酸化触媒、酸化方法、酸化装置および抗菌剤
【課題】新規な酸化触媒および抗菌剤を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の酸化触媒および抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。ここで、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体等からなることが好ましい。また、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子等からなることが好ましい。また、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジ等からなることが好ましい。
【解決手段】本発明の酸化触媒および抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。ここで、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体等からなることが好ましい。また、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子等からなることが好ましい。また、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジ等からなることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な酸化触媒に関する。また、本発明は、この酸化触媒を用いる新規な酸化方法に関する。また、本発明は、この酸化方法を用いる新規な酸化装置に関する。また、本発明は、新規な抗菌剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、揮発性有機化合物(VOCs)の酸化除去用触媒として、シリカやアルミナに、直接パラジウムや白金などの貴金属や希土類酸化物を担持させた触媒が多く使用されているが、いずれも触媒として駆動させるには数百度の高温が必要である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
イオン液体を反応媒体として、各種の金属化合物を触媒とする、オレフィン(Pd/Cu触媒)、チオール(Co触媒)、アルコール（Cu触媒, Ru触媒, V触媒）、アルデヒド(Ni触媒)、アルキルベンゼン（Co触媒）の空気酸化反応が数例報告されている。
【０００４】
PdCl2/CuCl2触媒を用いる末端オレフィンのWacker酸化反応では[BuMeIm]BF4を溶媒とするケトンの合成が行われているが、反応基質(2 mmol)やイオン液体(2 mL)に対して用いる触媒金属の濃度(10 mol%)が高いことが欠点である。また、PdCl2(0.2 mmol)に対してCuCl2(2 mmol)を使用しなければならない(非特許文献２参照)。
【０００５】
チオールを空気酸化してジスルフィドを合成する触媒としてコバルト(II)−フタロシアニン錯体(1 mol%)を用いる反応が報告されているが、配位子の分子量が大きく、触媒使用量（重量）が大きいのが欠点である(非特許文献３参照)。
【０００６】
アルコールの酸化により、ケトンを合成する反応においては、イオン液体として[BuMeIm]PF6が用いられている。触媒のCuCl(5 mol%)に対してＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ）(5 mol%)を用いねばならず、触媒系が複雑である(非特許文献４参照)。また、RuCl2(PPh3)3触媒(1 mol%)を用いる場合には配位子のホスフィンが酸化されて、触媒が分解される恐れがある。触媒金属は酸化ルテニウムに変化している可能性はあるが、その記述はない(非特許文献５参照)。また、V(O)(acac)2(5 mol%)を触媒とする反応も報告されているが、触媒に対して２倍量の第３級アミンの添加が必須であり、反応系が複雑である(非特許文献６参照)。また、触媒がイオン液体に良く溶解しており、酸化物を形成しているという記述はない。
【０００７】
アルデヒドもNi(acac)2(3 mol%)を触媒として空気酸化を受け、カルボン酸に容易に変換される(非特許文献７参照)。触媒は[BuMeIm]PF6に完全に溶解しており、酸化物を形成しているという記述はない。
【０００８】
アルキルベンゼンの側鎖アルキル基の空気酸化がCo(OAc)2, ＮａＢｒ，ＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロ二トリル）を触媒として酸性イオン液体中で行われている。触媒系が複雑な上、酸性イオン液体[HMeIm]CF3COO或いは中性イオン液体[BuMeIm]BF4とトリフルオロ酢酸(CF3COOH)混合溶媒を用いる為、反応容器の腐食が問題である(特許文献１参照)。
【０００９】
また、シリカゲル表面にアート型金属アンモニウム塩を化学結合させたものを触媒として用いる、アルカン類の液相酸化反応も既知である(特許文献２参照)。これらは何れも合成化学的見地から、酸化生成物を得るための触媒として用いられている。
【００１０】
一方、イオン液体中で金属酸化物を発生させた文献として、以下の４例がある。
酸化チタンの合成例として、チタンテトライソプロポキシド(Ti(OiPr)4を原料として[BuMeIm]PF6中で加水分解してナノ構造を持つ微粒子状のTiO2を合成している(非特許文献８参照)。最終的にイオン液体から分離してTiO2の微粉末を得ているが、イソプロパノール中で合成したものと比べるとイオン液体中で合成した微粒子の方がＢＥＴ比表面積が数倍大きいという報告である。
【００１１】
また、イオン液体としてエチレンジアミンオラート（エチレンジアミンとオレイン酸の混合物）中で酢酸亜鉛を286℃に加熱しながら、加水分解して酸化亜鉛のピラミッド状微結晶の合成に成功している(非特許文献９参照)。
【００１２】
さらに、[BuMeIm]BF4中で、塩化マンガン(MnCl2)と過マンガン酸カリウム(KMnO4)の酸化還元反応により、ナノニードルやナノロッド状二酸化マンガン(MnO2)の合成に成功している(非特許文献１０参照)。
【００１３】
さらに、Fe(CO)5をイオン液体として[BuMeIm](CF3SO2)2Nに溶解して、空気中で熱分化することで、酸化鉄のナノ粒子を合成する報告もある(非特許文献１１参照)。
【００１４】
なお、発明者は、本発明に関連する技術内容を開示している（非特許文献１２参照）。これは、特許法第３０条第１項を適用できるものと考えられる。
【００１５】
近年、有機系抗菌材、無機系抗菌材など多種多様な抗菌製品が開発されている。なかでもAg+イオンを微量溶出させることで抗菌性を発現させる銀系無機抗菌材、酸化チタンに代表される光触媒能を有する化合物を主成分とする無機抗菌材が代表的である（非特許文献１３参照）。また、活性炭などの担体に銀化合物を担持して水処理剤として用いる試みもなされている（特許文献３〜６参照）。また、イオン液体をテンプレートとして作成したメソ空間を持つシリカ微粒子が抗菌活性を有することも見出されている（非特許文献１４参照）。また、酸化バナジウムのナノ粒子が抗菌活性を示すことも報告されている（非特許文献１５〜１６参照）。ポリアクリル酸のような水溶性高分子に担持したバナジウム化合物が抗菌活性を示すという報告もある（非特許文献１７参照）。
【００１６】
発明者は、揮発性有機化合物の空気による酸化分解を低温で行うことを目的として、イオン液体にバナジウム等の微量の金属化合物を溶解せしめたものをシリカゲルに含浸して調製した触媒を開発した（非特許文献１２参照）。この触媒を用いて各種の揮発性有機化合物の空気酸化分解を行った。
【００１７】
イミダゾリウム塩に代表されるイオン液体の抗菌活性については、幾つかの報告がある。そのアンモニウム塩を構成するアルキル基鎖長が長い程、その抗菌活性は増大することが知られている（非特許文献１８参照）。また、イミダゾリウム塩以外のハロゲンを含まないイオン液体を用いて抗菌繊維を製造する報告もある（特許文献７参照）。
【００１８】
【特許文献１】J. Tang, F. Yang, H. Zhu, CN 1528726 (2004)
【特許文献２】W. F. Hoelderich, E. Modrogan, GB 2427192
【特許文献３】特開平５−８４４３９号公報
【特許文献４】特開平６−１３５８０８号公報
【特許文献５】特開平６−２８７１０３号公報
【特許文献６】特開平１１−２７８８２３号公報
【特許文献７】特開２００７−３９８２０号公報
【非特許文献１】P. Gelin, M. Primet, Applied Catalysis B: Environmental 39, 1-37 (2002)
【非特許文献２】I. A. Ansari, S. Joyasawal, M. K. Gupta, J. S. Yadav, R. Gee, Tetrahedron Lett., 2005, 46, 7507-7510
【非特許文献３】S. M. S. Chauhan, A. Kumar, K. A. Srinivas, Chem. Commun., 2003, 2348-2349
【非特許文献４】I. A. Ansari, R. Gee, Org. Lett.,2002,4,1507-1509
【非特許文献５】A. Wolfson, S. Wuyts, D. E. D. Vos, I. F. J. Vankelecom, P. A. Jacobs, Tetrahedron Lett., 2002、43、8107-8110
【非特許文献６】N. Jiang, A. J. Ragauskas, Tetrahedron Lett., 2007, 48, 273-276
【非特許文献７】J. Howarth, Tetrahedron Lett., 2000, 41, 6627-6629
【非特許文献８】K. Yoo, H. Choi, D. D. Dionysiou, Chem. Commun., 2004, 2000-2001
【非特許文献９】X. Zhou, Z.-X. Xie, Z.-Y. Jiang, Q. Kuang, S.-H. Zhang, T. Xu, R.-B. Huang, L.-S. Zheng, Chem. Commun., 2005, 5572-5574
【非特許文献１０】L.-X. Yang, Y.-J. Zhu, W.-W. Wang, H. Tong, K.-L. Ruan, J. Phys. Chem., B, 2006, 110, 6609-6614.
