日本国立研究与开发法人理化学研究所（以下，简称“理研”）的环境资源科学研究中心绿色纳米催化剂研究小组的负责人山田阳一等人组成的合作研究小组发现，利用少量已经开发出的固定化催化剂[1]——钯即可实现反复进行150次氢化反应[2]。
本研究成果有望对医药品合成、有机半导体[3]等有用物质合成的开发做出贡献。
石油化学品制造中会使用各种各样的催化剂。其中，氢化催化剂被广泛应用于基础原料、中间体和各种石油化学品的制造。氢化催化剂一般使用钯，但钯是一种昂贵的稀有金属，其生金价格高达每千克数百万日元以上，因此在日本的石油化学品制造领域，具有高活性和优异重复利用性的催化剂的开发成为研究课题之一。
此次，合作研究小组使用2014年开发的负载有硅纳米结构的钯催化剂（SiNA-Pd），在常压氢气条件下进行了烯烃的氢化反应。结果发现，SiNA-Pd即使重复使用150次也不会失活，并且相应产物的产率接近100％。分析结果显示，SiNA-Pd中的钯和硅会形成金属键，从而将钯牢固地固定在硅上。由此可见，钯不会从硅上脱落出来，因此与现有催化剂相比，重复利用性得到了大幅提高。
本研究已于6月26日（日本时间）在线发表于科学杂志《Communications Chemistry》。
01、背景
在日本，工业催化剂的总出货额为1,413亿日元，其中石油化学品制造占52％，约729亿日元注1）。石油化学品制造中使用的催化剂有数百种，包括氧化催化剂和碳-碳键形成反应催化剂等，其中，氢化催化剂可用于制造基础原料、中间体和各种石化品等，使用量大，使用范围广泛，因此占有重要位置。但是，当前投入实际使用的氢化催化剂大量使用价格高达每千克数百万日元以上的稀有金属钯，因此急需开发一种具有高活性和优异重复利用性的催化剂。
注1）：2019年催化剂工业协会（催化剂工业协会的催化剂统计表）