世界一のフェノール合成 Re 触媒の発見とその触媒活性構造の解明
唯 美津木
岩澤 康裕
要旨

東京大学大学院理学系研究科化学専攻〒1130033 文京区本郷 731

東京大学大学院理学系研究科化学専攻〒1130033 文京区本郷 731

ベンゼンと酸素分子からのフェノール直接合成において世界で最も高い触媒活性，フェノール選択性を示す

HZSM 
5 ゼオライト担持 Re 触媒を発見した。この担持 Re 触媒は，アンモニアの共存下，過去40年間越えることができなかったベンゼン転化率 5 ，フェノール選択性50の壁を遥かに越えるベンゼン転化率（9.9），フェノール選択性（ 94 ）を示す。放射光を利用した XAFS 構造解析により，アンモニアによって中心に窒素原子を内包した Re クラスターが形成され，これがフェノール合成反応の触媒活性種であることが明らかになった。

1. フェノールの用途と工業的合成プロセス
フェノールは，ベンゼン環の水素原子の一つがヒドロキシル基（OH ）に置き変わった単純な構造の分子であるが，現代の我々の生活には欠かすことのできない化学物質の一つである。タンパク質を変性させ，強い殺菌力，消毒作用を示すことから， 19 世紀半ば過ぎから殺菌消毒薬として広く利用されてきた。現在では，住宅建材，自動車エンジンの鋳型，防火パネルや電子部品の鋳型，断熱材などに加工されるビスフェノール A やフェノール樹脂の直接原料として工業的に汎用され，また塗料，接着剤などに利用されるエポキシ樹脂の原料でもあることから，その加工製品は日常生活に深く浸透した物質の一つである。 2004
年の国内生産量は96万トンを超え，世界では毎年700 万トン以上も生産されている。

Fig. 1

Cumene process (3-steps reactions from benzene) and the
direct phenol synthesis from benzene in one step on Re/
HZSM5. In cumene process, benzene converts to cumene,
cumene hydroperoxide, and then phenol using H2SO4.
Phenol yields is less than 5.

フェノールの工業的な製法は，石油ナフサの精製から得られるベンゼンを原料とした 3 段階の合成反応であるクメン法（ Fig. 1 ）に基づく。酸触媒の条件下ベンゼンをプ

このような諸問題を回避し，より効率的で環境負荷の少ロペンと反応させてクメンに変換し，酸素により自動酸化ない合成プロセスとして，ベンゼンを空気中に多量に含まして過酸化物中間体クメンヒドロペルオキシドを得る。最れる酸素と反応させて，一段でフェノールを合成するベン

後に，過酸化物中間体を濃硫酸の共存下で分解させ，目的ゼンからのフェノール直接合成が強く望まれてきた。過去のフェノールが得られる。この過酸化物中間体は爆発性を40 年の間，数多くの研究がなされてきたが，酸素分子を有するため，3 段階目の最終ステップにおいて原料である酸化剤として使用した場合は，ベンゼン転化率（ベンゼン過酸化物の濃度を上げることができない。低濃度で使用せがどのくらい反応したかの度合）5 ，フェノール選択性

ざるを得ないことから，最終生成物であるフェノールの収（反応したベンゼンがどのくらいフェノールに変換された率が低下してしまい，現行のクメンプロセスでは反応に用かの割合） 50 の壁を越える優れた触媒は全く存在しないたベンゼンの 5 程度しかフェノールを合成できないかった。これらの事実からもわかるように，酸素分子を酸のが現状である。3 段プロセスによる低エネルギー効率，化剤としたベンゼンからのフェノール直接合成は，ベンゼ濃硫酸の使用，副生成物の生成など，環境への負荷が大き

ンの C H 結合に酸素原子を一つ挿入するだけの反応であいという点も問題となっている。

るが，非常に難しい合成反応の一つであり， 1990 年代後

放射光 March 2007 Vol.20 No.2 ● 99(C) 2007 The Japanese Society for Synchrotron Radiation ResearchFig. 2The structure of ZSM5 zeolite.
Fig. 3半にはアメリカ化学会発行の Chemical Engineering Newsにて，10の最も困難な合成反応に挙げられた1)。

2. 酸素を酸化剤としたフェノール直接合成
反応に世界最高収率を示すゼオライト担持 Re 触媒の合成

The preparation steps of the Re/HZSM5 catalyst for thedirect phenol synthesis from benzene and O2. (A) Inactive
Re monomer produced by the reaction of benzene and O2,and (B) active N-interstitial Re10 cluster produced by NH3.

