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高分子固定化金ナノクラスター触媒及びこの触媒を用いたイミン化合物の製法

国内特許コード P110005801
整理番号 E076P131
掲載日 2011年9月29日
出願番号 特願2010-052536
公開番号 特開2011-184377
登録番号 特許第5183655号
出願日 平成22年3月10日(2010.3.10)
公開日 平成23年9月22日(2011.9.22)
登録日 平成25年1月25日(2013.1.25)
発明者
  • 小林 修
  • 宮村 浩之
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 高分子固定化金ナノクラスター触媒及びこの触媒を用いたイミン化合物の製法
発明の概要 【課題】回収再使用可能な触媒の存在下で、酸素を酸化剤として用いて、100℃以下の低温でアミン化合物を酸化してイミン化合物を製造する方法を提供する。
【解決手段】液相で、金のナノサイズクラスターを下式のスチレン系高分子に担持させて成る酸化反応用高分子担持金クラスター触媒の存在下で、アミン化合物を酸素又は空気雰囲気下100℃以下の低温で、対応するイミン化合物を製造する。



(式中、x、y、z及びwは該高分子中の構成モノマーのモル比を表し(x+y+z+w)に対して、x、y及びzは、それぞれ5%以上、wは1~20%であり、R及びRはアルキル基等を表し、窒素原子と共に5~7員環を形成してもよい。)
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


有機合成化学において、イミンは種々の求核試薬に対して高い反応性を示すことから、様々な有用物質合成の鍵中間体として位置づけられ、イミンを対応するアミンの酸化によって得る反応はよく知られている。例えば、金のナノ粒子をグラファイトに担持させた触媒を用いて、加熱条件下でアミン化合物を酸化してイミン化合物を合成することができる(非特許文献1)。
また、本発明者らは、金のナノサイズクラスターをスチレン系高分子に担持させて成る酸化反応用高分子担持金クラスター触媒を用いて、加熱条件下でアミン化合物を酸化してイミン化合物を合成することができることを見出している(特許文献1)。

産業上の利用分野


この発明は、高分子担持金クラスター触媒及びこの触媒の存在下で100℃以下の低温でアミン化合物を酸化してイミン化合物を製造する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
液相で、下式
【化1】


(式中、x、y、z及びwは該高分子中の構成モノマーのモル比を表し(x+y+z+w)に対して、x、y及びzは、それぞれ5%以上、wは1~20%であり、mは0~5の整数、nは1~6の整数、及びoは1~4の整数を表し、R及びRは、それぞれ独立して、炭化水素基を表し、これらが結合する窒素原子と共に更に窒素原子を含んでもよい5~7員環を形成してもよい。)で表されるスチレン系高分子に金のナノサイズクラスターを担持させ、該スチレン系高分子のエポキシ基と水酸基とを架橋させて成る高分子担持金クラスター触媒の存在下で、下式
【化2】


(式中、Rは置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基又はアラルキル基、Rはアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Rはアミノ基を構成する窒素原子及びアラルキル基を構成する炭素原子と共に脂肪族の5員環又は6員環を形成してもよい。xは1~3の整数、yは0~5の整数を表す。)で表されるアミン化合物を酸素又は空気雰囲気下で60~100℃で加熱することから成る、下式
【化3】


(式中、R、R、x及びyは上記と同様である。)で表されるイミン化合物を製造する方法。

【請求項2】
前記触媒が、1価又は3価の金化合物を、架橋性官能基を有する重量平均分子量1万から15万のスチレン系高分子の溶液中で還元剤により還元し、続いて該スチレン系高分子に対する貧溶媒を加えて相分離させることによりナノサイズ金クラスターをスチレン系高分子に担持し、さらに、該ナノサイズ金クラスターを担持したスチレン系高分子を架橋させてなる請求項1に記載の方法。

【請求項3】
前記スチレン系高分子を加熱により架橋させることを特徴とする請求項2に記載の方法。

【請求項4】
下式
【化1】


(式中、x、y、z及びwは該高分子中の構成モノマーのモル比を表し(x+y+z+w)に対して、x、y及びzは、それぞれ5%以上、wは1~20%であり、mは0~5の整数、nは1~6の整数、及びoは1~4の整数を表し、R及びRは、それぞれ独立して、炭化水素基を表し、これらが結合する窒素原子と共に更に窒素原子を含んでもよい5~7員環を形成してもよい。)で表されるスチレン系高分子に金のナノサイズクラスターを担持させ、該スチレン系高分子のエポキシ基と水酸基とを架橋させて成る、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法のための高分子担持金クラスター触媒。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 小林高機能性反応場プロジェクト 領域
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