アパタイト化合物を触媒に用いたバイオマス由来化合物の変換反応：エタノールから1-ブタノール生成

摘要

アパタイトはM_(10)（ZO_4）_6X_2の組成から成る結晶性無機固体物質の化合物群の稔称で，代表的なものに骨や歯の主な無機成分であるカルシウムリン酸アパタイト（Ca_(10)（PO_4)_6（OH）_2：以下Ca－Pアパタイトと表す）がある。Fig．1にCかPアパタイトの結晶構造を示す。六方晶系に属し，空間群P6_3/m，格子定数はa：0．942nm，c：0．688nmである。Ca~(2＋)のサイトには結晶学的に異なる2種類がある。C軸方向に縦に並んだCa（1）サイトと，OHをc軸に平行に三角形に取り囲むように配列したCa（2）サイトである。Ca（1）サイトは4配位で（2/3，1/3，0），（1/3，2/3，0）に位置し，Ca（2）サイトは6配位で（1/4，0，1/4），（3/4，0，3/4）に位置しており，それぞれのサイトの周囲において占有空間の大きさと対称性が異なる。この2種は単位格子中にCa（1）：Ca（2）＝4：6の比で存在している。PO_4サイトはz＝1/4，3/4の鏡面上に存在し，OHサイトは63軸上の（0，0，1/4±0．06），（0，0，3/4±0．06）に存在している。また，C軸に垂直な面とa軸に垂直な面は異なり，そのために微粒子の結晶形状がc軸方向に成長した棒状の場合と六角板状の場合では表面に多く露出じている面の表面構造および表面組成が異なると予想される。アパタ才ト化合物は有機化合物に対する親和性が高く，カラム充填剤としても利用されているが，粒子形状にまりタンパク質などの有機化合物の吸着能力に差があることが知られている。