した触媒も調製した。更に，触媒活性の比較参照用として，通常の担持触媒調製法である含浸法（溶媒に金属塩前駆体を溶かし，そこに担体を浸漬して溶媒を除去すること

我々の研究グループでは，最近 HZSM 5 というゼオライトに担持した新規 Re 触媒が，アンモニアの存在下，酸により調製する方法）で NH4ReO4 を用いて含浸触媒を得た。

素分子のみを酸化剤として 94 の世界最高のフェノール選択性でベンゼンをフェノールに変換することを見出し
た2,3)。HZSM5 ゼオライトは，Fig. 2 のような結晶構造を3. ベンゼンと酸素分子からのフェノール直接合成における触媒特性取る多孔性物質であり，細孔サイズが5.5 Å の 3 次元的な細孔構造を有する。結晶格子はケイ素と酸素を骨格としてTable 1 にベンゼンと酸素からのフェノール直接合成反構成され，格子中のケイ素が一部アルミニウムに置換され応の定常反応での触媒特性を示す。CVD 法によって調製ており，電荷補償のためアルミニウムと同数のプロトンした HZSM 5 担持 Re CVD 触媒（Si /Al ＝ 19 ）は，アン＋ （酸点）を有する。その酸性度は，ゼオライトの種類モニアの存在下， 5.6 のベンゼン転化率， 88 のフェに大きく依存し， HZSM 5 の酸性度は，他のゼオライトノール選択性でベンゼンをフェノールに転換した（ Table結晶であるモルデナイトや Y 型ゼオライトと比べて中程1）。副生成物は，炭酸ガス（二酸化炭素）と窒素だけであ度に相当する。

り，他の有害な副生成物がない環境にも優しい反応であHフェノール合成に優れた触媒活性を示すゼオライト担持る。この 2 つの副生成物は，いずれも常温常圧で気体でRe 触媒は，メチルトリオキソレニウム（CH3ReO3）といあり，液体（融点 43 °C ）のフェノールから簡単に分離

う 昇 華 性 を 有 す る 化 合 物 を CVD 法 （ Chemical Vaporすることができる。

Deposition気相化学蒸着法）でゼオライトに蒸着し，ヘ興 味深い こと に ，この フェ ノー ル生 成反 応は ，同 じリウム雰囲気下加熱することによって合成される。 CVDHZSM 5 担持 Re 触媒上であっても，アンモニアが存在

法は，担持する物質を蒸気で担体に導入する方法であり，しないと全く進行しなかった（ Table 1 ）。一方で，触媒活担持触媒を調製する手法として用いられる。この場合は，性とフェノール選択性は，ゼオライト内に含まれる Al 酸

CH3ReO3 の CH3 基がゼオライト細孔表面の H＋ 酸点（水点の数とゼオライトの種類に依存し， HZSM 5 担持触媒酸基）と化学量論的に反応して，メタン CH4 を生成しなでは，Al（酸点）の数が増加すると触媒活性（反応速度），がら表面と化学結合（Re O Al/Si）を形成することによ

フェノール選択性共に増加した。モルデナイト（ Re / H って，ゼオライト細孔表面に固定化される（Fig. 3）。

Mordenite）や USY （Re/HUSY），ベータゼオライト担HZSM 5 ゼオライトは，含まれる Al の量が異なる幾つ

持 Re 触媒（ Re /H Beta ）では，同じ CVD 法によって調かのゼオライトが存在することから，Al 量（Si/Al 比）の製されたにも関わらず，いずれも活性，選択性ともに低か異なるゼオライトを用いて， CVD 触媒を調製した。まった。触媒活性，選択性が，ゼオライト担体の構造と酸性た，別のゼオライトであるモルデナイト， USY ゼオライ度に顕著に依存していることから，ゼオライト担体の構造ト，及びベータゼオライトに CVD 法で CH3ReO3 を担持が触媒活性種の形成に大きく影響していることがわかる。

