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月刊ファインケミカル 2006年3月号

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【特集】 最新の過酸化水素と酸化技術

商品コード: F0603

  • 発行日: 2006年2月15日
  • 価格(税込): 7,560 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0913-6150
こちらの書籍については、お問い合わせください。

目次

特集:最新の過酸化水素と酸化技術
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グリーンケミストリーを担う過酸化水素酸化技術
Green Oxidation with Hydrogen Peroxide

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佐藤一彦((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 研究グループ長;(兼)連携研究体長)

 酸化反応は工業的に最重要な反応であるが,一方で環境を汚染しやすい性質をもっている。本稿では特集の序論としてグリーンケミストリーに触れ,酸化反応とグリーンケミストリー,環境に優しい酸化技術として過酸化水素酸化の展望について述べる。過酸化水素はクリーンな酸化剤であるが,それ自身の酸化力は弱く,石油化学由来のさまざまな化合物を酸化するためには何らかの活性化が必要である。本特集では,過酸化水素による酸化技術と過酸化水素の製造技術に関する産学の研究動向について報告している。

【目次】
1. はじめに
2. 酸化反応とグリーンケミストリー
3. 今後の展望
4. おわりに


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過酸化水素の製造と関連製品
Production of Hydrogen Peroxide and its Derivatives

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浜口高嘉(三菱ガス化学(株) 機能化学品カンパニー 無機化学品事業部 課長)

 過酸化水素を使用した反応(処理)は,環境調和性に優れた方法として,パルプ漂白,有機・無機物の合成,廃水処理など広く利用されている。過酸化水素の製法として,現在世界中で稼働しているプラントのほとんどが,アンスラキノン類を利用した自動酸化法である。本稿では,過酸化水素の製造方法について紹介するとともに,その変遷,性質,誘導体を含めた用途についても紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 過酸化水素製造法の変遷1
3. 過酸化水素の製造方法
3.1 アンスラキノン法による過酸化水素の製造方法
3.2 その他の過酸化水素合成法
4. 過酸化水素の性質
4.1 物理的性質
4.2 その他の物理的性質
4.3 化学的性質
5. 過酸化水素の危険性について
5.1 爆発性
5.2 引火性
6. 過酸化水素の需要動向
7. 過酸化水素の用途
7.1 パルプ漂白
7.2 繊維
7.3 工業薬品
8. 過酸化水素誘導体
8.1 超純過酸化水素
8.2 過酸化水素添加物
8.3 モノ過硫酸
8.4 過酢酸
9. 最近の動向および今後の展望
9.1 過酸化水素合成
9.2 過酸化水素の用途開発
10. おわりに


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ゼオライト触媒上での過酸化水素利用フェノール酸化反応
Phenol Oxidation by Hydrogen Peroxide over Zeolite Catalyst

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後口隆(宇部興産(株) 研究開発本部 企画管理部 主席部員)

 過酸化水素を用いた工業的酸化反応プロセスとして重要なものに,フェノール酸化によるカテコール/ハイドロキノン製造プロセスがある。本稿では,まずカテコール/ハイドロキノン併産法に関して概説する。引き続き,この反応に対し優れた活性を示す触媒系として,TS―1を用いたもの,および筆者らが現在検討中のベータゼオライトとケトンを組み合わせたものを紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. TS-1触媒系におけるフェノール酸化反応
3. ベータゼオライトの酸性質制御とフェノール酸化反応触媒活性
3.1 各種ゼオライトのフェノール酸化触媒活性
3.2 H-BEAの酸性質制御
3.3 アルカリ土類金属イオン修飾ベータゼオライトを用いたフェノール酸化反応
4. おわりに


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過酸化水素を用いる選択酸化技術
Selective Oxidation with Hydrogen Peroxide

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今喜裕((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 研究員)
佐藤一彦((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 研究グループ長;(兼)連携研究体長)

 過酸化水素は経済的かつクリーンな理想的酸化剤である。ある種の触媒系の開発により,30%過酸化水素水を用いる実用性の高いアルコールの酸化,オレフィンのエポキシ化やジオール化,アリルアルコール類の選択酸化などが可能になった。有機溶媒を用いず,またハロゲン化物不在の条件下で効果的に生成物を得ることができる。

【目次】
1. はじめに
2. 過酸化水素水を用いるアルコールの酸化
3. 過酸化水素水を用いるオレフィンのエポキシ化
4. シクロヘキセンやシクロヘキサノール/シクロヘキサノンの直接酸化によるアジピン酸の合成
5. 過酸化水素水を用いるオレフィンのジオール化
6. アリルアルコール類のα,β-不飽和カルボニル化合物への選択酸化
7. おわりに