【非特許文献１１】Y. Wang, S. Maksimuk, R. Shen, H. Yang, Green Chem., 2007, 9, 1051-1056
【非特許文献１２】谷口裕樹、牧岡良和、稲津晃司、馬場俊秀、高石優太、高村岳樹、石油学会関西支部第16回研究発表会・日本エネルギー学会関西支部第５２回研究発表会・合同研究発表会、関西大学、2007年12月7日、P08, pp66-67.
【非特許文献１３】内田眞志、防菌防黴、２００８、３６（４）、２７３−２８０）
【非特許文献１４】B. G. Trewyn, C. M. Whitman, V. S.-Y. Lin, Nano Lett., 2004, 4, 2139-2143.
【非特許文献１５】J.-f. Ju, C.-j. Li, M. Xu, H. Ye, 精細化工2003, (20), 641-643+681.
【非特許文献１６】J.-f. Ju, M. Xu, C.-j. Li, 精細化工2006, (23), 10481055.
【非特許文献１７】D. Kalita, S. Sarmah, S. P. Das, D. Baishya, A. Patowary, S. Baruah, N. S. Islam, React. Func. Polym. 2008, 68, 876-890.
【非特許文献１８】J. Pernak, K. Sobaszkiewicz, I. Mirska, Green Chem., 2003, 5, 52-56.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述した論文では、何れも金属酸化物微粒子を合成、単離する報告であり、合成する際には様々な添加物を加えたり、洗浄に手間が掛かるなど、合成過程、精製過程が複雑である。当然どの論文に関しても微粒子の合成、物性解析を目的とするものであり、用途については記載されていない。
【００２０】
一方、上述したように発明者は、イオン液体にバナジウム等の微量の金属化合物を溶解せしめたものをシリカゲルに含浸して調製した触媒を開発した。この触媒を用いて各種の揮発性有機化合物の空気酸化分解を行った。しかしながら、抗菌活性の評価については検討していない。
【００２１】
また、上述したように、イミダゾリウム塩に代表されるイオン液体の抗菌活性については、幾つかの報告がある。また、イミダゾリウム塩以外のハロゲンを含まないイオン液体を用いて抗菌繊維を製造する報告もある。しかしながら、他のイオン液体については、抗菌活性を調べていない。
【００２２】
そのため、このような課題を解決する、新規な酸化触媒、酸化方法、酸化装置および抗菌剤の開発が望まれている。
【００２３】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、新規な酸化触媒を提供することを目的とする。
また、本発明は、この酸化触媒を用いる新規な酸化方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、この酸化方法を用いる新規な酸化装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、新規な抗菌剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の酸化触媒は、対象物質を酸化する酸化触媒において、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したことを特徴とする。
【００２５】
ここで、限定されるわけではないが、対象物質は揮発性有機化合物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００２６】
本発明の酸化方法は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化方法において、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであることを特徴とする。
【００２７】
ここで、限定されるわけではないが、対象物質は揮発性有機化合物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００２８】
本発明の酸化装置は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化装置において、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであることを特徴とする。
【００２９】
ここで、限定されるわけではないが、対象物質は揮発性有機化合物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００３０】
本発明の抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００３１】
ここで、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート誘導体、イミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、ミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムテトラフルオロボラート誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、Mn(acac)2、Ni(acac)2、Co(acac)3、Fe(acac)3、MoO2(acac)2、Pd(acac)2、NaVO3、VOSO4(H2O)nから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００３２】
本発明の抗菌剤は、イオン液体を担体に担持したものである。
【００３３】
ここで、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、ミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、イオン液体は、水溶性であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３５】
本発明の酸化触媒は、対象物質を酸化する酸化触媒において、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したので、新規な酸化触媒を提供することができる。
【００３６】
本発明の酸化方法は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化方法において、前記酸化触媒が、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであるので、新規な酸化方法を提供することができる。
【００３７】
本発明の酸化装置は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化装置において、前記酸化触媒が、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであるので、新規な酸化装置を提供することができる。
【００３８】
本発明の抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであるので、新規な抗菌剤を提供することができる。
【００３９】
本発明の抗菌剤は、イオン液体を担体に担持したものであるので、新規な抗菌剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、酸化触媒、酸化方法および酸化装置にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４１】
酸化触媒について説明する。酸化触媒は、対象物質を酸化する酸化触媒において、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００４２】
本発明触媒の処理対象となる揮発性有機化合物としては、ノルマルペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ノルマルヘプタン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、ｐ−キシレン、m−キシレン、o−キシレン、アニソール、フラン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、tert-ブチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、１，４−ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、ブタノン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ピリジン、メチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ）、クロロメタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、酢酸、プロピオン酸、酪酸、クロロ酢酸、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４３】
本発明触媒の処理対象は、揮発性有機化合物に限定されるものではない。このほか本発明触媒の処理対象としては、アンモニア、一酸化炭素、硫化水素（H2S）、ホスフィン（PH3）、シラン（SH4）などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４４】
本発明の触媒では、金属化合物を使用している。金属化合物を使用する理由は、酸化還元反応により酸素と化合して有機化合物を酸素化し、分解する能力があるからであり、触媒として作用する能力を有しているからである。
【００４５】
金属化合物の金属としては、バナジウム、モリブデン、銅、鉄、パラジウム、チタン、ジルコニウム、イットリウム、ランタン、ニオブ、タンタル、クロム、タングステン、マンガン、レニウム、ルテニウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、白金、銀、亜鉛、スズ、鉛などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４６】
金属化合物としては、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４７】
