超臨界流体のすべて

基礎編/4章 超臨界流体の反応特性

 
1節 はじめに
1.超臨界流体の反応場としての特性
 1.1 超臨界流体中の反応
 1.2 相挙動と反応特性
 1.3 マクロ、ミクロ溶媒特性と反応過程
2.反応機構と反応速度に及ぼす超臨界流体の効果
 2.1 反応の律速過程
 2.2 超臨界流体中の拡散律速反応
 2.3 遷移状態理論による反応速度表現と超臨界流体の影響
  2.3.1 溶媒中の反応に対する遷移状態理論
  2.3.2 誘電率と反応速度
  2.3.3 反応速度の圧力依存性と活性化体積
  2.3.4 超臨界流体のミクロ構造、動的挙動と 遷移状態理論
 2.4 複合反応における媒体効果
 
2節 反応の実験的、理論的追跡
1. 反応の実験的追跡と解析
 1. 反応実験法
 1.1 バッチ型反応法
 1.2 流通法
 1.3 連続槽型反応法
 1.4 パルス励起法
 2.反応追跡と分光分析
 3.反応解析法
 3.1 総括反応速度式
 3.2 反応速度定数の温度依存性
 3.3 反応のシミュレーション
 3.4 超臨界流体の溶媒特性と反応機構
2. 反応の理論解析
 はじめに
 1.溶媒効果を取り込んだ電子状態計算
 1.1 連続誘電体モデル
 1.2 QM/MM法
 1.3 RISM-SCF法
 2.RISM-SCF法による応用計算
 2.1 広い温度・密度範囲における水のイオン積(pKw)
 2.2 様々な媒体中におけるDiels-Alder反応
 おわりに
 
3節 超臨界流体中の反応
1. 二酸化炭素中の反応
 1.有機化学反応
  はじめに
  1) 反応の効率化
  2) 有機溶媒代替物、反応廃棄物の削減
  3) 二酸化炭素固定
  1.超臨界流体中の有機化学反応
  1.1 Diels-Alder反応
  1.2 クラスター効果
  1.3 ラジカル反応
  2.二酸化炭素の固定化反応
  2.1 ウレタン合成反応
  2.2 炭酸ジメチル合成反応
  2.3 ポリカーボネート合成
  まとめ
 2.超臨界流体CO2中での触媒反応
  はじめに
  1.scCO2中での分子触媒反応
  1.1 水素化
  1.2 カルボニル化
  1.3 溝呂木−Heck反応および関連する炭素−炭素結合生成反応
  1.4 その他の炭素−炭素結合生成反応
  おわりに
 3.酵素反応
  はじめに
  1.超臨界流体の反応媒体としての特性
  2.超臨界流体中での水の溶解度
  3. 超臨界流体中の酵素の安定性
  4.酵素への圧力効果
  5.酵素への溶媒効果 
  おわりに
 4.ミセルとミセル中の反応
  1. 超臨界流体中でのミセル
  2. 超臨界炭化水素中でのミセル
  3. 超臨界二酸化炭素中でのミセル
  4. 超臨界流体中でのミセル反応
 5.重合反応
  1.重合溶媒としての超臨界流体
  2.超臨界二酸化炭素を溶媒とした重合反応
  2.1 ラジカル重合反応
   2.1.1 ラジカル重合の反応速度
   2.1.2 溶液重合
   2.1.3 析出重合
  2.2 重縮合反応
  2.3 その他の重合反応
 6.光化学反応
  1.概要
  2.均一相光化学反応
  2.1 光異性化反応
  2.2 光二量化反応
  2.3 光解離/再結合反応
   2.3.1 I2の光解離
   2.3.2 有機化合物の光解離反応
  2.4 光誘起ラジカル反応
2. アルコール中の反応
  はじめに
  1.超臨界メタノールとは
  2.PET廃棄物のモノマー化
  3.植物油のバイオディーゼル燃料への変換
  4.メチル化およびアセタール合成
  4.1 芳香環のメチル化
  4.2 N-メチル化
  4.3 O-メチル化
  4.4 アセタール化
  おわりに
3. 水中の反応
 1.加水分解反応
  1.無触媒加水分解反応
  2.加水分解の利用
  2.1 セルロース
  2.2 PETからのTAの回収
  2.3 BPAタールからのフェノールの回収
  2.4 TDIからのTDA回収の商用プラント
 2.酸化反応 
  はじめに
  1.超臨界水酸化反応とその特徴
  2.超臨界水酸化反応の反応速度と反応機構
  3.超臨界水酸化反応の速度に対する水の影響
  4.塩素化合物の超臨界水酸化反応
  5.素反応モデリングによる反応速度および反応機構の解析
 3.有機化学反応
  はじめに
  1.超臨界水ベックマン転位反応
  1.1 バッチ操作による検討
  1.2 IRによるその場観察
  2. 超臨界水ピナコール転位反応
  おわりに
 4.無機化学反応
  1.無機化学反応場としての超臨界水
  2.反応平衡
  3.反応速度
  4.金属酸化物の溶解度
 5.固体触媒反応
  はじめに
  1. 超臨界水中の固体触媒反応の特徴
  2. 固体触媒を用いた超臨界水酸化反応
 6.放射線化学反応
  1.水の放射線化学とは
  2. 超臨界水放射線化学の重要性
  3. 超臨界水放射線化学の実験法
  4. 放射線化学反応の具体例
  4.1 水和電子、水和電子とO2、SF6との反応
  4.2 OHと溶質の反応
  5.今後の展望
4. 超臨界媒体中の有機工業化学
 1. 背景
 2. 固体触媒を用いるオレフィンの低重合反応
 3. Fischer−Tropsh合成反応
 4. アルキル化反応
 5. 炭化水素の超臨界相空気酸化反応
 6. 異性化反応
 7. その他の反応
 8.結言