100 ● 放射光 March 2007 Vol.20 No.2

トピックス ■ 世界一のフェノール合成 Re 触媒の発見とその触媒活性構造の解明

Table 1

Catalytic performances of Re catalysts at 553 K for the direct phenol synthesis from benzene and molecular oxygen[a]Catalyst

SiO2/Al2O3

HZSM5Re/HZSM5[d]Re/HZSM5Re/HZSM5[e]Re/HZSM5[f]Re/HZSM5Re/HZSM5Re/HZSM5[d]Re/HZSM5Re/HZSM5Re/HZSM5Re/HZSM5Re/HBeta
Re/HUSY
Re/HMordenite

MethodRe loading/wt

Reaction rate (TOF)/10－5 s－1 [b]Phenol selectivity
/[c]

19――

trace

019

CVD

0.58

trace

019
19

CVD
CVD

0.58
0.58

65.6
51.8

87.7
85.6

1919

CVD
Impreg.

2.2
0.6

83.8
11.8

82.4
27.7

19

Phys.[g]

0.6

trace

023.8
23.8

CVD
CVD

0.58
0.58

trace
36.2

068.0

23.8
39.4

Impreg.
CVD

1.2
0.59

18.531.0

15.3
48.0

39.4

Impreg.

1.2

16.4

14.3

37.1
29CVD
CVD

0.53
0.60

18.5
trace

12.00220

CVD0.55

26.3

23.4

[a] Catalyst＝0.20 g; W /F＝6.7 gcat h mol－1; He/O2/NH3/benzene＝46.4/12.0/35.0/6.6 (mol). [b] Consumed benzene/Re/s. [c] Phenol
selectivity in carbon. [d] In the absence of NH3. [e] W/F＝5.2 gcat h mol－1. [f] W/F＝10.9 gcat h mol－ 1; He/O2/NH 3/benzene＝46.4/12.0/35.0/6.6 (mol). [g] Physical mixing of MTO.

比較参照用として調製した含浸 Re 触媒（Impreg.）では，ベンゼン転化率，フェノール選択性共に低かった3)。

4. ゼオライト担持 Re 触媒の構造解析
4.1

Re LI 端の XANES

この担持 Re 触媒は，なぜこれほど高い活性，選択性でベンゼンと酸素からフェノールを合成できるのか

ゼオ

ライトの細孔内では Re はどのような構造で存在するのであろうか

真の触媒活性構造と反応に必要不可欠であるアンモニアの役割を明らかにするために，放射光を利用した XAFS （ X 線吸収微細構造）測定による触媒構造解析を行った。この種の担持金属触媒は，ゼオライト細孔表面に金属種を分散させていることから，結晶性化合物のような周期的構造を持たないため， X 線回折を利用した結晶構造解析が出来ない。 XAFS は，担持金属触媒の金属周Fig. 4

Re LI-edge XANES spectra measured at 15 K for the Re/HZSM5 catalyst (Re: 0.58 wt, CVD, SiO2/Al2O3＝19).
(A): After steady-state reaction, (B): (A) after treatment
with NH 3 at 553 K, and (C): (B) reacted with 5 pulses ofbenzene and O2 at 553 K.

りの局所配位構造の詳細を明らかにすることができる有力な手法である。

XAFS は，金属種の構造対称性，価数などの情報を与テ ト ラ へ ド ラ ル 構 造 に 特 有 で あ る こ と か ら ， Re LI のえる吸収端近傍の遷移に基づく XANES と局所配位構造

