JP2018058799A - 2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン等の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
以上のような背景技術やそれらについて認識された問題点から、本発明は、フランやその誘導体とアルコールから効率よく2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフランやその誘導体を製造することのできる新しい2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフランやその誘導体の製造方法や製造装置を提供することを課題としている。
(1)次の一般式(1)
R3OH
(式中、R3は炭素数4以下のアルキル基を示す)で表されるアルコールから、支持電解質と、可視光応答性光アノード電極を用い、可視光応答性光アノード電極表面に光を照射して光電解酸化反応により次の一般式(2)
(2)前記可視光応答性光アノード電極が表面に増感色素を担持したn型半導体を有する(1)に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
(3)前記可視光応答性光アノード電極が表面にBiVO4、WO3から選択される1種又は2種の可視光応答性n型半導体を有するものである(1)に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
(4)前記支持電解質がテトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミドから選択される少なくとも1種である(1)〜(3)のいずれかに記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
(5)前記支持電解質が、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミドから選択される少なくとも1種と、テトラフルオロほう酸テトラエチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウムから選択される少なくとも1種との組み合わせである(1)〜(3)のいずれかに記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
(6)可視光応答性光アノード電極とカソード電極を備え、電解液を収容する電解槽と、前記電解槽に、次の一般式(1)
R3OH
(式中、R3は炭素数4以下のアルキル基を示す)で表されるアルコールとを供給する供給装置とを具備する、次の一般式(2)
(7)前記可視光応答性光アノード電極が表面に増感色素を担持したn型半導体を有するものである(6)に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造装置。
(8)前記n型半導体が、TiO2、Nb2O5、及び、ZnOから選択される1種である(7)に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造装置。
照射に用いる光としては、波長が400nmから800nmの可視光を含む疑似太陽光などが挙げられる。
増粘剤としてエチルセルロースを含むTiO2ペースト(住友大阪セメント)を導電性基板のFTO膜の表面にスクリーン印刷し525℃にて空気中で焼成した。これを下記式(3)
N719色素を担持していない可視光応答性でないTiO2光アノード電極を用いたことを除いて実施例1と同様の操作を行ったが、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランは得られなかった。
アルゴン置換したグローブバッグ中で0.50M、および0.25Mの六塩化タングステンのジメチルホルムアミド溶液を調製した。導電性基板のFTO膜の表面に0.50Mの六塩化タングステン溶液200μLを2000rpmでスピンコートした後500℃にて空気中で焼成し、0.25Mの六塩化タングステン溶液200μLを2000rpmで再度スピンコートした後500℃にて空気中で焼成しWO3膜を作製した。そして、ビスマス前駆体塗布液(高純度化学研究所製、EMOD塗布型材料)、バナジウム前駆体塗布液(高純度化学研究所製、EMOD塗布型材料)、および増粘剤としてエチルセルロースを溶解した酢酸ブチルからなる溶液(Bi、V濃度各0.04M)400μLを、WO3膜の表面に500rpmでスピンコートした。これを550℃にて空気中で焼成し、WO3とBiVO4が積層したWO3/BiVO4可視光応答性光アノード電極を作製した。
アルコールとしてn−ブタノール(n−C4H9OH)、およびWO3/BiVO4可視光応答性光アノード電極を用いたことを除いて実施例1と同様の操作を行ったところ、下記式(6)
フラン0.8mL、アルコールとしてメタノール2.2mL、および支持電解質としてテトラエチルアンモニウムブロミド(濃度0.1M)を12mLのアセトニトリルに溶解させ、電解液を調製した。
支持電解質としてテトラブチルアンモニウムブロミド0.1Mを用いたことを除いて実施例4と同様の操作を行ったところ、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランが得られた。
支持電解質としてテトラエチルアンモニウムブロミド0.05Mとテトラフルオロほう酸テトラエチルアンモニウム0.05Mを用いたことを除いて実施例4と同様の操作を行ったところ、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランが得られた。
支持電解質としてテトラエチルアンモニウムブロミド0.05Mとトリフルオロメタンスルホン酸テトラエチルアンモニウム0.05Mを用いたことを除いて実施例4と同様の操作を行ったところ、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランが得られた。
支持電解質としてテトラエチルアンモニウムブロミド0.05Mと過塩素酸テトラエチルアンモニウム0.05Mを用いたことを除いて実施例4と同様の操作を行ったところ、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランが得られた。
支持電解質としてテトラフルオロほう酸テトラエチルアンモニウム0.1Mを用いたことを除いて実施例4と同様の操作を行ったが、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランは得られなかった。
電圧を印加しないことを除いて実施例4と同様の操作を行ったが、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランは得られなかった。
電圧を印加しないこと、及び光を照射しないことを除いて実施例4と同様の操作を行ったが、2,5−ジメトキシ−2,5−ジヒドロフランは得られなかった。
Claims (8)
- 次の一般式(1)
R3OH
(式中、R3は炭素数4以下のアルキル基を示す)で表されるアルコールから、支持電解質と、可視光応答性光アノード電極を用い、可視光応答性光アノード電極表面に光を照射して光電解酸化反応により次の一般式(2)
- 前記可視光応答性光アノード電極が表面に増感色素を担持したn型半導体を有する請求項1に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
- 前記可視光応答性光アノード電極が表面にBiVO4、WO3から選択される1種又は2種の可視光応答性n型半導体を有するものである請求項1に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
- 前記支持電解質がテトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミドから選択される少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
- 前記支持電解質が、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミドから選択される少なくとも1種と、テトラフルオロほう酸テトラエチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウムから選択される少なくとも1種との組み合わせである請求項1〜3のいずれか1項に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造方法。
- 可視光応答性光アノード電極とカソード電極を備え、電解液を収容する電解槽と、前記電解槽に、次の一般式(1)
R3OH
(式中、R3は炭素数4以下のアルキル基を示す)で表されるアルコールとを供給する供給装置とを具備する、次の一般式(2)
- 前記可視光応答性光アノード電極が表面に増感色素を担持したn型半導体を有するものである請求項6に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造装置。
- 前記n型半導体が、TiO2、Nb2O5、及び、ZnOから選択される1種である請求項7に記載の2,5−ジアルコキシ−2,5−ジヒドロフラン及び/又はその誘導体の製造装置。
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