しやすくなる罠
あとはリガンドをペンダントする反応が簡便か否か。
均一系で成功してるリガンドは嵩高く、電子供与性の高い配位子だが
Si→Pの供与でそれを達成してるのかな
cone angleはどれ位になるんだ

0020名無しのひみつ2011/07/25(月) 10:20:25.16ID:1L1Ht/Cf
鈴木さんが亀甲縛りカップリング?
0021名無しのひみつ2011/07/25(月) 11:18:04.53ID:oPl6KXh+
ソース読んで理解できる人って、どれくらいるんだ?
どれくらいの学力だと理解できるんだ?
0022名無しのひみつ2011/07/25(月) 15:59:11.02ID:K7N06XLN
尻にゲル
0023名無しのひみつ2011/07/25(月) 16:06:52.24ID:P26T5yBO
どういった層を対象にしているんだ?
0024名無しのひみつ2011/07/25(月) 16:16:50.93ID:ZBB58+cG
肝はシリカゲルとパラジウムを結ぶスペーサ部分な。この一点
0025名無しのひみつ2011/07/25(月) 16:17:32.87ID:jnMNrMs7
一般人は、CO2は何が何個くっついてるかを表してるかも分からんよ
ましてやベンゼン環なんて
0026名無しのひみつ2011/07/25(月) 17:23:15.31ID:T+ZNkfuk
>>21
大学の教養課程で化学を取った人なら楽勝だと思う。
0027名無しのひみつ2011/07/25(月) 21:59:47.21ID:2iRQCIvg
>>6
全然違うと思う。

北海道大学プレスリリースのpdfの文章読むより、図を見たほうがわかりやすい。
0028名無しのひみつ2011/07/25(月) 22:14:17.10ID:XG+vv+qK
サポーター分子=配位子か。

理研のプレスリリースとかみたいに注釈で用語解説した方が分かりやすかった
んじゃないの?って気がするけど。
0029名無しのひみつ2011/07/25(月) 22:19:44.79ID:SH7GhIuT
>>27
正直すまんかった
固定したのが配位子のみとは
0030名無しのひみつ2011/07/25(月) 23:09:01.48ID:OpjV5sF/
有機化学で修士まで取ったけど>>1が何を言ってるのか分からんかったw
北大のプレスリリースを見たら速攻分かったけど
亀の甲分子はいくらなんでも無茶しすぎだろw
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