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燃料電池型電解法による過酸化水素製造法と酸化反応
Electrosynthesis of Hydrogen Peroxide and Oxidation by Fuel Cell Method

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山中一郎(東京工業大学大学院 理工学研究科 応用化学専攻)

 過酸化水素の1段合成を目的とした水素―酸素燃料電池型電解セルを考案し,酸化反応に利用可能な1wt%以上の過酸化水素水溶液の合成を行った。本反応系は,多孔質性のカソードとアノード(ガス拡散電極)間に電解質水溶液を満たし,両電極の反対面は気相に露出させているため,1気圧の酸素と水素をカソードとアノードに直接供給できる点が特徴である。酸性電解質を用いたときは活性炭がH2O2生成反応の電極触媒として作用し,1.2wt%の過酸化水素/酸性水溶液を合成できた。アルカリ性電解質を用いたときには高結晶グラファイト構造を有するカーボンファイバー(VGCF)が電極触媒として活性であり,7wt%の過酸化水素/アルカリ水溶液を合成できた。本燃料電池型電解セルを酸化反応に応用し,tert―ブタノールの酸化によるTBHP 合成反応が進行することを実証した。

【目次】
1. はじめに
2. 燃料電池電解法による過酸化水素合成
3. アルカリ性電解質を用いた高濃度過酸化水素合成
4. 酸化反応への応用:TBHP合成
5. おわりに


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シトクロムP450とペルオキシゲナーゼ反応
Cytochrome P450 and Peroxygenase Reaction

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祥雲弘文(東京大学大学院 農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 酵素学研究室 教授)

 酸化反応は化学工業においてきわめて重要であるが,現在の方法は重金属触媒の使用など,環境負荷物質を生じることが多い。次世代のクリーンな酸化反応技術として,過酸化水素を酸化剤とする酵素反応であるペルオキシゲナーゼ反応に着目し,ヘム酵素シトクロムP450の工業酸化への応用の可能性を探る。

【目次】
1. はじめに
2. 酸化還元酵素の形
3. シトクロムP450(P450)
4. プッシュ-プル機構
5. P450のペルオキシゲナーゼ反応
6. P450酸化反応の利用
7. おわりに


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ポリオキソメタレート触媒を用いた過酸化水素を酸化剤とする新しいエポキシド合成法の開発
Development of Novel H2O2―based Epoxidation Systems with Polyoxometalates

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水野哲孝(東京大学大学院 工学系研究科 応用化学専攻 教授)
山口和也(東京大学大学院 工学系研究科 応用化学専攻 助手)

 置換金属,結合様式の異なる種々の活性点構造を有するポリオキソメタレート,[γ―SiW10O34 (H2O)2]4-(I),[γ-H2SiV2W10O40]4-(II),[W2O3(O2)4(H2O)2]2-(III)を合成し,環境に負荷の少ない過酸化水素を酸化剤として用いた種々のオレフィン類,アリル型アルコール類のエポキシ化反応系の開発を行った。

【目次】
1. はじめに
2. 新しい選択的エポキシ化反応
2.1 欠損型ポリオキソメタレート[γ-SiW10O34 (H2O)2]4-を用いたオレフィン類の選択的エポキシ化反応
2.2 バナジウム2置換ポリオキソタングステート[γ-H2SiV2W10O40]4-による位置選択的,ジアステレオ選択的エポキシ化反応
2.3 2核タングステンペルオキソ錯体[W2O3(O2)4(H2O)2]2-による水中でのアリルアルコール類の選択的エポキシ化反応
3. おわりに


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コラム:技術雑記(第9話)
梅のはなし

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永田宏二(東京都技術アドバイザー)


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Chemical Profile

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ヨノン
(Ionones)

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【目次】
(1) 概要
(2) 毒性
(3) 製法
(4) 生産
(5) 需要
(6) 価格


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イソアミルアルコール
(Isoamyl alcohol)

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【目次】
(1) 概要
(2) 毒性
(3) 製法
(4) 生産
(5) 需要
(6) 価格


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モノクロロトリアジニル-β-シクロデキストリン
(Monochlorotriazinyl-β-cyclodextrin)

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【目次】
(1) 概要
(2) 毒性
(3) 製法
(4) 生産
(5) 需要
(6) 価格


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