XANES 測定により， Re 種の対称性に関する情報が得らの詳細（配位数，結合距離）などの情報を与える EXAFSれる4)。に分かれる。我々は，高エネルギー加速器研究機構放射光Fig. 4 がこの担持 Re 触媒の Re LI 端の XANES スペク科学研究施設のビームライン 12C で，この担持 Re 触媒のトルである。定常触媒反応後の試料(A )では，Fig. 4(A)のXAFS 測定を行った。測定対象元素である Re の LI 吸収ように12529 eV にプリエッジが観測され，Re 種がテトラ端は，2s から 6p への許容遷移に相当し，2s から 5d へのへドラル構造を有することがわかる。このテトラへドラル遷移は双極子禁制であるため，本来観測されない。しかし構造を反応温度 553 K でアンモニアと 2 時間反応させるながら， Re 種がテトラヘドラル構造の時は， 6p と 5d のと，その XANES スペクトルは Fig. 4 ( B )のように大きく軌道が混成することで，2s→6p5d の遷移が吸収端（2s→変化した。テトラヘドラル構造に対応するプリエッジピー6p）の直前に現れる。このプリエッジと呼ばれる遷移は，クが完全に消失し，2s から 6p の吸収端の許容遷移も低エ放射光 March 2007 Vol.20 No.2 ● 101ネルギー側にシフトしていることがわかった。これらかからも，窒素分子の生成は見られなかった。生成した窒素

ら，テトラヘドラル構造の Re 種はアンモニアと反応して分子の量は Re 一原子あたり 0.12個であることから，Re10そのテトラへドラル構造を消失し， Re の d 電子密度の増当たり一個の窒素分子を保有していることがわかる。

加すなわち還元された Re 種に構造変化していることが示

これらの構造解析結果を基に， DFT （密度汎関数法）

唆される。 XPS （光電子分光）の結果から見積もられたによる理論計算を用い，アンモニアによって形成される，B) Re3＋
Re の価数は，それぞれ(A) Re7＋（Re4＋ であり，Re クラスターの構造モデリングを行った。ReRe の配位XANES の結果と対応する。

数5.2, Re ＝O, Re N/O の配位数と結合距離を基に可能な4.2 Re LIII 端の EXAFS カーブフィッティングによる局所配位構造解析
Re LIII 端の EXAFS 解析からは，担持 Re 種の局所配位構造の詳細を明らかにすることができる。 Fig. 5 に定常反応後の Re 触媒(A ）（ Fig. 3(A ）），及び(A )を 553 K でアンモニアと反応させた後の触媒(B）（Fig. 3(B ））の Re LIII端のフーリエ変換（ 15 K で測定）を示す。定常反応後の(A )では，12 Å に一つのピークを与え，このフーリエ変換スペクトルのカーブフィッティング（ Table 2 ）から，

1.73 Å に Re ＝ O の 2 重 結 合 を 3 つ （ 配 位 数 CN ＝ 3.7 ±0.2）有し，2.13 Å の ReO 単結合が 1 つ（CN＝1.3±0.7）有した Re7＋ の 4 配位構造を有すると考えることができる。

Re Re 結合が全く観測されないことから，この段階ではRe 種はモノマー（単核構造）をとることがわかる。一方で，この触媒をアンモニアと反応させた後の構造(B)においては，2
3 Å に新たなピークが観測された（Fig. 5(B））。

Table 2 のカーブフィッティングの結果からもわかるように，この結合は2.76 ± 0.02 Å の Re Re 結合に起因し，その配位数は 5.2 ± 0.3 と見積もられた。この配位数 5.2 は，金属微粒子の配位数 12 と比べて十分に小さく，アンモニアによって金属－金属結合を有する Re クラスターが形成されたことがわかる。
反応温度553 K にてアンモニアと 2 時間反応させた後のReCVD 触媒(B)を，真空中加熱すると窒素分子の発生が確認された（Fig. 6）。Fig. 6 の昇温脱離曲線では，Re を担持していない HZSM 5 担体では，全く窒素分子の生成が見られないのに対し，高活性を示す担持 Re 触媒をアンモニアと反応させた試料からは400 °C付近で窒素分子が生成した。アンモニアと反応させていない担持 Re CVD 触媒

Table 2Fig. 5Re LIIIedge EXAFS Fourier transforms measured at 15 Kfor the Re/HZSM5 catalyst (Re: 0.58 wt, CVD, SiO2/Al2
O3＝19). (A): After steady-state reaction, (B): (A) treatedwith NH3 at 553 K for 2 h, and (C): (B) reacted with 5pulses of benzene and O2 at 553 K. Solid and dotted spectra
represent observed and ˆtted spectra, repectively.