金属塩として具体的には、Cu(OAc)2, Zn(OAc)2, Rh(OAc)2, Ni(OAc)2, Mo2(OAc)4, Mn(OAc)2, Mn(OAc)3等の酢酸塩、Fe(C2O4), Fe2(C2O4)3, Ni(C2O4)等のシュウ酸塩、ZnCl2, VCl3, V(O)Cl3, WCl6, RhCl3, ReCl5, MoCl5, MnCl2, NiCl2, FeCl2, FeCl3, CuCl2, CuCl等の塩化物、 ZnBr2, WBr5, RhBr3, MnBr2, FeBr2, NiBr2, CuBr, CuBr2等の臭化物、ZnI2, RhI3, MnI2, FeI2, NiI2, CuI等のヨウ化物、MnCO3, NiCO3, CuCO3等の炭酸塩、Zn3(PO4)2, RhPO4, FePO4等のリン酸塩、 Zn(NO3)2, Rh(NO3)3, Mn(NO3)2, Ni(NO3)2等の硝酸塩、ZnSO4, VOSO4, Rh2(SO4)3, MnSO4, FeSO4, NiSO4, CuSO4等の硫酸塩、Zn(CF3SO3)2, Cu(CF3SO3)2等のスルホン酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４８】
金属錯体として具体的には、VO(acac)2, V(acac)3, MoO2(acac)2, Pd(acac)2, Fe(acac)2, Fe(acac)3, Cu(acac)2, Mn(acac)2, Ni(acac)2, Co(acac)2, Co(acac)3等のアセチルアセトナート錯体、RuCl2(PPh3)3, RhCl(PPh3)3等のホスフィン錯体、Mo(CO)6, Ni(CO)4, Fe(CO)5, Mn2(CO)10, W(CO)6等のカルボニル錯体、Ti(OiPr)4, V(O)(OiPr)3等の 金属アルコラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４９】
金属酸化物として具体的には、NaVO3, Na3VO4, V2O3, V2O4, V2O5, (nBu4N)3PMo12O40, (nBu4N)4PVMo11O40, MoO2, MoO3, MnO, Mn2O3, MnO2, Mn3O4, WO3, TiO2, ZnO, CuO, Cu2O, CoO, Co3O4, FeO, Fe2O3, Fe3O4, NiO, NiO2, Re2O7, Rh2O3などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５０】
金属水酸化物として具体的には、Ni(OH)2, Cu(OH)2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５１】
金属硫化物として具体的には、V2S3, V2S5, MoS2, MoS3, MnS, ZnS, CuS, Cu2S, FeS, NiS2, PdS, Re2S7, RuS2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５２】
金属微粒子として具体的には、鉄粉、亜鉛粉、パラジウム粉、バナジウム粉、銅粉、コバルト粉などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５３】
本発明の触媒では、イオン液体を使用している。イオン液体を使用する理由は、４級アンモニウム塩であるため揮発性が無いこと、耐酸化性を有すること、極性が高いため触媒の金属化合物に対する溶解度が高いこと、アルキル基を有しているため揮発性有機化合物との相溶性があること、酸素に対する溶解度が高いことを挙げることができる。
【００５４】
イオン液体としては、カチオン部位では、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。アニオン部位では、ハロゲン化物系イオン液体、アセタート系イオン液体、イミド系イオン液体、ボラート系イオン液体、ホスフェート系イオン液体、スルホナート系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することが出来る。
【００５５】
アンモニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウム塩、Ｎ−メチル−トリオクチルアンモニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５６】
ピリジニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−ブチルピリジニウム塩、Ｎ−ヘキシルピリジニウム塩、Ｎ−オクチルピリジニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５７】
イミダゾリウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−アリル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−ブチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジプロピルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジアリルイミダゾリウム塩、Ｎ−オクチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５８】
ホスホニウム系イオン液体として具体的には、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩などを採用することができる。
【００５９】
ハロゲン化物系イオン液体として具体的には、塩化物、臭化物、ヨウ化物、チオシアナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６０】
アセタート系イオン液体として具体的には、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６１】
イミド系イオン液体として具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ジシアナミドなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６２】
ボラート系イオン液体として具体的には、テトラフルオロボラート、ビス[オキサラト（２−）−O,O’]ボラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６３】
ホスフェート系イオン液体として具体的には、ヘキサフルオロホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６４】
スルホナート系イオン液体として具体的には、メタンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート、メチルスルフェート、ブチルスルフェート、ヘキシルスルフェート、ハイドロジェンスルフェート、ｐ−トルエンスルホナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６５】
本発明の触媒では、担体を使用している。担体を使用する理由は、担体表面に膜を形成することによりイオン液体の流動を防ぐこと、担体の表面積を利用することにより揮発性有機化合物の吸着能力を高めること、大きい表面積を利用して酸素ガスの溶解量を増大させること、反応熱を放散させることを挙げることができる。
【００６６】
担体としては、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６７】
担体の比表面積は100〜5000 m2/gの範囲内にあることが好ましい。比表面積が100 m2/g以上であると、イオン液体が流動を起こさず、十分担持されるという利点がある。比表面積が5000 m2/g以下であると、気体分子の吸着量が大きいという利点がある。
【００６８】
担体の粒度分布は0.1〜1000μmの範囲内にあることが好ましい。粒度分布が0.1μm以上であると、イオン液体が十分担持されるという利点がある。粒度分布が1000μm以下であると、反応熱を放散できるという利点がある。
【００６９】
担体は、上記の例に限定されるものではない。このほか担体としては、繊維、ガラス板、ガラス細菅（キャピラリー）、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００７０】
触媒に対する金属化合物の担持量は0.001〜1000μmol/触媒100mgの範囲内にあることが好ましい。担持量が0.001μmol/触媒100mg以上であると、揮発性有機溶媒を分解する能力を発現するという利点がある。担持量が1000μmol/触媒100mg以下であると、触媒活性の持続時間が向上するという利点がある。
【００７１】
反応温度は-20〜300℃の範囲内にあることが好ましい。反応温度が-20℃以上であると、沸点が低温の揮発性ガスを分解できるという利点がある。反応温度が300℃以下であると、イオン液体が分解せず、触媒能を維持できるという利点がある。
【００７２】
本発明触媒は、気相中の反応ばかりでなく、有機溶媒、水溶媒、フルオロカーボンなどの液相中の反応や、超臨界流体中でも使用することができる。
【００７３】
酸化方法について説明する。酸化方法は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する方法であり、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００７４】
酸化装置について説明する。酸化装置は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する装置であり、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００７５】
酸化装置として具体的には、脱臭装置、空気浄化装置、汚水処理装置、純水製造装置などを採用することができる。
【００７６】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７７】
つぎに、抗菌剤にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００７８】
第１の抗菌剤の例について説明する。
【００７９】
抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００８０】
抗菌剤は、金属化合物を使用している。金属化合物を使用する理由は、多くの無機系抗菌剤の場合もそうであるように、金属イオン自体に抗菌作用があるので、徐々に金属イオンや、金属酸化物を放出することで抗菌活性を維持させるためである。
【００８１】
金属化合物の金属としては、バナジウム、モリブデン、銅、鉄、パラジウム、チタン、ジルコニウム、イットリウム、ランタン、ニオブ、タンタル、クロム、タングステン、マンガン、レニウム、ルテニウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、白金、銀、亜鉛、スズ、鉛などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８２】
