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ヒドリド供与基を有する多孔性配位高分子及びその前駆体

国内特許コード P200016776
整理番号 5844
掲載日 2020年4月10日
出願番号 特願2017-167599
公開番号 特開2019-043875
出願日 平成29年8月31日(2017.8.31)
公開日 平成31年3月22日(2019.3.22)
発明者
  • 梶原 隆史
  • 樋口 雅一
  • 田中 晃二
  • 北川 進
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 ヒドリド供与基を有する多孔性配位高分子及びその前駆体
発明の概要 【課題】水の存在下でも使用することができる、再生可能な還元剤を提供すること。
【解決手段】ヒドリド供与基を有する多孔性配位高分子であって、前記ヒドリド供与基が、下式:
(式省略)
(式中、Rは、H、CH、CONH、COOH、又はCOCHを示す。)
で表される、多孔性配位高分子。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

現在の社会においてC1源としての二酸化炭素の使用は、例えば二酸化炭素の排出削減、化石燃料に代わるエネルギー資源の開発等を考慮すると、最も重要なトピックスの一つである。二酸化炭素から様々な有機化学物質への転換についての研究が広く行われてきた(非特許文献1及び2)。その中で、二酸化炭素の還元(水素添加)は、その生産物、例えば、CO、HCOOH、MeOH及びCHがエネルギー・キャリアーとみなされ、C1化学にとって重要な材料と見込まれることから、特に注目を集めている。

従来、有機化合物の還元剤としては、水素ガス;NaBH、LiAlH等の金属水素化物等が用いられている。水素ガスは、爆発の危険性があり、取り扱いが難しい。金属水素化物は、水との反応性が高く、水存在下では使用できない。また、金属水素化物は、再生して使用することができず、高価である。

また、二酸化炭素の還元は、トリエタノールアミン又はトリエチルアミンを犠牲還元剤として用いて行われているが、トリエタノールアミン及びトリエチルアミンは生成物に比べて高価である。

そこで、低環境負荷な還元系を開発するために、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(リン酸)(NAD(P)H)を含む生体系に強い関心が集まっている。NAD(P)Hの人工的類似体として1,4-ジヒドロピリジン誘導体を用いた還元の研究が広範囲に行われているが、現在までに、酵素触媒反応を除けば効率のよい還元系の例はほとんど知られていない。その理由として、ヒドリド供与体としての反応性が不十分であること、及び反応中間体であるラジカル種が不安定であり、二量化により失活することが挙げられている(非特許文献3)。

産業上の利用分野

本明細書は、ヒドリド供与基を有する多孔性配位高分子及びその前駆体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ヒドリド供与基を有する多孔性配位高分子であって、前記ヒドリド供与基が、下式:
【化1】
(省略)
(式中、Rは、H、CH、CONH、COOH、又はCOCHを示す。)
で表される、多孔性配位高分子。

【請求項2】
下式(1):
【化2】
(省略)
(式中、Rは、H、CH、CONH、COOH、又はCOCHを示す。
、R、R、R、R、R、R、R、及びRは同一又は異なって、H、CO、CS、PO2-、PO2-、AsO2-、AsO2-、SO、SO、SeO、SeO、TeO、又はTeOを示す。但し、R、R、R、及びRの少なくとも1つには、CO、CS、PO2-、PO2-、AsO2-、AsO2-、SO、SO、SeO、SeO、TeO、及びTeOからなる群から選択される基が含まれ、R、R、R、R、及びRの少なくとも1つには、CO、CS、PO2-、PO2-、AsO2-、AsO2-、SO、SO、SeO、SeO、TeO、及びTeOからなる群から選択される基が含まれる。
mは、0~3の整数である。)
で表される、ヒドリド供与基を有する有機リンカーが、多孔性配位高分子の骨格中に組み込まれた複合体である、請求項1に記載の多孔性配位高分子。

【請求項3】
前記多孔性配位高分子が、[Zr6O4(OH)4(bpdc)6]又は[ZrO(bpdc)]である、請求項2に記載の多孔性配位高分子。

【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項に記載の多孔性配位高分子を含む還元剤。

【請求項5】
下式(1):
【化3】
(省略)
(式中、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R、及びmは、請求項2と同じ。)
で表される、ヒドリド供与基を有する有機リンカー。

【請求項6】
前記式(1)において、Rが、CH、H、又はCONHであり、R及びRが、いずれもCOであり、R、R、R、R、R、R、及びRが、いずれもHであり、mが1である、請求項5に記載のヒドリド供与基を有する有機リンカー。

【請求項7】
下式(2):
【化4】
(省略)
(式中、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R、及びmは、請求項2と同じ。)
で表される、ヒドリド供与基を有する有機リンカーの前駆体。

【請求項8】
請求項7に記載の前駆体が、多孔性配位高分子の骨格中に組み込まれた複合体である、酸化型多孔性配位高分子。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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