Curve-ˆtting results of Re LIII-edge EXAFS Fourier transforms for the Re/HZSM5 catalyst (Re: 0.58 wt, CVD, SiO2/Al2O3＝19)
measured at 15 K
Catalyst

Shell

CN

Distance/nm

s2/nm 2DE0(A) after steady-state
reaction at 553 K

Re＝OReO
Re＝O

3.5±0.2
1.4±0.6
0.3±0.2

0.173±0.001
0.211±0.003
0.172±0.001(1.4±0.3)×10－5

Rf＝0.9(8.4±5.3)×10－5(2.3±2.4)×10－5

Rf＝0.5

ReN
ReRe

2.8±0.3
5.2±0.3

0.204±0.001
0.276±0.002(5.8±0.9)×10－5

Re＝OReO3.7±0.2
1.3±0.7

0.173±0.001
0.213±0.003(1.4±0.3)×10－5(9.1±7.7)×10－5(B) (A) treated with
NH3 at 553 K for 2 h(C) (B) reacted with 5pulses of benzene andO2 at 553 K(5.2±0.2)×10－5

All spectra were Fourier-transformed at k＝30160 nm －1 and ˆtted in R space of R＝0.100.32 nm.

102 ● 放射光 March 2007 Vol.20 No.2

Rf＝1.3

トピックス ■ 世界一のフェノール合成 Re 触媒の発見とその触媒活性構造の解明

クラスター骨格の構造をモデリング，構造最適化を行った

ズは 5.5 Å であり， Re クラスターのサイズはこれよりもところ，基本骨格の Re6 核のオクタヘドラル構造を辺共小さい。Re6 の骨格構造が 3 つ以上連なった多核構造は，有で 2 つつなげた Re10 核の構造のみが EXAFS から得ら

この細孔内部で安定化されないため，これらの多核クラスれた局所配位構造を再現することが出来た。これは最も安ターが出来ないのは，この担体の細孔構造による影響が大定な Re6 核のオクタへドロン骨格を最小単位で連ねた構きいと考えられる。

造である。ReRe の結合長は，EXAFS の結果から2.76 Åであることがわかっているが，N 原子架橋型の Re Re 結合，Re クラスターの面（Re3 の中心）に N 原子を有した

5. フェノール直接合成反応の触媒活性種の決定

場合などは，全て Re Re の結合長が 3 Å 以上に伸びてしまい，実験から得られた結合長を保持したクラスターが形

これまでの構造解析の結果から，定常反応後には Re7＋成されるには， Re6 核の中心部分に窒素原子を内包したのテトラヘドラル型 Re モノマー（単核構造）が生成し，Re クラスターのみが唯一安定化し， EXAFS による局所これをフェノール合成反応に必要不可欠であるアンモニア配位構造の解析結果に合致した。 Fig. 7 に DFT によるモと反応させると中心に窒素原子を内包した N 原子内包型

デル構造を示す。2 つの Re6 骨格内部に窒素原子が内包さRe10 核クラスターが形成することを明らかにした（ Fig.

れた Re10 クラスターが HZSM 5 の Al 酸点上に担持され3）。これらの構造のどちらが触媒活性種であるのかを明らている。幸運なことに酸素配位子の数も含めてこれ以外のか に する た めに ， これ ら の 2 つ の構 造 を表 面 に 作り 分

クラスター構造は全て不安定化してしまい，かつ EXAFS

け，反応分子であるベンゼンと酸素分子を用いたパルス反の解析結果と合わない。 HZSM 5 ゼオライトの細孔サイ応実験を行った。Fig. 8 に単核構造(A )及び N 原子内包型