金属化合物としては、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８３】
金属塩として具体的には、Cu(OAc)2, Zn(OAc)2, Rh(OAc)2, Ni(OAc)2, Mo2(OAc)4, Mn(OAc)2, Mn(OAc)3等の酢酸塩、Fe(C2O4), Fe2(C2O4)3, Ni(C2O4)等のシュウ酸塩、ZnCl2, VCl3, V(O)Cl3, WCl6, RhCl3, ReCl5, MoCl5, MnCl2, NiCl2, FeCl2, FeCl3, CuCl2, CuCl等の塩化物、 ZnBr2, WBr5, RhBr3, MnBr2, FeBr2, NiBr2, CuBr, CuBr2等の臭化物、ZnI2, RhI3, MnI2, FeI2, NiI2, CuI等のヨウ化物、MnCO3, NiCO3, CuCO3等の炭酸塩、Zn3(PO4)2, RhPO4, FePO4等のリン酸塩、 Zn(NO3)2, Rh(NO3)3, Mn(NO3)2, Ni(NO3)2等の硝酸塩、ZnSO4, VOSO4, Rh2(SO4)3, MnSO4, FeSO4, NiSO4, CuSO4等の硫酸塩、Zn(CF3SO3)2, Cu(CF3SO3)2等のスルホン酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８４】
金属錯体として具体的には、VO(acac)2, V(acac)3, MoO2(acac)2, Pd(acac)2, Fe(acac)2, Fe(acac)3, Cu(acac)2, Mn(acac)2, Ni(acac)2, Co(acac)2, Co(acac)3等のアセチルアセトナート錯体、RuCl2(PPh3)3, RhCl(PPh3)3等のホスフィン錯体、Mo(CO)6, Ni(CO)4, Fe(CO)5, Mn2(CO)10, W(CO)6等のカルボニル錯体、Ti(OiPr)4, V(O)(OiPr)3等の 金属アルコラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８５】
金属酸化物として具体的には、NaVO3, Na3VO4, V2O3, V2O4, V2O5, (nBu4N)3PMo12O40, (nBu4N)4PVMo11O40, MoO2, MoO3, MnO, Mn2O3, MnO2, Mn3O4, WO3, TiO2, ZnO, CuO, Cu2O, CoO, Co3O4, FeO, Fe2O3, Fe3O4, NiO, NiO2, Re2O7, Rh2O3などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８６】
金属水酸化物として具体的には、Ni(OH)2, Cu(OH)2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８７】
金属硫化物として具体的には、V2S3, V2S5, MoS2, MoS3, MnS, ZnS, CuS, Cu2S, FeS, NiS2, PdS, Re2S7, RuS2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８８】
金属微粒子として具体的には、鉄粉、亜鉛粉、パラジウム粉、バナジウム粉、銅粉、コバルト粉などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８９】
抗菌剤は、イオン液体を使用している。イオン液体を使用する理由は、(1)イオン液体自体に抗菌活性があること、(2)イオン液体中に金属化合物を添加することで、空気中の酸素および水分の作用により、金属化合物を金属酸化物の微粒子に変化させるための溶媒として用いていること、(3)イオン液体中で、金属酸化物微粒子をゲル化して安定化させるためであること、(4)イオン液体をプールとして用いて、水系へ徐々に金属酸化物を溶出させるためであること、である。
【００９０】
イオン液体としては、カチオン部位では、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。アニオン部位では、ハロゲン化物系イオン液体、カルボキシラート系イオン液体、イミド系イオン液体、ボラート系イオン液体、ホスフェート系イオン液体、スルホナート系イオン液体、スルフェート系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することが出来る。
【００９１】
アンモニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウム塩、Ｎ−メチル−トリオクチルアンモニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９２】
ピリジニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−ブチルピリジニウム塩、Ｎ−ヘキシルピリジニウム塩、Ｎ−オクチルピリジニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９３】
イミダゾリウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−アリル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−ブチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジプロピルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジアリルイミダゾリウム塩、N−ヘキシル−N’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−オクチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９４】
ホスホニウム系イオン液体として具体的には、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩などを採用することができる。
【００９５】
ハロゲン化物系イオン液体として具体的には、塩化物、臭化物、ヨウ化物、チオシアナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９６】
カルボキシラート系イオン液体として具体的には、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９７】
イミド系イオン液体として具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ジシアナミドなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９８】
ボラート系イオン液体として具体的には、テトラフルオロボラート、ビス[オキサラト（２−）−O,O’]ボラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９９】
ホスフェート系イオン液体として具体的には、ヘキサフルオロホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１００】
スルホナート系イオン液体として具体的には、メタンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート、ｐ−トルエンスルホナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０１】
スルフェート系イオン液体として具体的には、メチルスルフェート、ブチルスルフェート、ヘキシルスルフェート、ハイドロジェンスルフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０２】
抗菌剤は、担体を使用している。担体を使用する理由は、つぎのとおりである。シリカのように多くの細孔を有し、表面積が大きい担体上では、イオン液体が表面張力で含浸しやすいことが第一の理由としてあげられる。さらにイオン液体中に溶解した金属化合物が空気中の酸素と作用し、金属酸化物に変化する。その場合、表面積が大きいほど空気中の酸素と接触する機会が増え、その効果が大きくなることが第二の理由である。
【０１０３】
担体としては、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０４】
担体は、上記の例に限定されるものではない。このほか担体としては、繊維、ガラス板、ガラス細菅（キャピラリー）、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０５】
担体の比表面積は100〜5000 m2/gの範囲内にあることが好ましい。比表面積が100 m2/g以上であると、空気との接触面積が増え、イオン液体中の金属化合物が効率的に金属酸化物に変化させることができるという利点がある。比表面積が5000 m2/g以下であると、イオン液体の含浸量を軽減できるという利点がある。
【０１０６】
担体の粒度分布は0.1〜1000μmの範囲内にあることが好ましい。粒度分布が0.1μm以上であると、イオン液体中金属酸化物微粒子を効率的に水系に放出できるという利点がある。粒度分布が1000μm以下であると、イオン液体含浸量および金属担持量を減らすことができるという利点がある。
【０１０７】
抗菌剤に対する金属化合物の担持量は0.001〜1000μmol/抗菌剤100mgの範囲内にあることが好ましい。担持量が0.001μmol/抗菌剤100mg以上であると、活性な抗菌作用を有する金属酸化物の微粒子が生成しやすいという利点がある。担持量が1000μmol/抗菌剤100mg以下であると、抗菌活性を長時間持続させることができるという利点がある。
【０１０８】
本発明の抗菌剤の用途としては、塗料に混ぜることで住宅建材の抗菌塗装に用いたり、繊維に練りこんで抗菌繊維、不織布に添加し抗菌不織布、空気清浄機のフィルター、浄水器フィルター、プラスチックに配合し抗菌プラスチックとして用いることなどを挙げることができる。
【０１０９】
第２の抗菌剤の例について説明する。
【０１１０】
抗菌剤は、イオン液体を担体に担持したものである。
【０１１１】
抗菌剤は、イオン液体を使用している。イオン液体を使用する理由は、(1)イオン液体自体に抗菌活性があること、（２）イオン液体には揮発性が無く、耐久性があること、（３）イオン液体は他の有機抗菌剤に比較して熱安定性に優れていること、（４）イオン液体は一種の塩であるので極性が高く、水に対して難溶性ではないこと、などが挙げられる。
【０１１２】
イオン液体は、水溶性であることが好ましい。水溶性であることが好ましい理由は、水媒体を介して細菌に抗菌剤を接触させる為である。
【０１１３】
