プレスリリース

東大、測定の難しかった不均一系反応について直接的な定量モニタリングに成功

2020/5/7 8:00
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発表日:2020年5月7日

不均一系化学反応の直接的な定量モニタリングを実現

1.発表者:

小林 修(東京大学大学院理学系研究科化学専攻 教授)

2.発表のポイント:

◆工業的に重要であり、特に触媒プロセスでは8割を占める不均一系反応について、従来は難しかった定量的なモニタリング手法を開発した。

◆安定質量同位体である重水素を導入した内部標準を用いることによって、不均一系で生じる諸問題を克服した。また、DART法というイオン化法を用いた質量分析器によって、サンプルに一切の処理を行うことなく直接的に測定することを可能にした。さらに、水中で進行する有機化学反応へ応用し、その速度論解析に成功した。

◆本研究はさまざまな化学反応に応用可能なコンセプトを提案するものであり、学術的にも産業的な応用を推進する上でも重要なファクターである。特に工業化されている多くの化学反応が不均一系で行われていることから、今後、産業界に広く応用されることが期待される。

3.発表概要:

東京大学大学院理学系研究科の小林 修教授らのグループは、これまで測定の難しかった不均一系反応について、直接的な定量モニタリングを行うことに成功した。重水素化した反応生成物を内部標準として用いることで、従来の吸光度スペクトル法(注1)やサンプリング法(注2)での光の散乱や再現性といった問題を克服し、DART-MS(注3)と呼ばれる質量分析法によって測定できるようになった。本研究ではこれまで小林教授が精力的に開発してきた水中での有機合成反応を例として取り上げ、速度論解析が可能であることを示した。不均一な完全水中での反応は水-有機溶媒混合系での均一反応とは異なる速度式に従うことが判明し、その機構解明に向けて重要な知見を得ることができた。

本研究成果は、イギリスの化学雑誌「Chemical Science」のオンライン速報版で日本時間5月7日(英国夏時間5月7日)に公開される。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0533567_01.pdf

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