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月刊ファインケミカル 2015年8月号

【特集】メタンケミストリーが拓く化学産業の未来

商品コード: F1508

  • 発行日: 2015年8月15日発行
  • 価格(税込): 7,560 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0913-6150

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目次

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【特集】メタンケミストリーが拓く化学産業の未来
Methane Chemistry for the Future of the Chemical Industry

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特集にあたって
Introduction

室井高城 (アイシーラボ)

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メタンの活性化によるメタン転化反応
Methane Transformation via Methane Activation

宮地輝光 (東京工業大学)
馬場俊秀 (東京工業大学)

 メタン活性化によるメタン転化反応は常に重要課題として考えられている。本稿では, これまでのメタン活性化とそれに続く転化反応の研究事例の中で, 特に重要であると考えられるC-C結合とC-O結合生成反応について述べる。また, C-C結合生成反応とメタンのH-D交換反応との違いについても述べる。

【目次】
1. はじめに
2. メタンの活性化様式
3. メタンの活性化とH-D交換反応
4. メタン転化反応によるC-C結合生成反応
5. ゼオライトに生成するCH3+とその反応
6. CH3+からC-OおよびC-N結合の生成
7. CH3+からC-C結合の生成
8. 銀イオン交換ゼオライトによるメタンの活性化とC-C結合生成反応
9. 金属錯体によるメタン活性化 : メチル金属中間体の生成
10. メチル金属中間体を経たメタン転化反応
11. おわりに

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メタンの酸化カップリング
Oxidative Coupling of Methane

矢部智宏 (早稲田大学)
小河脩平 (早稲田大学)
関根泰 (早稲田大学)

 メタン酸化カップリングは天然ガスの主成分であるメタンから, 重要な化学原料であるエタンやエチレンを一段で合成できる魅力的なプロセスである。現在までにこの反応のために多くの触媒系が検討されてきた。この中で特にMn/Na2WO4/SiO2系触媒と希土類酸化物系触媒が良好な成績を示しており, これらにおける触媒開発動向と反応メカニズムについて最近の研究結果をまとめた。

【目次】
1. はじめに
2. Mn/Na2WO4/SiO2系触媒
3. 希土類酸化物触媒
4. おわりに

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メタンからのベンゼンへの直接転換
Direct Conversion of Methane to Benzene

張戦国 (産業技術総合研究所)

 Mo/HZSM-5触媒によるメタンのベンゼンへの非酸化的直接転換反応の実用化をめざした触媒および流動層プロセス開発が進められている。本稿では触媒活性の発現メカニズムや触媒の劣化機構などに関するこれまでの基礎研究の成果およびわれわれの実触媒/流動層プロセス開発の成果をまとめた。

【目次】
1. はじめに
2. MTB反応とMTB触媒
 2.1 二元機能触媒
 2.2 活性金属種と担体
 2.3 触媒調製
 2.4 触媒パフォーマンス
 2.5 炭素析出による活性低下
 2.6 第2金属の添加効果
 2.7 原料メタンへのCO, CO2添加の効果
 2.8 触媒の寿命と再生
3. MTBプロセスと実触媒
4. おわりに

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温和な条件下でのメタンの直接化学変換
Direct Chemical Conversion of Methane under Mild Condition

内藤周弌 (神奈川大学)

 反応性に乏しいメタンから化学産業に有用な化合物を合成するために, 高温でメタンを脱水素して活性炭化水素種(CHx)にした後に温和な条件でC-C, C-O, C-N結合を形成させる, 直接二段階合成法について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 還元雰囲気下におけるメタンの活性化
3. 担持8-10族金属上でのメタンとCOからのベンゼン合成
4. メタン分解で生じた表面炭素種の反応性と含酸素化合物・含窒素化合物の生成
5. おわりに

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メタンのナノ炭素および水素への直接変換
Direct Conversion of Methane to Nanocarbon and Hydrogen

多田旭男 (北見工業大学)
岡崎文保 (北見工業大学)

