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POLYMER-IMMOBILIZED GOLD NANOCLUSTER CATALYST, AND METHOD FOR PRODUCING IMINE COMPOUND USING THE SAME

Patent code P110005801
File No. E076P131
Posted date Sep 29, 2011
Application number P2010-052536
Publication number P2011-184377A
Patent number P5183655
Date of filing Mar 10, 2010
Date of publication of application Sep 22, 2011
Date of registration Jan 25, 2013
Inventor
  • (In Japanese)小林 修
  • (In Japanese)宮村 浩之
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title POLYMER-IMMOBILIZED GOLD NANOCLUSTER CATALYST, AND METHOD FOR PRODUCING IMINE COMPOUND USING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an imine compound by oxidizing an amine compound at a low temperature of 100°C or lower in the presence of a catalyst recoverable and reusable, using oxygen as an oxidizing agent.
SOLUTION: The method comprises oxidizing an amine compound in an oxygen or air atmosphere at a low temperature of 100°C or lower in the presence of a polymer-supported gold cluster catalyst for use in an oxidation reaction that is supported by a polymer and is prepared by depositing a nanosized gold cluster in a liquid phase on a styrenic polymer represented by the formula shown herein, to produce a corresponding imine compound (in the formula, x, y, z, and w each represents the molar ratio of individual monomers constituting the polymer, provided that x, y and z are each 5% or higher, and w is from 1 to 20%, relative to (x+y+z+w); and Ra and Rb each represents an alkyl group or the like and may form a 5 to 7 membered ring together with a nitrogen atom).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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)。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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、Ra及びRb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、R1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、R2はアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し、R2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、R1、R2、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、Ra及びRb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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) ERATO KOBAYASHI Highly Functionalized Reaction Environments AREA
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