바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Catological Chemical Fusion Research Center[연구 센터 디렉터 Sato Kazuhiko] 기능 그룹 전환 팀 Tominaga Kenichi 연구팀과 다른 사람들은 역수 가스 이동 반응 (이산화바카라 주소를 수소화하고 화학 원료로 유용하다고일산화바카라 주소복잡한 촉매
일반적으로, 루테늄과 같은 고귀한 금속은이 반응의 촉매에 필수적 이었지만 분자 내에 3 개의 결합이 있습니다Pincer Type Ligand를 사용하여, 반응은 비 방해 금속 인 바카라 주소로 성공적으로 수행되었다 일산화탄소는 이산화탄소보다 반응성이 높으며 다양한 화학 물질의 원료로 사용되지만 독성이 높습니다 AIST는 이미 루테늄 복합체를 사용하여 이산화탄소를 일산화탄소로 변환 한 다음 일산화탄소를 사용하여 이전에 합성 한 공정을 대체하기 위해 이산화탄소를 일산화탄소로 전환 한 다음이를 사용하는 기술을 개발했지만 높은 촉매 비용은 광범위한 사용을 방해했습니다 이번에 개발 된 촉매는 저렴한 프로세스를 허용하며, 기능성 알코올과 같은 다양한 기능성 화학 물질의 합성 과정에서 적용되고 대중화 될 것으로 예상됩니다
이 기술에 대한 세부 사항은 114 번째 Catalyst 토론 회의에서 히로시마 대학교 히가시로시마 캠퍼스 (Higashihiroshima City, Hiroshima Prefture)에서 개최 될 예정입니다 2014 년 9 월 24 일부터 26 일까지
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| 이번에 개발 된 촉매 반응의 적용 예 |
현대 사회는 기능성 화학 물질 그룹의 그룹에 의해 지원되지만 최근 몇 년 동안 화학 산업에서는 지원됩니다녹색 지속 가능한 화학(Green & Sustainable Chemistry, GSC)의 철학을 기반으로, 제조는 환경과 공존하기 위해 진행되고 있습니다 반면에, 반응성과 비용으로 인해 교체가 진행되지 않는 경우가 많습니다
일산화바카라 주소는 이것의 예이며, 독성 가스 임에도 불구하고 반응성이 높고 저렴하므로 다양한 화학 물질의 원료로 사용됩니다 그러나 독성으로 인해 제한된 수의 회사만이 일산화바카라 주소 활용 공정을 소유 할 수 있습니다
AIST는 GSC의 홍보에 기여하기 위해 기술을 개발하고 체계화하기 위해 노력하고 있습니다 이산화바카라 주소 활용 반응의 개발은 이러한 영역 중 하나입니다 촉매로서 금속 복합체를 사용하여 이산화바카라 주소의 수소화는 포름산과 그 유도체가 생성되는 것으로 잘 알려져 있지만, 반응 메커니즘의 관점에서 포름산 대신 일산화바카라 주소를 합성하기가 어려운 것으로 간주되었다 대조적으로, AIST는 루테늄 복합체가 이산화바카라 주소 및 수소로부터 일산화바카라 주소를 생성하는 반응에 대한 촉매로서 작용할 수 있으며 (역수 가스 이동 반응), 또한 적용으로서 이산화바카라 주소와의 다양한 일산화바카라 주소 이용 반응을 대체하는 반응을 개발하고있다 이 일련의 기술은 AIST의 독창적 인 기술이며 국내 및 국제적으로 관심을 끌고 있습니다
일반적으로, 바카라 주소 복합체를 사용하여 이산화탄소의 수소화에 의해 수득 된 생성물은 포름산 및 이의 유도체로 제한되었다 고체 촉매에서, 구리 및 철과 같은 비틀 연속 금속은 역수 가스 이동 반응을위한 촉매로 사용되지만, 약 200-300 ℃의 고온이 필요하다 한편, 역전 된 수질 가스 이동 반응에서 촉매 활성을 갖는 복잡한 촉매는 루테늄과 같은 귀족 금속의 복합체로 제한된다
이 기술은 촉매로서도 1에 도시 된 바와 같이 분자 내에서 2 개의 인 원자 및 1 개의 질소 원자를 갖는 협공 유형 리간드를 사용하여 바카라 주소 복합체를 사용하여 역수 가스 이동 반응을 수행하는 것을 포함한다 일반적으로, 복잡한 촉매는 고체 촉매보다 온화한 조건 하에서 촉매 효과를 나타내지 만, 바카라 주소 복합체 촉매는도 1 도 1은 또한 약 140-160 ℃의 반응 온도에서 역수 가스 이동 반응을 수행 할 수있다
도 1에 도시 된 바카라 주소 복합체를 압력 내성 용기에 에틸렌 글리콜에 용해시켰다 압력 내성 용기, 이산화탄소 (2 MPa) 및 수소 (6 MPa)를 160 ℃에서 5 시간 동안 반응으로 압축하고, 일산화탄소의 양이 바카라 주소 복합체의 1 분자에 대해 반응 가스에서 생성 하였다 반응 용액에서 gyacid 화합물의 형성이 관찰되지 않기 때문에, 이산화탄소는 바카라 주소 복합체 촉매에 의해 일산화탄소로 직접 전환 된 것으로 여겨진다
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그림 1 이시기에 개발 된 바카라 주소 복합 촉매의 예
(NI : Nickel, P : 인, N : 질소, Cl : 염소) |
바카라 주소 복합체의 리간드의 구조는 촉매 활성의 중요한 인자이며, 리간드의 질소 부분이 탄소로 대체되면 일산화탄소가 생성되지 않으며 이산화탄소 만 회수된다 또한, 리간드의 페닐기가 부틸 그룹으로 대체 되더라도 일산화탄소는 생성되지 않습니다
이번에 개발 된 기술은 귀금속을 사용하지 않고 온화한 조건에서 이산화탄소를 일산화탄소로 전환 할 수있게합니다 바카라 주소은 루테늄의 1/100 미만의 그램 비용을 가지며, 이산화탄소에서 일산화탄소로의 전환 비용을 크게 줄일 것으로 예상됩니다
앞으로, 우리는 우리가 세부적으로 개발 한 촉매의 반응 메커니즘을 조사하고, 리간드를 조정하고 새로운 촉매 기능을 개발함으로써 촉매 성능을 더욱 향상시키는 것을 목표로 할 것이다 (도 2) 특히, 그것은 현재 석유 화학 과정의 핵심 과정 중 하나입니다Hydroformylation 반응에 적용하기 위해 연구 개발을 시작할 계획입니다 이 반응을 사용하여 일산화바카라 주소와 동일한 수준에서 이산화바카라 주소를 사용하는 것은 재활용 자원의 고급 용도 중 하나 일 것으로 예상됩니다
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| 그림 2 미래 개발 |