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ケイ素化学チーム

ケイ素化学チームでは、有機ケイ素材料を高効率・高選択的に製造するための触媒技術開発を中心に取り組んでいます。特に、平成24年度より10年間の計画で開始された経済産業省未来開拓研究プロジェクト「有機ケイ素機能性化学品製造プロセス技術開発」の推進を中心に研究を進めています。本プロジェクトでは(1)砂を原料に効率的に有機ケイ素原料を製造する触媒技術の開発、(2)有機ケイ素原料から高機能材料を製造するための、高効率・高選択的触媒技術の開発、の2つの課題に取り組んでいます。当チームは、ケイ素以外のヘテロ元素反応化学やベースメタル触媒の開発にも取り組んでいます。

研究チーム長 中島 裕美子(Ph. D)

研究テーマ

  • 高機能有機ケイ素材料のための触媒技術開発
  • 3d遷移金属錯体触媒の開発
  • 固体DNP-NMRを活用する高活性触媒の開発

高機能有機ケイ素材料のための触媒技術開発

有機ケイ素材料は、高耐熱性、耐光性、光透過性等他の材料では代替できない多くの優れた特性を有しています。しかし、従来の製造法は構造制御性、選択性、コスト等において多くの問題を抱えています。これらを解決し、従来にない高性能材料を低コストで製造するための、経産省未来開拓研究プロジェクトを推進しています。

 

1)テトラアルコキシシランを原料とする有用ケイ素化合物の合成テトラアルコキシシラン.jpgp

 

テトラアルコキシシランを原料として、ヒドロシランおよび有機ケイ素化合物の合成を可能とする触媒の開発に取り組んでいます。本反応では、水素ガスや安価な炭素源を活用することで、現行の工業プロセスに比べて、大幅なエネルギーの削減が可能となることが期待されます。

 

 

 

2)高機能ヒドロシリル化触媒の開発HP説明_ヒドロシリル化_rev

 

アルケン類のヒドロシリル化反応は有機ケイ素化合物を与える最も有用な炭素-ケイ素結合形成反応の一つです。ケイ素化学チームでは、「豊富で安価な卑金属の利用」「少ない触媒量でも高活性」「副反応を抑えた高選択性」「様々な官能基に対する許容性」などの優れた特徴を持つ新しいヒドロシリル化用金属錯体触媒の開発に取り組んでいます。こうした触媒開発を通じて、既存の有機ケイ素化合物合成プロセスの短行程化および新しい有機ケイ素化合物の開発と応用を目指します。

 

 

 

 

 

 

 3d遷移金属錯体触媒の開発

鉄やコバルト、ニッケルなどに代表される3d金属は、安価でかつ高い反応性を示すことが知られています。このような特徴を持つ金属錯体を触媒として活かすことが可能となれば、低コストで高効率な触媒反応の開発につながることが期待されます。現在、3d金属錯体の高い反応性を活かした不活性結合切断を鍵とする、種々の触媒反応開発に取り組んでいます。

 

  固体DNP-NMRを活用する高活性触媒の開発

  •   NEDO超先端材料超高速開発基盤技術プロジェクト (2016年度~2021年度) の一環として、動的核分極 (Dynamic Nuclear Polarization; DNP) により高感度化された固体NMR (DNP-NMR) を活用する固定化触媒開発を行なっています。架橋ポリスチレンに担持された有機触媒や、シリカ上に担持された錯体触媒を、均一系触媒のレベルで精密にキャラクタライズすることで、活性メカニズムの解明と高活性化を進めています。また、DNP-NMRに関する新しい手法開発も同時に進めています。

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メンバー

役職 氏名 メールアドレス
研究チーム長 中島 裕美子 yumiko-nakajima
主任研究員 谷田部 哲夫 tetsuo-yatabe
主任研究員 田中 真司   CV shinji-tanaka
研究員 永縄 友規 CV yuki.naganawa
産総研特別研究員 猪股 航也
産総研特別研究員 藤森 詩織
産総研特別研究員 Mathew Siby
テクニカルスタッフ Guo Haiqing
テクニカルスタッフ 小川 敦子
テクニカルスタッフ 佐藤 直人
 リサーチアシスタント Gautam Monika
 リサーチアシスタント Jheng Nai-Yuan
産学官制度来所者 坂本 圭
産学官制度来所者 倉賀野 隆
招聘研究員 関口 章
アシスタント 佐藤 和美

*後ろに@aist.go.jpを付けて下さい。

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研究成果

〒305-8565 茨城県つくば市東1-1-1 中央第5
電話・FAX 029-861-6052

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