ポイント
- 窒素含有芳香族化合物のピリジンを、環境に優しい電気駆動のプロセスで還元し、高効率でピペリジンを合成する方法を開発しました。
- アニオン交換膜型電解リアクターにより、常温常圧での合成を実現し、従来の熱化学的プロセスに比べ、エネルギー効率を大幅に向上させました。
- この技術はピリジン以外の窒素含有芳香族化合物にも応用でき、化学産業の持続可能性に貢献します。
環境に優しい電気エネルギーを利用して、ピリジンなどの窒素含有芳香族化合物を効率的に還元し、高付加価値な環状アミンであるピペリジンを合成する新しい方法を開発しました。ロジウム触媒を用いたアニオン交換膜型電解リアクターを採用することで、従来の高温・高圧を要する熱化学的プロセスと比較して、常温常圧での高効率な合成を実現しました。この技術は、医薬品やファインケミカルの分野に広く応用可能であり、持続可能な化学製品の製造プロセスに革新をもたらすことが期待されています。特に、エネルギー消費と二酸化炭素排出を大幅に削減することで、化学産業の脱炭素化に大きく貢献する可能性があります。
本研究成果は、米国化学会の雑誌「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ」に受理され、オンライン版が２０２４年１０月７日（米国東部時間）に公表されます。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） ＣＲＥＳＴ「新たな生産プロセス構築のための電子やイオン等の能動的制御による革新的反応技術の創出」（課題番号：ＪＰＭＪＣＲ１８Ｒ１）、同 さきがけ「地球環境と調和しうる物質変換の基盤科学の創成」（課題番号：ＪＰＭＪＰＲ２３７３）および文部科学省 科学研究費補助金（課題番号：２１Ｈ０５２１５、２３Ｈ０４９１６、２４Ｈ００３９４）の支援を受けて実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（６３８ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Electrocatalytic Hydrogenation of Pyridines and Other Nitrogen-containing Aromatic Compounds”
- ＤＯＩ：10.1021/jacs.4c09107
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
信田 尚毅（シダ ナオキ）
横浜国立大学 大学院工学研究院 准教授
E-mail：shida-naoki-gz
ynu.ac.jp跡部 真人（アトベ マヒト)
横浜国立大学 大学院工学研究院 教授
E-mail：atobeynu.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
Tel：03-3512-3531 Fax：03-3222-2066
E-mail：crestjst.go.jp -
＜報道担当＞
横浜国立大学 総務企画部 リレーション推進課
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