Re クラスター( B )それぞれのベンゼン転化率とフェノール選択性を示した。単核構造(A)にベンゼンと酸素分子をパルスで導入しても，ベンゼンの酸化反応は全く進行せず，フェノールの生成は見られなかった。
一方，アンモニアとの反応によって形成させた N 原子
内包型 Re クラスター(B )は，ベンゼンと酸素と反応し，94の選択性でフェノールを生成した（Fig. 8）。ベンゼンと酸素の混合パルスを複数回反応させたところ，その触媒活性は Fig. 8 のように低下してゼロに至ったが，この間フェノールの選択性は活性の低下と共に低下することなく，常に 94 であった。酸素分子がベンゼンと反応し，残った酸素原子の片割れがベンゼンを二酸化炭素まで完全酸化
Fig. 6

Temperature-programmed desorption (TPD) of N2 for
HZSM5 zeolite (△) and the Re/HZSM5 catalyst (Re: 0.58wt, CVD, SiO2/Al2O3＝19) treated with NH3 at 553 K for
2 h ().

Fig. 8Fig. 7

The proposed structure of the N-interstitial Re10 cluster supported in the pore of HZSM5 modeled by DFT. (a) View
from the pore of HZSM5, and (b) Side view. Red: Re,green: N, blue: O, yellow: Al, and gray: Si.

Phenol formation rates and phenol selectivity of pulse reactions with benzene on the supported Re/HZSM5 catalyst(Re: 0.58 wt, CVD, SiO2/Al2O3＝19). : the phenol formation rates of pulse reactions with benzene and molecularoxygen on the Re monomer (A), : the phenol formation
rates of pulse reactions with benzene and molecular oxygenon the Re cluster (B), △: the phenol selectivity of pulse reactions with benzene and molecular oxygen on the Re cluster(B), : the phenol formation rates of pulse reactions withbenzene on the Re cluster (B).

放射光 March 2007 Vol.20 No.2 ● 103

する反応機構である場合は，理論上到達可能な最高のフェ定常反応条件では，活性 Re クラスターの実効濃度が低ノール選択性は 94 であり，現在のフェノール選択性とく，単核構造が主に存在していることがわかる。これは，一致する。このパルス反応実験を，酸素を導入せずベンゼアンモニアによる活性 Re クラスターの形成が553 K ではンだけで行った場合は，同じ Re クラスター(B )でも全く2 時間かかるのに対し，ベンゼンと酸素との反応が非常にフェノールを生成しなかった。このことから，フェノール早く数秒で終わってしまうため，活性クラスターの実質的直接合成反応における触媒活性種は N 原子内包型 Re クな濃度が低く，捉えられないためである。活性クラスター

ラスターであり，このクラスターが酸素分子を酸化剤としの安定性を増加させることができれば，飛躍的にベンゼンてベンゼンからフェノールを生成していることが明らかと転化率（触媒活性）が増加することが期待され，これまでなった。の放射光を利用した構造解析の結果を基にして次の触媒設

ベンゼンと酸素分子のパルス反応を 5 回行った後の，計が行われている5) 。現在のベンゼンの最高転化率は 9.9

Re LI XANES 及び Re LIII EXAFS を Fig. 4 と Fig. 5 ( C )にであるが，ベンゼンの転化率を更に増加させることが出示した。ベンゼン及び酸素と反応して触媒活性がなくなっ来れば，現在の化学工業プロセスにおいて大きなブレークた後の Re クラスターは， Re7＋ のテトラヘドラル単核構スルーがもたらされるものと期待される。

造に戻って いた。再び アンモニア と反応させ ると元のRe10 核クラスターに可逆的に戻ることから，触媒反応中謝辞

もアンモニアによって N 原子内包型 Re クラスターが形

本研究は，高エネルギー加速器研究機構放射光科学研究成され，これがベンゼン酸素と反応して不活性な単核構造施設のビームライン 12C を利用して行われた（ PF PACに戻り，再びアンモニアによって活性構造を形成するサイ課 題 番 号  2003G092, 2005G208 ）。 本 研 究 に 関 わ る

