メチル基修飾した窒素置換SBA-15を触媒とするβ,γ -不飽和アルコールとCO₂から環状カーボネートへの変換反応における反応経路に関する考察

抄録

メチル基修飾した窒素置換SBA-15（MeNSBA-15）は，骨格中のメチル基修飾された窒素原子が触媒活性点として働き，不飽和アルコールとCO₂からの環状カーボネート合成に対して触媒作用を有する。合成された不飽和環状カーボネートは様々な化成品の合成中間体になり得る有用な化合物である。MeNSBA-15のこの反応に対する触媒作用を解明するために，反応基質であるアルコール体とCO₂のそれぞれの濃度に対するターンオーバー頻度（TOF）の変化を測定した。その変化の傾向から，CO₂の触媒表面に対する親和性が不飽和アルコールよりも高く，反応中において活性点上でカルバメート種と呼ばれるCO₂が活性化した種が存在すると考えた。このことにより，MeNSBA-15によってこの反応は，カルバメート種の生成，カルバメート上への不飽和アルコールの吸着，アルコールの脱プロトン化とそれに伴うC–O結合生成，分子内環化，生成物の脱離という5 段階の素過程を経て進行していると推定した。