イオン液体としては、カチオン部位では、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。アニオン部位では、ハロゲン化物系イオン液体、イミド系イオン液体、ボラート系イオン液体、ホスフェート系イオン液体、スルホナート系イオン液体、スルフェート系イオン液体、カルボキシレート系イオン液体、ジシアナミド系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することが出来る。
【０１１４】
アンモニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウム塩、Ｎ−メチル−トリオクチルアンモニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１５】
ピリジニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−ブチルピリジニウム塩、Ｎ−ヘキシルピリジニウム塩、Ｎ−オクチルピリジニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１６】
イミダゾリウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−アリル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−ブチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジプロピルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジアリルイミダゾリウム塩、N−ヘキシル−N’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−オクチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１７】
ホスホニウム系イオン液体として具体的には、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩などを採用することができる。
【０１１８】
ハロゲン化物系イオン液体として具体的には、塩化物、臭化物、ヨウ化物、チオシアナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１９】
カルボキシラート系イオン液体として具体的には、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２０】
イミド系イオン液体として具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ジシアナミドなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２１】
ボラート系イオン液体として具体的には、テトラフルオロボラート、ビス[オキサラト（２−）−O,O’]ボラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２２】
ホスフェート系イオン液体として具体的には、ヘキサフルオロホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２３】
スルホナート系イオン液体として具体的には、メタンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート、ｐ−トルエンスルホナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２４】
スルフェート系イオン液体として具体的には、メチルスルフェート、ブチルスルフェート、ヘキシルスルフェート、ハイドロジェンスルフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２５】
抗菌剤は、担体を使用している。担体を使用する理由は、つぎのとおりである。シリカのように多くの細孔を有し、表面積が大きい担体上では、イオン液体が表面張力で含浸しやすいことが第一の理由としてあげられる。さらに、一旦、細孔に取り込まれた抗菌作用を有する化合物を断続的に水中に溶出させることで、抗菌剤に長時間の持続性を有させることが出来る。
【０１２６】
担体としては、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２７】
担体は、上記の例に限定されるものではない。このほか担体としては、繊維、ガラス板、ガラス細菅（キャピラリー）、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２８】
担体の比表面積は100〜5000 m2/gの範囲内にあることが好ましい。比表面積が100 m2/g以上であると、イオン液体の担持が可能になり、容易に剥がれ落ちないという利点がある。比表面積が5000 m2/g以下であると、イオン液体の含浸量を軽減できるという利点がある。
【０１２９】
担体の粒度分布は0.1〜1000μmの範囲内にあることが好ましい。粒度分布が0.1μm以上であると、粉体としての取り扱いが容易であり、溶剤と混合させることでペースト状に加工出来、塗装用途にも可能となるという利点がある。粒度分布が1000μm以下であると、イオン液体含浸量を減らすことができるという利点がある。
【０１３０】
本発明の抗菌剤の用途としては、塗料に混ぜることで住宅建材の抗菌塗装に用いたり、繊維に練りこんで抗菌繊維、不織布に添加し抗菌不織布、空気清浄機のフィルター、浄水器フィルター、プラスチックに配合し抗菌プラスチックとして用いることなどを挙げることができる。
【０１３１】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【実施例】
【０１３２】
つぎに、本発明にかかる第１の実施例について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことはもちろんである。
【０１３３】
＜イオン液体の効果＞
【０１３４】
触媒の調製について説明する。
【０１３５】
実施例１
球状シリカ（AGCエスアイテック製D-100-40A、比表面積884 m2/g、細孔容積0.91 mL/g、細孔直径4.1 nm、粒度分布63-210μm）0.66gをフラスコに秤量し、メタノール10mLに懸濁させた。これにイオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(BuMeIm)CF3COO]（0.33 g）とアセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、26.5 mg, 0.10mmol）のメタノール溶液（10mL）を室温にて徐々に滴下し、60分間、空気下で混合させた。ロータリーエバポレータを用いて、この懸濁液からメタノールを減圧留去（25 mmHg/50℃）し、更に２時間真空乾燥させ、緑色の触媒0.93gを得た。
【０１３６】
実施例２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.95 gを得た。
【０１３７】
実施例３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート [(BuMeIm)PF6]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.94 gを得た。
【０１３８】
実施例４
イオン液体としてN-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(OctMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、淡緑色の触媒0.91 gを得た。
【０１３９】
実施例５
イオン液体としてN-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート[(BuPy)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒1.02 gを得た。
【０１４０】
実施例６
イオン液体としてN-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート[(HexPy)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１４１】
実施例７
イオン液体としてN-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート[(OctPy)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.95 gを得た。
【０１４２】
実施例８
イオン液体としてN-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート[(BuPy)BF4]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒1.02 gを得た。
【０１４３】
実施例９
イオン液体としてトリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート[C14H29(C6H13)3P]BF4]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.90 gを得た。
【０１４４】
実施例１０
イオン液体として塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウム[C14H29(C6H13)3P]Cl]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.77 gを得た。
【０１４５】
比較例１
イオン液体としてNブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート(BuMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒0.99 gを得た。
【０１４６】
評価方法について説明する。
XPS測定はAlＫα X線(1486.6 eV)を線源とするULVAC-PHI 1700R ESCAを用いて行った。
【０１４７】
透過型電子顕微鏡観察は、電界放射型透過型電子顕微鏡（日本電子製、JEM-2010F）を用いて測定した。また、測定点における元素分析は、本装置付属のエネルギー分散型蛍光Ｘ線装置（NORAN Instruments）を用いて行った。
【０１４８】
触媒活性の評価は次のように行った。
