金属ナノ粒子触媒及び酸素酸化方法

開放特許情報番号
L2009000090
開放特許情報登録日
2009/1/9
最新更新日
2015/9/25

基本情報

出願番号 特願2008-183269
出願日 2008/7/14
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2010-017696
公開日 2010/1/28
登録番号 特許第5299992号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 金属ナノ粒子触媒及び酸素酸化方法
技術分野 有機材料、金属材料
機能 材料・素材の製造、環境・リサイクル対策
適用製品 金属ナノ粒子触媒、金属ナノ粒子触媒を用いた酸素酸化方法、アルコール酸化生成物の製造方法、アルコールから対応するケトン・アルデヒド・カルボン酸又はエステル体の製造
目的 金属ナノ粒子は高い活性を持つ触媒として重要な役割を担っているが、例えば、金のナノ粒子を用いたアルコールの酸化反応では、ナノ粒子が容易に凝集し、活性が低下し易いという問題があり、担体を用いた触媒も不均一性触媒で反応効率は低い。一方では、省エネルギーで環境低負荷型の、水中で、酸素を酸化剤としながらも、温和な条件で、アルコール類を効率的に酸化させるための触媒開発が求められている。そこで、水を媒体とする環境調和型の酸素酸化反応方法により、アルコールからその酸化生成物を合成する酸化反応方法及びその触媒を提供する。
効果 この方法によると、金属ナノ粒子を両親媒性高分子水溶液に分散させることで安定化することができ、高活性でリサイクル可能で、酸素を酸化剤としてアルコールを酸化させることができる触媒を提供することができる。この触媒を用いることで、種々の酸化反応から、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、エステル体を効率良く合成することが可能となる。有機溶媒を一切使用せず、水を媒体に用いた反応であるため、反応基質あるいは生成物の分離・回収が容易であり、しかも、不純物の排出が殆ど無く、水も触媒も再利用可能である。
技術概要
この有機化合物の酸素酸化反応用触媒は、金属ナノ粒子を両親媒性高分子であるポリアルキレンオキシド型ブロック共重合体の水溶液に分散させて、ナノ粒子を安定化させた触媒であり、酸素を酸化剤とする酸化反応に用いるための触媒である。両親媒性高分子はポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド−ポリエチレンオキシド型ブロック共重合体で、分子量が1000から10000のものが特に好ましい。酸素を酸化剤に用いる酸化反応には、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル等の金属ナノ粒子が好ましい。金属ナノ粒子の大きさは、2nm〜100nmが好ましい。金属ナノ粒子を安定化させるための金属ナノ粒子と両親媒性高分子の混合比は、金属ナノ粒子(金元素によるモル換算)/高分子(単位構造によるモル換算)値が0.01以上、1.00以下、好適には、0.1以上0.2以下であることが望ましい。この酸化反応用触媒を用いて、酸素を酸化剤として、アルコールの酸化により、対応するケトン、カルボン酸又はエステル体を製造することができる。図は、両親媒性ブロック共重合体の水溶液に金ナノ粒子を分散させた分散液の紫外可視吸収スペクトルおよび分散液中の粒度分布を示す。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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