게시 및 게시 날짜 : 2016/03/23

니켈 화합물을 이용한 간단한 시아네이션 바카라의 개발

-독성 시안화물없이 니트릴 화합물을 제조하는 방법-

포인트

  • 저렴하고 쉽게 니켈 화합물을 원료로 얻을 수있는 고도로 활성 촉매 개발
  • 독성이 적은 아세톤 시아 노이 드린으로 고유 한 시안화물을 치환
  • 니트릴 그룹과 유용한 화학 물질의 개발에 기여하기를 바랍니다


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Catological Chemical Fusion Research Center[연구 센터 디렉터 Sato Kazuhiko] 기능 그룹 변환 팀 Tominaga Kenichi, 리서치 팀, Nemoto Koji 및 기타 사람들은 니코 켈 화합물을 얻기 위해 저렴하고 쉬운 니코 니켈 촉매제를 준비하는 간단한 방법을 개발 했으며이 촉매를 사용했습니다Olefin효율적인 종류하이드로 시아화 바카라(이하 "시안 바카라")가 실현되었습니다

시안 화 바카라은 원료로 사용됩니다Cyano Group를 소개하는 바카라 중 하나이며, 농약 및 기능 폴리머의 원료로 널리 사용됩니다니트릴 화합물얻어진다 그러나이 바카라은 공기 중에 다루기가 어렵습니다전이 금속 복합체 촉매니트릴 소스 (Cyano-Based Source)로서 매우 독성이 필요합니다Cyanide도전이었습니다 이번에 개발 된 촉매는 촉매의 양을 줄일뿐만 아니라 촉매 준비 비용을 크게 줄일 것으로 예상된다 또한 시안화물보다 독성이 적습니다Acetone Cyanohydrin이후 니트릴 공급원으로 사용될 수 있으며 저렴한 깨끗한 니트릴 화합물의 생산에 기여할 것으로 예상됩니다

이 기술에 대한 자세한 내용은 일본 화학 학회 96 번째 봄 연례 회의에서 발표 될 예정이며, 2016 년 3 월 24 일부터 27 일까지 Doshisha University Kyotanabe Campus (Kyotanabe City, Kyoto Prefture)에서 개최됩니다

독성이 높은 시안화물이없는 시안 화 바카라의 그림
독성이 높은 시안화물이없는 시안 바카라

개발의 사회적 배경

니트릴 화합물은 의학적 살충제 및 기능적 중합체의 원료로 널리 사용되며 일상 생활을 지원하는 유용한 화학 물질 중 하나입니다 니트릴 화합물을 생산하는 기존의 방법에서, 올레핀 및 시아 니드는 팔라듐 또는 코발트와 같은 값 비싼 전이 금속 복합체를 사용하여 촉매로 바카라한다 그러나,이 촉매는 공기와 수분에 쉽게 바카라하고 활동을 잃기 때문에 다루기가 어렵다는 문제가 있습니다 또한, 많은 양의 고독성 시안화물을 원료로 사용하는 데 문제가 있습니다 최근 몇 년 동안 화학 산업은 녹색 지속 가능한 화학의 철학을 기반으로 환경과의 공존을 의식하는 제조를 홍보하고 있습니다 이 중에서, 촉매 비용을 줄일뿐만 아니라 고독성 화합물을 사용하지 않는 새로운 시안 화 바카라을 개발하기위한 강한 수요가있었습니다

연구 기록

AIST는 녹색 지속 가능한 화학의 촉진에 기여하는 기술 개발을 위해 노력해 왔으며, 이들 중 하나는 독성이 많은 화합물을 사용하지 않는 새로운 시안화 바카라의 개발입니다 시안화물은 독성이 높은 화합물이지만 바카라성이 높고 저렴하므로 다양한 화학 물질의 원료로 사용됩니다 그러나 독성으로 인해 제한된 수의 회사만이 시안화물을 사용하여 프로세스를 소유 할 수 있습니다 따라서, AIST는 저독성 니트릴 공급원으로서 아세톤 시아 노 하이드린에 초점을 맞추고이를 사용하여 환경 조화 시안화 바카라을 개발하기 시작했다

