나고야 대학의 연구 그룹은 우리 몸에 풍부하게 존재하는 카르복실산을 고효율로 알코올로 변환하는(수소화) 촉매를 개발했다.기존의 저원자가 금속 촉매에서는, 수소화 능력이 높기 때문에 목적과 다른 반응까지도 일어나기 쉬워, 사용할 수 있는 카르복실산의 종류가 한정되는 등 과제가 있었다.따라서, 본 연구 그룹은 수소화 능력이 낮은 고 원자가 금속의 수소화 촉매로서의 가능성을 조사한 결과, 레늄 촉매가 우수한 능력을 갖는 것을 발견했다.
우리의 삶을 지원하는 석유화학공업에서 대량으로 생산될 뿐만 아니라, 생물 유래의 바이오매스 자원으로서도 천연에 풍부한 카르복실산.최근, 이 카르복실산을 연료나 의약품 등 많은 용도에 이용할 수 있는 알코올로 변환하여 유효 이용하는 것이 기대되고 있다.카르복실산을 알코올로 변환하는 '수소화'는 물만을 폐기물로 하는 깨끗한 반응이다.
매우 안정하기 때문에 화학 변환이 곤란한 것이 알려져 있는 카르복실산의 수소화로, 이번에 개발한 레늄 촉매를 사용하면, 고수율로 목적의 알코올이 얻어졌다.뿐만 아니라, 종래의 촉매가 잘 기능하지 않은 다양한 관능기를 포함하는 카르복실산의 수소화에도 유효한 것을 알 수 있고, 사용할 수 있는 카르복실산의 종류가 대폭 늘어났다.
또한, 레늄 촉매를 사용하여 카르복실산을 산 무수물과 반응시킴으로써 새로운 탄소쇄를 결합시켜 탄소수를 늘린 알코올로 변환할 수 있는 것을 발견하였다.이 반응은 종래의 저 원자가 촉매로 알려져 있지 않았고, 다양한 탄소 골격을 갖는 알코올의 합성이 새롭게 가능해졌다.
본 성과가 지속 가능한 탄소 순환형 사회의 실현에 기여할 것으로 기대된다.
논문 정보:【Scientific Reports】Catalytic transformation of functionalized carboxylic acids using multifunctional rhenium complexes
