持続可能な水素精製・貯蔵技術～粗水素から水素を抜き出す世界初の分子技術～

セミナー趣旨

  私たちは、持続可能な社会の実現に向けて、役立つ分子の形や作り方、使い方を探る研究に取り組んでいます。特に、ホウ素を用いた触媒的水素化を応用し、一酸化炭素、二酸化炭素、メタンを含む粗水素から、高純度水素を簡便かつ効率的に製造する新手法を開発しました。また、機械学習を活用することで、低毒性なホウ素触媒と水素を活用したアミノ酸やペプチドの変換方法を実現しました。さらに、独自に開発したカルベン配位子を用いて、金属中心周りの局所環境を可逆的に制御する研究も行っています。具体的には一酸化炭素や、アルミニウム、ホウ素など、様々な外部反応剤を用いて、ナノスケール空間の形状や体積、化学環境を精密設計しています。このように私たちは、有用な分子の形や性質を深く理解し、新しい作り方や使い方を見出すことで、社会課題の解決に資する環境調和型の物質変換プロセスの開発を目指して日々研究しています。今回のセミナーでは、我々の研究室で開発した、分子を活用した水素精製技術について、その原理や応用についても解説します。

受講対象・レベル

・水素精製や水素製造ご関心ある企業
・低毒性元素を用いた有機化合物の触媒的水素化反応に関心がある企業
・一酸化炭素の除去、吸着に興味がある企業

必要な予備知識

基本的な有機化学の知識を有している方が好ましい（分子式がよめる、分子構造を理解できるなど）

以下URLでの著者紹介の内容が、ぼんやりとでも理解できると尚好ましい
https://www.chem-station.com/chemist-db/2022/10/yoichi-hoshimoto.html

習得できる知識

・非金属元素を用いた水素の活用法
・「分子間フラストレーション」という比較的新しい概念とその応用
・粗水素を直接的に有機合成へ活用する技術
・有機ホウ素化合物の設計と反応

セミナープログラム

1　フラストレーション再生システムの構築
　　～金属を用いず自在に水素を活性化する分子設計～
　　1.1　ルイス酸とルイス塩基の反応
　　1.2　高反応ルイス酸－塩基会合体(Frustrated Lewis Pair, FLP)とは
　　1.3　FLPの反応性
　　1.4　フラストレーション再生機構の設計
　　1.5　反応空間の自在コントロールを実現する分子設計
　　1.6　フラストレーション再生機構の実証と評価
　　1.7　不飽和化合物の触媒的水素化への応用
2　低原子価錯体を活用した一酸化炭素の除去・精製技術展
　　～室温におけるＣＯの可逆的化学吸着反応の実現～
　　2.1　化学吸着と物理吸着
　　2.2　化学吸着に利用されてきた金属錯体の特徴
　　2.3　ゼロ価ニッケル錯体は可逆的ＣＯ化学吸着に応用出来るか？
　　2.4　室温におけるＣＯ脱着反応の検証
　　2.5　イオン液体の利用が鍵：新たな反応系の発見
　　2.6　室温におけるＣＯ吸着反応の検証
　　2.7　混合ガスからのＣＯ除去システムの構築
　　2.8　将来展望
3　粗水素を直接活用する分子変換技術の開発：デザイン型有機ホウ素触媒のチカラ
　　3.1　炭化水素資源からの高純度水素製造：背景
　　3.2　炭化水素資源からの高純度水素製造：課題と解決策
　　3.3　有機ハイドライド(Liquid Organic Hydrogen Carrier, LOHC)
　　3.4　粗水素を直接用いたキノリンの水素化反応：初期検討の結果
　　3.5　粗水素を直接用いたキノリンの水素化反応：触媒最適化
　　3.6　粗水素を直接用いたキノリンの水素化反応：反応機構
　　3.7　粗水素を直接用いたキノリンの水素化反応：水素精製への応用
　　3.8　粗水素を直接用いたカルボニル化合物の水素化反応：背景と初期検討の結果
　　3.9　粗水素を直接用いたカルボニル化合物の水素化反応：触媒最適化
　　3.10　粗水素を直接用いたカルボニル化合物の水素化反応：反応の特徴
　　3.11　デザイン型ホウ素触媒はなぜスゴイのか？「遠隔位反発」
　　3.12　将来展望
4　低毒性な典型元素触媒と水素を活用したアミノ酸の直接官能基化反応
　　4.1　アミンの還元的アルキル化（カルボニル化合物の還元的アミノ化）
　　4.2　水素を還元剤に用いるメリットと難しさ
　　4.3　第一世代反応系開発
　　4.4　反応機構研究
　　4.5　第二世代反応系開発を目指して：機械学習の利用
　　4.6　ガウス過程回帰による触媒活性予測モデルの構築
　　4.7　触媒活性予測モデルの評価と第二世代触媒”Crazy Borane”の合成
　　4.8　アミノ酸やペプチドへの応用
　　4.9　将来展望
5　総括

セミナー講師

 大阪大学 大学院工学研究科 准教授 博士（工学）　星本 陽一 氏

■ご略歴
大阪大学大学院工学研究科にて博士（工学）を取得後、同研究科においてテニュアトラック助教として研究を開始。
現在は同研究科CFiにて卓越准教授として触媒化学、有機典型元素化学、有機金属化学の研究に従事している。
■ご専門
有機化学、有機典型元素化学、有機金属化学、触媒化学

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 受講にあたってこちらをご確認の上、お申し込みください。
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