【著者】Mizuho Yabushita, Congcong Li, Hajime Ohno, Yoshinao Nakagawa, Yasuhiro Fukushima, Keiichi Tomishige
【要約】
CO₂とアニリンから1,3-ジフェニル尿素（DPU）を直接合成する反応は、CO₂の非還元的変換の中でも最も困難な反応の一つです。これは、アニリンの求核性が低いことに起因しています。
本研究では、CeO₂触媒と2-シアノピリジンを組み合わせることで、CO₂とアニリンからDPUを常圧条件下で連続フロー合成できることを実証しました。2-シアノピリジンは、脱水剤として作用し、反応平衡を生成物側に移動させる役割を果たし、各種反応条件（溶媒、反応温度、アニリン/溶媒およびアニリン/2-シアノピリジンのモル比、CO₂圧力、接触時間）を検討する実験を通じて条件を最適化した結果、最大67％の収率でDPUを得ることに成功しました。さらに、CeO₂触媒は64時間にわたる反応運転において活性を失うことなくDPUを連続的に生成できることも確認されました。
DPU製造プロセス全体におけるcradle-to-gate CO₂排出量評価の結果、少量の溶媒（N-メチル-2-ピロリドン）を用いた反応運転と、結晶化プロセスによるDPUの精製を組み合わせることで、目標とされるCO₂排出量のベンチマーク達成に向けて有望であることが示されました。