クルでフェノール直接合成反応を進行させていることが示

XAFS 測定では，物質構造科学研究所の野村昌治教授，唆された。

稲田康宏助教授にディスカッション頂き，この場を借りて深くお礼申し上げます。

6. 今後の展望
参考文献
放射光を利用した XAFS 構造解析により，アンモニアによって N 原子内包型 Re クラスターが HZSM 5 ゼオラ
イトの細孔内に形成され，これがフェノール直接合成反応の触媒活性構造であることを世界で初めて見出した。ベンゼンからのフェノール直接合成という 40 年の壁を破った
この Re クラスター触媒は，これまで類似のクラスター錯体が報告されておらず，全く新規のクラスター構造を有するものである。 Fig. 4 と Fig. 5 ( A )に示した定常反応後のXAFS 構造解析では，アンモニア，ベンゼン，酸素での104 ● 放射光 March 2007 Vol.20 No.2

1)
2)

J. Haggin: Chem. Eng. News 23 (1993).
T. Kusakari, T. Sasaki and Y. Iwasawa: Chem. Commun. 992(2004).
3) R. Bal, M. Tada and Y. Iwasawa: Angew. Chem. Int. Ed. 45,448 (2006) (HOT PAPER).
4) M. Froba, K. Lochte and W. Metz: J. Phys. Chem. Solids 57,
635 (1996).
5) M. Tada, R. Bal, T. Sasaki, Y. Uemura, Y. Inada, M. Nomura
and Y. Iwasawa: in preparation.

トピックス ■ 世界一のフェノール合成 Re 触媒の発見とその触媒活性構造の解明● 著者紹介 ●唯美津木

岩澤康裕

東京大学大学院理学系研究科化学専攻助
手E-mailmtada＠chem.s.u-tokyo.ac.jp
専門触媒化学，錯体化学［略歴］
2001年 3 月東京大学理学部化学科卒業。
2003 年 3 月東京大学大学院理学系研究科化学専攻修士課程修了。 2003 年 4 月2004 年 8 月日本学術振興会特別研究員（ DC1 ）。 2004 年 8 月東京大学大学院理学系研究科博士課程中退。同年 9 月より現職。 2005 年 11 月博士（理学）取得（東京大学）。
平成 16 年日本化学会学生講演賞，平成
17 年国際酸化触媒会議最優秀講演賞，
平成 19 年井上研究奨励賞受賞，平成 19年 PCCP Prize (Royal Society) 受賞。

東京大学大学院理学系研究科化学専攻教授
E-mailiwasawa＠chem.s.u-tokyo.ac.jp
専門触媒化学，表面科学［略歴］
昭和 45 年東京大学大学院理学系研究科化学専攻修士課程修了。昭和 48 年理学博士（東京大学）。昭和 47 年横浜国立大学工学部応用化学科助手，昭和 52 年同講師，昭和 56 年同助教授，昭和 59 年東京大学理学部化学科助教授，昭和 61 年同教授，平成 5 年東京大学大学院理学系研究科化学専攻教授（組織変更），平成 13 16 年東京大学評議員，平成 17 18年東京大学大学院理学系研究科研究科長兼理学部長。
昭和 54 年日本化学会進歩賞，平成 2 年
日 本 IBM 科 学 賞 ， 平 成 8 年 井 上 学 術賞，平成 11 年触媒学会学会賞，平成 12年日本表面科学会学会賞，平成 15 年紫綬褒章，平成16年日本化学会賞受賞。

Design of Novel Re Catalyst for Direct Phenol
Synthesis and Characterization of Its Catalytically
Active Structure
Mizuki TADA
Yasuhiro IWASAWA

Graduate School of Science, The University of Tokyo,
731 Hongo, Bunkyoku, Tokyo 1130033
Graduate School of Science, The University of Tokyo,
731 Hongo, Bunkyoku, Tokyo 1130033

Abstract A novel Re catalyst was prepared on HZSM5 zeolite for direct phenol synthesis from benzene andmolecular oxygen. The supported Re catalyst exhibited the highest phenol yield (9.9 conversion) andphenol selectivity (94). The structure of catalytically active Re species supported on HZSM5 was characterized by XAFS analysis and we found that ammonia produced a novel N-interstitial Re cluster, which was theactive species for the direct phenol synthesis.

放射光 March 2007 Vol.20 No.2 ● 105