연구 컨텐츠

아세톤 시아 노수는 시안화물보다 독성이 적지 만 바카라성이 떨어집니다 따라서, 아세톤 시아 노 하이드린을 니트릴 공급원으로 사용하기 위해서는 사용 된 전이 금속 복합체 촉매의 양을 늘리거나 바카라 온도를 증가 시키거나 특수 구조와 인 리간드를 추가하는 것과 같은 노력을 기울여야한다 따라서, AIST는 저렴한 니켈 화합물이 상업적으로 이용 가능한 인 리간드 및 아연 분말과 바카라 할 때, 매우 활성 니켈 복합체가 생성된다는 사실에 중점을 둔다 이 복합체가 바카라기로 제조되고 촉매로 즉시 사용될 수 있다면, 아세톤 시아 노 하이드린을 니트릴 공급원으로 사용하는 시아네이션 바카라은 공기 또는 수분 또는 특수 인형 리간드와 쉽게 바카라하는 전이 금속 복합체 촉매를 사용하지 않고 실현 될 수 있다고 생각된다 그래서니켈 염화 헥사 하이드레이트(nicl2・ 6H2o) 촉매 원료 및 인 리간드로서1,3-BIS (디 페닐 포스피노) 프로판(DPPP)Dimethylformamide(DMF)는 아연 가루 (Zn),2-Norbornen및 아세톤 시아 노 하이드린을 첨가하고, 바카라을 90 ℃에서 15 시간 동안 수행하였고, 도입 된 시아 노 그룹을 갖는 화합물을 거의 정량적으로 수득 하였다 이 바카라을 모델 바카라으로 사용하여, 촉매가 제조되고 기존의 전이 금속 복합체 촉매를 사용했을 때의 실험 결과는 1 mol%를 도로에 도시되어있다 기존의 팔라듐 촉매 테트라 키스 (트리 페닐 포스 핀) 팔라듐 (PD (PH3)4) 및 Tris (Dibenzylideneacetone) Dipalladium (PD2(DBA)3), Octacarbonyldicobalt (CO2(CO)8), Tetrakis (Triphenylphospite) 니켈 (Ni [P (OPH)3]4)가있을 때, 바카라은 거의 진행되지 않지만, 이번에 개발 된 방법을 사용하여 준비한 촉매는 매우 높은 활성을 나타낸다는 것을 알 수있다 또한, 촉매의 양이 05 mol%로 감소하더라도, 시안 화 바카라은 크게 감소하지 않고 진행되었다

기존 복잡한 촉매와의 성능 비교
그림 1 기존 복잡한 촉매와의 성능 비교

일반적인 전이 금속 복합체 촉매는 원료의 무게를 측정하거나 저장할 때 촉매 활성이 감소 할 것이라는 우려를 가지고 있지만,이 방법은 바카라기에서 고도로 활성 복합체를 준비하므로 촉매 활성의 감소에 대해 걱정할 필요가 없다 또한, 전이 금속 복합체 촉매의 촉매 성능은 바카라의 시작부터 점차적으로 악화되기 시작하지만,이 방법에서는 니켈 복합체가 점차적으로 형성되며, 이는 높은 촉매 성능을 유지하고 시안 화 바카라이 높은 수율로 진행되는 것으로 생각된다

이번에 개발 된 방법은 다양한 화합물에 적용될 수 있습니다 예를 들어, 에스테르 및 알코올과 같은 고도로 바카라성이 높은 기능 그룹을 함유하는 화합물 및 알킨은 아무런 문제없이 니트릴 화합물로 전환 될 수 있습니다 또한 기능성 중합체의 원료로 유용합니다NorbornadieneyaDicyclopentadiene에 도입 될 수 있습니다 또한 6,6-Nylon의 원료입니다Ajiponitrile일반적으로 1,3- 부타디엔을 출발 물질로 사용하여 3 단계로 합성되지만 이번에 개발 된 방법을 사용하여 한 단계에서 합성 할 수 있습니다

이번에 개발 된 방법과 향후 전망을 사용하여 합성 할 수있는 니트릴 화합물의 다이어그램
그림 2 이번에 개발 된 방법과 미래의 전망을 사용하여 합성 할 수있는 니트릴 화합물

미래 계획

이번에 개발 된 방법은 다양한 유기 합성 바카라에 적용 할 수있는 것으로 보인다 이 회사는 도입 된 시아 노 그룹을 바카라 시스템에서 다른 기능 그룹으로 더 전환함으로써 적용 가능하고 실용적인 바카라을 개발할 계획이다