図１に示すような水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）型ガスクロマトグラフィを用いるパルスインジェクション法を用いて、触媒活性の評価を行った。4mmφ×25 mmのステンレスパイプに触媒100 mg を詰めた触媒カラムを試料導入口側に取り付け、続いてアルコール、ケトン、カルボン酸等の部分酸化生成物を除去するためのフィルターカラム（Porapak QS, 2 mmφ×100 mm）を触媒カラムとＦＩＤ検出器間に取り付け、キャリアガスとして空気（流量25mL/min）を流しながら、所定の温度で、VOCとしてスチレンをマイクロシリンジで1.00 μL触媒カラムに導入した。
【０１４９】
ＦＩＤ検出器で未反応のVOCを検出し、転化率Ｘ（除去率）を算出した。転化率は次式により求められる。
Ｘ＝１００×（ＳI−ＳA）／ＳI
なお、ここでＳA及びＳIはそれぞれ、
ＳA：触媒カラム及びフィルターカラムを通過して検出されたVOCのピーク面積
ＳI：触媒カラムを装着せずにフィルターカラムのみを通過して検出されたVOCのピーク面積（ブランク測定）
を示す。測定は３回行い、平均値を算出した。
【０１５０】
評価結果について説明する。
XPS測定について説明する。図２にVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒（実施例２）調製時のXPS測定におけるV2pのスペクトルを示す。517.5eVに特徴的なV2O5由来のピークが観測された。一般に、VO(acac)2のような４価のVO2+は513eVに観測されるが、本測定では検出されなかった。このことより本実験で調製した触媒中のＶ種は、触媒調製時に既に空気によって酸化を受け、V2O5に変化していると考えられる。
【０１５１】
触媒原料として用いた４価のVO(acac)2が空気中の酸素によって酸化を受けて、以下の反応式(1)(化1)に従ってV2O5に変化したものと考えられる。一般的に、VO(acac)2は有機溶媒中に溶解し、空気に曝しても容易には空気酸化されない。表面積の大きいイオン液体膜中で十分な酸素が供給されることで、このような酸化反応が進行したものと考えられる。
【０１５２】
【化１】
【０１５３】
電子顕微鏡観察について説明する。図３(A)にVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒（実施例２）の透過型電子顕微鏡観察を行った結果を示す。図中、右側の真っ黒な部分がシリカで、その表面上に膜状のイオン液体が観測される。ところどころまだらな斑点のような物が観測できる。色の薄い部分（a点）と黒い部分（ｂ点）の蛍光Ｘ線分析測定（図３(B),(C)）により、a点には触媒金属は存在せず、b点からはV2O5と帰属されるＸ線パターンを確認できた。黒い斑点はＶ化合物の集合体であることが判明した。XPSの結果と併せて考えれば、斑点（ｂ点）はアモルファス状態のV2O5であると推測される。
【０１５４】
触媒活性の評価結果について表１を用いて説明する。比較例１に金属を含まない例を示す。金属を含まない為、スチレンは全く反応せず、転化率は0%である。これに金属としてVO(acac)2を添加した触媒を用いて触媒活性の評価を行ったところ、どのイオン液体を用いても、スチレンが酸化分解をうけ、除去されることが分かった。中でも実施例５の[BuPy]CF3COO代表されるトリフルオロ酢酸塩に高い活性がある（実施例１、４〜７）が、このイオン液体そのものの分解点が150℃と低い。実施例２の[BuMeIm]BF4は少し活性が劣るものの、それ自身の分解点は300℃以上と報告されており汎用性は高いと考えられる。また、スチレンに対して高い溶解度を示すイオン液体においても、同程度の触媒活性を示した（実施例９，１０）。以上の反応では、反応機構は不明であるが、スチレンが空気と反応し、ベンズアルデヒドと二酸化炭素となり、ついで安息香酸、最終的には二酸化炭素まで酸化分解されると考えられる。
【０１５５】
【表１】
【０１５６】
＜金属化合物の効果＞
【０１５７】
触媒の調製について説明する。
【０１５８】
実施例１１
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてV(acac)3(28.6 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.95 gを得た。
【０１５９】
実施例１２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてNaVO3(13.2 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒0.77 gを得た。
【０１６０】
実施例１３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてNa3VO4(19.4 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒0.89 gを得た。
【０１６１】
実施例１４
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてVOSO4(17.6 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒1.01 gを得た。
【０１６２】
比較例２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてV2O5(18.2 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.99 gを得た。
【０１６３】
実施例１５
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてCu(OAc)2(19.2 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、青色の触媒0.95 gを得た。
【０１６４】
実施例１６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてFe(acac)3(33.8 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、濃赤色の触媒0.91 gを得た。
【０１６５】
実施例１７
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてPd(acac)2(31.0 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、濃赤色の触媒0.97 gを得た。
【０１６６】
実施例１８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてMoO2(acac)2(33.8 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の触媒0.71gを得た。
【０１６７】
実施例１９
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒として(nBu4N)4PVMo11O40 (20.2 mg, 6.7×10-4 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.64 gを得た。
【０１６８】
実施例２０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒として(nBu4N)3PMo12O40 (15.1 mg, 6.7×10-4 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.78 gを得た。
【０１６９】
評価方法について説明する。触媒活性の評価は、「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、VOCとしてスチレンを用いて行った。
【０１７０】
評価結果について説明する。表２にイオン液体として[BuMeIm]BF4を用いて、各種金属化合物と共にシリカに担持した触媒を用いてスチレンの除去能を検討した。実施例２及び実施例１８に示す、VO(acac)2とMoO2(acac)2に高い活性が認められた。特にVO(acac)2の場合では評価前後の触媒のXPS測定で何れもV2O5として存在していることが確認できている。なお、その粒子サイズは不明で、ＴＥＭ測定ではアモルファス状態の集合体であることが明らかである。一方、他の幾つかのＶ化合物の触媒活性を評価したが、全く触媒活性を示さなかったV2O5を除き、ある程度の触媒活性を有している。V2O5が触媒活性を示さない理由としては、イオン液体に対して溶解度が無く、触媒調製の際に、メタノールに完全に溶解することなくそのまま、スラリー状にして担持したため、イオン液体膜中に細かく分散していないことが原因であると考えられる。その他金属（実施例１５〜１８）についての状態分析は行っていないので、酸化物になっているのかどうか不明である。実施例１９及び２０に示すヘテロポリ酸触媒では、Ｖの存在の有無に関わらず、触媒活性は低かった。
【０１７１】
【表２】
【０１７２】
＜担持量の効果＞
【０１７３】
触媒の調製について説明する。
【０１７４】
実施例２１
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、54.2 mg, 0.20 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１７５】
実施例２２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、103 mg, 0.40 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１７６】
実施例２３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、275 mg, 1.00 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１７７】
評価方法について説明する。触媒活性の評価は「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、VOCとしてスチレンを用いて行った。)
【０１７８】
評価結果について説明する。イオン液体として[BuMeIm]BF4を用いて、VO(acac)2の担持量を変化させた触媒を用いてスチレンの除去能を検討した。表３および図４から明らかなように、Ｖ触媒の担持量を増加させるに従って、スチレンの転化率は上昇し、実施例２２に示すように、VO(acac)2を0.04mmolを担持した場合にスチレンの転化率は36％にまで達した。
【０１７９】
【表３】
【０１８０】
＜温度の効果＞
【０１８１】
触媒の調製について説明する。
【０１８２】
実施例２４〜２８
実施例２で調製した触媒を用いた。
【０１８３】
評価方法について説明する。
触媒活性の評価は「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、VOCとしてスチレンを用いて行った。
【０１８４】