 表題のプロセスでは, 原料として無希釈のメタンガスを用いて, 経済的に分離回収可能な水素ガスとナノ炭素材料を同時に製造できる。最近, ナノ炭素を高分散した液体も開発されたのでナノ炭素材料の用途が広がっている。さらに, さまざまな材料を広義の触媒担体として用いることによりさまざまなナノ炭素含有複合材料を一段で製造できるので, 新たな展開が期待されている。

【目次】
1. はじめに
2. メタン直接改質法
 2.1 概要
 2.2 水素製造法としての特徴
 2.3 ナノ炭素製造法としての特徴
  2.3.1 一般的なCNT製造法
3. メタン直接改質法で製造したナノ炭素材料およびナノ炭素系複合材料
 3.1 炭素純度を高めたナノ炭素材料の物性
 3.2 ナノ炭素材料の多様な用途
 3.3 ナノ炭素材料およびナノ炭素系複合材料の用途開発
  3.3.1 ナノ炭素材料の粉体と用途
  3.3.2 ナノ炭素の分散液と用途
  3.3.3 ナノ炭素の凝結体と用途
  3.3.4 ナノ炭素含有複合材料
4. おわりに

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メタンから化学品の直接合成
Direct Chemicals Synthesis from Methane

室井高城 (アイシーラボ)

 メタンを直接原料とした化学品の合成が望まれる。エチレンを除いたメタン酸化によるメタノール, ホルムアルデヒド, 酢酸, メタンの酸化カルボニル化とカルボキシル化による酢酸, メタンの直接分解によるエタンとエチレン, 芳香族の製造触媒の最新の技術動向を解説する。

【目次】
1. はじめに
2. メタンの直接利用
3. メタン酸化によるメタノールの合成
 3.1 メタンの直接酸化
 3.2 メタンの過酸化水素酸化によるメタノール
 3.3 メタンの硫酸酸化によるメタノール
 3.4 メタンのN2O酸化によるメタノール
4. メタン酸化によるホルムアルデヒドの合成
 4.1 メタンからホルムアルデヒド
5. メタンから酢酸の合成
 5.1 メタン酸化による酢酸の合成
 5.2 メタンの硫酸酸化による酢酸の合成
 5.3 メタンの酸化カルボニル化による酢酸
 5.4 メタンとCO2から酢酸の合成
6. メタンの直接分解
 6.1 メタンからエタン
 6.2 メタンからエチレン, ベンゼン, ナフタレン
7. おわりに

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メタンケミストリーの潮流とグリーン化学産業への展開 
Current Development of Methane Chemistry toward Green Chemical Industry

市川勝 (工学院大学)

 天然ガス, シェールガスやバイオガスなどのメタンや炭化水素(アルカン)資源をバランス良く化学利用するため, メタンケミストリーの取り組みが活発になってきている。これまでのC1化学技術の研究成果を踏まえてメタンやバイオガスから石油化学原料を直接合成する革新的な触媒探索と化学産業化に向けての研究開発が求められる。ここでは, 最近のメタンケミストリー研究の潮流を俯瞰して, メタンからベンゼンと水素を直接製造する“MTB 触媒技術”とバイオマスからのエタノール, ブタジエン触媒合成の開発状況を取り上げて, 化学産業化に向けた展望と技術課題について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. メタンケミストリーの潮流 ―高度利用に向けた触媒開発
3. メタンからBTX原料を製造するMTB触媒技術の展開と課題
4. 天然ガスやバイオマスを原料とするエタノール直接合成技術の開発と課題
5. おわりに

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<連載講座>
医薬品開発の流れと製薬業界の動向 ~品質管理の重要性とプロセス制御~ 第21回

技術移転

橋本光紀 (医薬研究開発コンサルテイング)

【目次】
1. はじめに
2. 技術移管のポイント
3. 技術移管項目
4. 技術移管の実施法
5. まとめ

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世界の新農薬

dipymetitrone / pyraziflumid / tolpyralate / trifludimoxazin

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ケミカルプロフィル

メチルシクロヘキサン(Methylcyclohexane)
臭化イソプロピル(Isopropyl bromide)

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ニュースダイジェスト

・海外編
・国内編

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