터미널 설명

◆ Olefin
탄소 탄소 이중 결합이있는 유기 화합물의 일반적인 용어[참조로 돌아 가기]
◆ hydrocyanation 바카라 (시아네이션 바카라)
수소 원자 (H) 및 시아 노 그룹 (CN)이 탄소 탄수화 이중 결합 등에 결합하는 바카라[참조로 돌아 가기]
◆ Cyano Group
탄소 질소 트리플 결합으로 구성된 기능 그룹 -cn으로 작성되었습니다​​[참조로 돌아 가기]
◆ 니트릴 화합물
시아 노 그룹을 갖는 유기 화합물에 대한 일반적인 용어 의료 및 살충제 및 기능성 트리 중합체 물질에 포함될뿐만 아니라 카르 복실 산, 아민 및 케톤과 같은 다양한 화합물로 전환 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 전이 금속 복합체 촉매
주기성 테이블에 표시된 원소 중에서 팔라듐 및 코발트와 같은 그룹 3에서 11의 금속 요소를 포함하는 복잡한 촉매[참조로 돌아 가기]
◆ 시안화물
시안화물 이온 (CN-)를 가진 소금에 대한 일반적인 용어 인기있는 품목에는 시안화 칼륨 및 시안화 나트륨이 포함됩니다 그것은 매우 독성이 있으며 실험 및 기타 문제에서 엄격한 제어가 필요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Acetone Cyanohydrin
아래에 표시된 구조를 갖는 화합물 시안화물 가스 및 시안화물과는 달리, 이것은 수용성 액체 화합물입니다[참조로 돌아 가기]
아세톤 시노 하이드린의 구조 다이어그램
◆ 니켈 클로라이드 육각형
무수물에 대한 조성식 공식은 NICL26 개의 물 분자가 1 분자의 니켈 클로라이드에 결합 된 실온에서 녹색 고체 도금 및 기타 목적에 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 1,3-BIS (디 페닐 포스피노) 프로판
아래에 표시된 구조가있는 화합물 그것은 유기 인 포스 핀 화합물 중 하나이며, 프로판 골격의 위치 1 및 3에 2 개의 디 페닐 포스 핀 모이어 티가 있습니다 그것은 킬레이트 특성을 가지고 있으며 유기 합성 화학, 유기 금속 화학, 복잡한 화학 등을 포함한 다양한 분야에서 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
1,3-bis (디 페닐 포스피노) 프로판의 구조 다이어그램
◆ Dimethylformamide
아래에 표시된 구조가있는 화합물 표시 공식 (ch3)2ncho로 표시되는 유기 화합물 다양한 무기 및 유기 화합물을 용해시킬 수 있기 때문에 용매로 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
디메틸 포름 아미드의 구조 다이어그램
◆ 2-Norbornen
아래에 표시된 구조가있는 화합물 화학식 C7H10로 표시되는 주기적 올레핀의 유형입니다 바카라성이 높고 독특한 골격을 가지기 때문에 재료 과학 및 의학 및 살충제 관련 분야의 분야에서 적극적으로 연구되는 화합물 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]
2- Norbornene 구조 다이어그램
◆ Norbornadiene
아래에 표시된 구조를 갖는 화합물 화학식 C7H8로 표시되는 주기적 올레핀의 유형입니다 바카라성이 높고 독특한 골격을 가지기 때문에 재료 과학 및 의학 및 살충제 관련 분야의 분야에서 적극적으로 연구되는 화합물 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]
Norbornadiene의 구조 다이어그램
◆ Dicylopentadiene
아래 표시된 구조를 갖는 화합물 화학식 C10H12|로 표시되는 주기적 올레핀의 유형입니다 Norbornadiene과 마찬가지로 바카라성이 높고 독특한 골격이 있으며 주로 폴리 에스테르 플라스틱의 원료로 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
Dicyclopentadiene의 구조 다이어그램
◆ Ajiponitrile
디스플레이 표현식 NC (ch2)4cn으로 표시되는 디 니트릴 화합물입니다 이이의 감소는 1,6- 헥산 디아민을 초래하고, 아 디프 산의 가수 분해가 수득된다 탈수성 2 개의 화합물은 6,6- 나일론의 합성을 허용하며, 이는 나일론의 합성 중간체로 매우 유용하다[참조로 돌아 가기]
아디 포트릴의 구조 다이어그램



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