藤田健一 人間?環境学研究科教授らの研究グループは、エタノール水溶液を原料として用い、新しく開発したイリジウム錯体を触媒として活用することによって、エタノール水溶液から酢酸を合成する触媒系の開発に成功しました。
本研究は、2018年5月28日に、国际学术誌「颁丑别尘颁补迟颁丑别尘」にオンライン掲载されました。
研究者からのコメント
藤田教授
酢酸といえば、まずは调味料が思い浮かぶかもしれませんが、工业的利用のほうが断然规模が大きく、応用范囲も広いです。工业利用される酢酸は、现状では一般に石油化学原料から製造されています。将来を见据えると、エタノールのような植物由来の再生可能资源から酢酸を合成する手法を开発することは极めて重要です。さらに本研究では、酢酸に加えて、エネルギー源として有用な水素を同时に生成する反応开発に成功したため、一石二鸟の触媒系となったと考えています。
概要
酢酸は全世界で年间650万トン消费され、合成树脂?繊维?フィルムそしてペットボトルの製造に欠かせない重要な有机化合物です。现在はメタノールと一酸化炭素との反応によって工业生产されていますが、メタノールは枯渇性の化石资源である天然ガスを主な原料とするため、持続可能性の観点から、植物由来の再生可能资源から得られるエタノールを原料として合成することが望ましいと考えられます。しかし、エタノールから酢酸への変换は环境负荷が非常に大きく、この手法を大スケール化することは困难でした。
本研究グループは、入手が极めて容易で安全なエタノール水溶液を原料として用い、新しく开発したイリジウム错体を触媒として活用することによって、その课题を解决する新しい触媒系の开発に成功しました。実に兴味深いことに、今回开発した新しい触媒系によれば、合成化学的に有用な酢酸を収率99%ときわめて効率的に得られるだけでなく、エネルギー源として利用価値の高い水素を95％という高収率で同时に生产できるという利点もあります。さらに、このイリジウム错体触媒は、空気や水にも安定で取り扱いやすく、反応后に回収して再利用することも可能です。また、他の第一级アルコールを原料に使えば、対応するカルボン酸の合成もできるため、応用性の非常に高い手法といえます。
図：エタノール水溶液から酢酸を合成するイメージ図
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Masato Kuwahara, Masaaki Nishioka, Masato Yoshida, Ken‐ichi Fujita (2018). A Sustainable Method for the Synthesis of Acetic Acid Based on Dehydrogenation of an Ethanol-Water Solution Catalyzed by an Iridium Complex Bearing a Functional Bipyridonate Ligand. ChemCatChem, 10(17), 3636-3640.
- 日刊工業新聞（6月12日 31面）および読売新聞（6月22日 29面）に掲載されました。