熱分析は次のように行った。熱重量・示差熱分析は島津製作所製DTG-60 を用い、毎分100mLの空気気流下、室温から400℃まで毎分2℃昇温で測定を行った。
【０１８５】
評価結果について説明する。
触媒活性の評価結果について説明する。表４および図５にスチレンの触媒酸化除去に及ぼす反応温度の効果を示す。実施例２で調製したVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒を用いて、各温度においてスチレンの反応を行った結果、反応温度が200℃でスチレンの転化率は30%を示し、その後は緩やかに減少に転じた。本触媒は次に示す熱分析の結果から260を境にイオン液体自身の分解が起こることが分かっている。
【０１８６】
【表４】
【０１８７】
熱分析結果について説明する。実施例２で調製したVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒を用いて、本触媒の空気気流かにおける、熱安定性を調べた。触媒中のイオン液体：SiO2の重量比は略１：２であり、加熱が進むにつれてイオン液体が分解して揮発し始めるならば、重量減少はSiO2の重量比６６％まで減少するはずである。図６から明らかなように、260℃を境にして触媒重量が減少し始め、400℃近傍で完全にイオン液体の重量分の減少が認められた。本来、本触媒中のイオン液体[BuMeIm]BF4の分解点は300℃であり、酸化触媒であるV2O5がイオン液体の分解を促進したものと考えられる。従って、本触媒は高温領域で稼動させるよりも、比較的低温（室温から百数十℃）で稼動させることが望ましいと考えられる。なお、本触媒の分解点は用いる金属の種類、担持量、イオン液体の種類によって異なると考えられる。
【０１８８】
＜揮発性有機化合物の効果＞
【０１８９】
触媒の調製について説明する。実施例２で調製した触媒、および以下の実施例に記載する触媒を用いた。
【０１９０】
実施例２９〜３４
実施例２で調製した触媒を用いた。
【０１９１】
実施例３５，３６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトン銅（Cu(acac)2、26.1 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、青色の触媒0.89 gを得た。
【０１９２】
実施例３７，３８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンマンガン（Mn (acac)2、25.3 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の触媒0.96 gを得た。
【０１９３】
実施例３９，４０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンコバルト（Co(acac)3、35.6 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、濃緑色の触媒0.80 gを得た。
【０１９４】
実施例４１，４２
実施例１８で調製した触媒を用いた。
【０１９５】
実施例４３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンニッケル（Ni (acac)2、29.3 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、水色の触媒0.73 gを得た。
【０１９６】
比較例３
比較例２で調製した触媒を用いた。
実施例４４
実施例２２で調製した触媒を用いた。
実施例４５
実施例２３で調製した触媒を用いた。
【０１９７】
評価方法について説明する。触媒活性の評価は「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、表５に記載の各種のVOCを用いて行った。
【０１９８】
評価結果について説明する。表５に各種VOCの反応について各種触媒を用いて触媒酸化除去を行った結果を示す。触媒として、VO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒を用いた場合の各種VOCの反応性はスチレン＞エチルベンゼン＞ｐ−キシレン＞トリクロロエタン＞トリクロロエチレン＞トルエン＞ベンゼンの順になる（実施例２、２９〜３３、４４）。
【０１９９】
【表５】
【０２００】
反応性の検討を行ったVOCの中で、ハロゲン系有機溶媒は反応性が低い為に分解が困難とされている。本実験でもトリクロロエチレンの反応性が低い（実施例３３）。そこで、トリクロロエチレンについて、更に活性の高い触媒を探索した結果、Mn(acac)2の触媒活性が高く、100℃で５％の転化率を示した（実施例３７）。
【０２０１】
以上のことから、本実施例によれば、イオン液体を反応媒体とする触媒系において、種々の有機化合物が空気によって容易に酸化されることが確認できた。
【０２０２】
つぎに、本発明にかかる第２の実施例について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことはもちろんである。
【０２０３】
＜イオン液体の効果＞
【０２０４】
抗菌剤の調製について説明する。
【０２０５】
比較例４
アンピシリン、ナトリウム塩（ナカライテスク社製、Ampicilline, Sodium Salt）50μｇ(0.134μmol)をそのまま用いた。
【０２０６】
比較例５
球状シリカ(0.66 g)及び触媒としてVO(acac)2(26.7 mg, 0.10 mmol)を用い、[(BuMeIm)CF3COO]を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、茶色の試料0.63 gを得た。
【０２０７】
比較例６
球状シリカ(0.66 g)及び触媒としてMn(acac)2 (25.4 mg, 0.10 mmol)を用い、[(BuMeIm)CF3COO]を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、茶色の試料0.65 gを得た。
【０２０８】
比較例７
球状シリカそのものを用いた。
【０２０９】
実施例４６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.87 gを得た。
【０２１０】
実施例４７
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート[(BuMeIm)CF3SO3]（0.34 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、灰色の試料0.97 gを得た。
【０２１１】
比較例８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート [(BuMeIm) CF3SO3]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.89 gを得た。
【０２１２】
実施例４８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート [(BuMeIm)PF6]（0.33 g）及び触媒としてMn(acac)2(24.7 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の試料0.98 gを得た。
【０２１３】
比較例９
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート [(BuMeIm)PF6]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.98 gを得た。
【０２１４】
実施例４９
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド[(BuMeIm)(CF3SO2)2N]（0.33 g）及び触媒としてVO(acac)2(31.0 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.97 gを得た。
【０２１５】
実施例５０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド[(BuMeIm)(CF3SO2)2N]（0.33 g）及び触媒としてMn(acac)2(25.4 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の試料0.98 gを得た。
【０２１６】
比較例１０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド[(BuMeIm)(CF3SO2)2N]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.91 gを得た。
【０２１７】
実施例５１
イオン液体としてN-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(HexMeIm)CF3COO]（0.33 g）及び触媒としてVO(acac)2(26.5 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.97 gを得た。
【０２１８】
実施例５２
イオン液体としてN-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(HexMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.90 gを得た。
【０２１９】
実施例５３
イオン液体としてN-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(OctMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.91 gを得た。
【０２２０】
比較例１１
イオン液体としてN-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート[(BuPy)BF4]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.89 gを得た。
【０２２１】
実施例５４
イオン液体としてN-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート[(HexPy)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.96 gを得た。
【０２２２】
実施例５５
イオン液体としてN-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート[(OctPy)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.90 gを得た。
【０２２３】
このほか、実施例２、３、４、６、７、８、及び３７により試料を得た。
【０２２４】
評価方法について説明する。
抗菌活性(Positive Control)の測定方法について説明する。精製寒天末（ナカライテスク社製）15 g およびLB培地（Lennox）（ナカライテスク社製）20 gを精製水1000 mLに加え、130 ℃で1時間加熱滅菌（オートクレーブ）処理をした。この温溶液を直径10 cmのシャーレ上に深さ5 mm程度になるよう加え、蓋をして1日静置した。この寒天培地に大腸菌（Escherichia coli DH5α、和光純薬工業社製）溶液100 μLを加え、コンラージ棒にて菌を培地全面に塗り拡げた。この培地の中心部に、直径8 mm以内になるように試料粉末10 mgを載せ、37 ℃で18 時間培養した。培養後、試料を中心にして菌苔の成長が阻害され阻止円が形成される。この直径（mm）を測定し、抗菌活性の評価を行った。
【０２２５】
評価結果について説明する。
VO(acac)2及びMn(acac)2を用いて各種イオン液体の効果を検討した。結果を表６及び図７に示す。まず、イオン液体を用いずに金属化合物だけをシリカに含浸させたものには、いずれも抗菌活性を示さなかった。イオン液体には抗菌活性を示すものが多くあるが、実施例４６，５２、５３、５４、５５の水溶性イオン液体には金属化合物が存在しなくてもそれ自体、抗菌活性を示した。さらに金属化合物を加えることでその抗菌活性は増加することが分かった（実施例２、３７、４７、３、４８、４９、５０，５１，４，８，６，７）。特に興味深いことに、水溶性のないイオン液体の場合（比較例９、１０）、それ自体の抗菌活性は無いものの、金属化合物が添加されることで抗菌活性が発現している（実施例３、４８、４９、５０）。またイオン液体が水溶性であっても抗菌活性を示さない場合でも（比較例８，１１）、金属化合物を添加することでその抗菌活性は増大することが分かる。
【０２２６】
以上のことから、抗菌作用のメカニズムは次のように考えることが出来る。まず、イオン液体のみで抗菌活性を示すものについてはシリカゲル表面上に吸着しているイオン液体が、寒天培地に触れると、水溶性のイオン液体のみが寒天培地に溶出し、抗菌活性を示すものであると考えられる。
【０２２７】
また、金属化合物を含むイオン液体の場合は、そのイオン液体が水溶性であるかどうかにかかわらず、イオン液体中に溶解した金属化合物はシリカゲル表面上で空気および湿度の作用で徐々に酸化物微粒子に変化し、これが寒天培地に移動することによって菌苔の成長が阻害されることで、抗菌活性を示すものと考えられる。
【０２２８】
【表６】
【０２２９】
＜金属化合物の効果＞
【０２３０】
抗菌剤の調製について説明する。
実施例２、１２、１４、１６，１７、１８、３７，３９、４３、および４６により試料を得た。
【０２３１】
評価方法について説明する。
抗菌活性(Positive Control)は上述した方法により測定した。
【０２３２】
評価結果について説明する。
イオン液体として[BuMeIm] BF4を用いて、各種金属化合物の効果を検討した。結果を表７及び図８に示す。イオン液体自体に抗菌活性があるものの（実施例４６）、表中に示したすべての金属化合物の添加により、その阻止円直径は増大した。
【０２３３】
抗菌作用を示すメカニズムはイオン液体の効果で記述したように水溶性イオン液体及び金属化合物が寒天培地に溶解することで、菌苔の成長を阻害し、抗菌活性を示すものと考えられる。なお、金属の種類による差異についてはそのメカニズムは不明であるが、その抗菌活性の強さはＮｉ＝Ｃｏ＞Ｍｎ＞Ｖ＝Ｍｏ＝Ｆe＞Ｐｄの順であった。
【０２３４】
【表７】
【０２３５】
＜担持量の効果＞
【０２３６】
抗菌剤の調製について説明する。
【０２３７】
実施例５６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、82.4 mg, 0.30 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.99 gを得た。
【０２３８】
実施例５７
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、160.4 mg, 0.60 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.99 gを得た。
【０２３９】
このほか、実施例２、２１，２２，２３、および４６により試料を得た。
【０２４０】
評価方法について説明する。
抗菌活性(Positive Control)は上述した方法により測定した。
【０２４１】
評価結果について説明する。
イオン液体として[BuMeIm] BF4を用いて、VO(acac)2の担持量効果を検討した。結果を表８及び図９に示す。イオン液体自体に抗菌活性があるものの（実施例４６）、VO(acac)2の担持量を増加させることでその抗菌活性は増大した。これは寒天培地に移動する金属化合物の量が増えたためであると理解できる。
【０２４２】
【表８】
【０２４３】
以上のことから、本実施例によれば、抗菌活性の高い新規な抗菌剤を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０２４４】
【図１】パルスインジェクション法によるVOCsの接触酸化触媒評価装置の概要を示す図である。
【図２】VO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒調製時のXPS測定におけるV2pのスペクトルを示す図である。
【図３】(A)V2O5がイオン液体中に分散した触媒の透過型電子顕微鏡観察画像、(B)透過型電子顕微鏡観察画像のa点における元素分析結果（Ｖなし）、(C) 透過型電子顕微鏡観察画像のb点における元素分析結果（Ｖあり）をそれぞれ示す図である。
【図４】スチレンの触媒酸化除去に及ぼすVO(acac)2触媒担持量の効果を示す図である。
【図５】スチレンの触媒酸化除去に及ぼす反応温度の効果を示す図である。
【図６】VO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒の熱分析の結果を示す図である。
【図７】大腸菌(E. coli)に対するV/Mn-Ionic Liquid/SiO2の抗菌活性において、各種イオン液体の効果を示す図である。
【図８】大腸菌(E. coli)に対するMetal-[BuMeIm]BF4/SiO2の抗菌活性において、各種金属種類の効果を示す図である。
【図９】大腸菌(E. coli)に対するVO(acac)2-[BuMeIm]BF4/SiO2の抗菌活性において、金属担持量の効果を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な酸化触媒に関する。また、本発明は、この酸化触媒を用いる新規な酸化方法に関する。また、本発明は、この酸化方法を用いる新規な酸化装置に関する。また、本発明は、新規な抗菌剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、揮発性有機化合物(VOCs)の酸化除去用触媒として、シリカやアルミナに、直接パラジウムや白金などの貴金属や希土類酸化物を担持させた触媒が多く使用されているが、いずれも触媒として駆動させるには数百度の高温が必要である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
イオン液体を反応媒体として、各種の金属化合物を触媒とする、オレフィン(Pd/Cu触媒)、チオール(Co触媒)、アルコール（Cu触媒, Ru触媒, V触媒）、アルデヒド(Ni触媒)、アルキルベンゼン（Co触媒）の空気酸化反応が数例報告されている。
【０００４】
PdCl2/CuCl2触媒を用いる末端オレフィンのWacker酸化反応では[BuMeIm]BF4を溶媒とするケトンの合成が行われているが、反応基質(2 mmol)やイオン液体(2 mL)に対して用いる触媒金属の濃度(10 mol%)が高いことが欠点である。また、PdCl2(0.2 mmol)に対してCuCl2(2 mmol)を使用しなければならない(非特許文献２参照)。
【０００５】
チオールを空気酸化してジスルフィドを合成する触媒としてコバルト(II)−フタロシアニン錯体(1 mol%)を用いる反応が報告されているが、配位子の分子量が大きく、触媒使用量（重量）が大きいのが欠点である(非特許文献３参照)。
【０００６】
アルコールの酸化により、ケトンを合成する反応においては、イオン液体として[BuMeIm]PF6が用いられている。触媒のCuCl(5 mol%)に対してＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ）(5 mol%)を用いねばならず、触媒系が複雑である(非特許文献４参照)。また、RuCl2(PPh3)3触媒(1 mol%)を用いる場合には配位子のホスフィンが酸化されて、触媒が分解される恐れがある。触媒金属は酸化ルテニウムに変化している可能性はあるが、その記述はない(非特許文献５参照)。また、V(O)(acac)2(5 mol%)を触媒とする反応も報告されているが、触媒に対して２倍量の第３級アミンの添加が必須であり、反応系が複雑である(非特許文献６参照)。また、触媒がイオン液体に良く溶解しており、酸化物を形成しているという記述はない。
【０００７】
アルデヒドもNi(acac)2(3 mol%)を触媒として空気酸化を受け、カルボン酸に容易に変換される(非特許文献７参照)。触媒は[BuMeIm]PF6に完全に溶解しており、酸化物を形成しているという記述はない。
【０００８】
アルキルベンゼンの側鎖アルキル基の空気酸化がCo(OAc)2, ＮａＢｒ，ＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロ二トリル）を触媒として酸性イオン液体中で行われている。触媒系が複雑な上、酸性イオン液体[HMeIm]CF3COO或いは中性イオン液体[BuMeIm]BF4とトリフルオロ酢酸(CF3COOH)混合溶媒を用いる為、反応容器の腐食が問題である(特許文献１参照)。
【０００９】
また、シリカゲル表面にアート型金属アンモニウム塩を化学結合させたものを触媒として用いる、アルカン類の液相酸化反応も既知である(特許文献２参照)。これらは何れも合成化学的見地から、酸化生成物を得るための触媒として用いられている。
【００１０】
一方、イオン液体中で金属酸化物を発生させた文献として、以下の４例がある。
酸化チタンの合成例として、チタンテトライソプロポキシド(Ti(OiPr)4を原料として[BuMeIm]PF6中で加水分解してナノ構造を持つ微粒子状のTiO2を合成している(非特許文献８参照)。最終的にイオン液体から分離してTiO2の微粉末を得ているが、イソプロパノール中で合成したものと比べるとイオン液体中で合成した微粒子の方がＢＥＴ比表面積が数倍大きいという報告である。
【００１１】
また、イオン液体としてエチレンジアミンオラート（エチレンジアミンとオレイン酸の混合物）中で酢酸亜鉛を286℃に加熱しながら、加水分解して酸化亜鉛のピラミッド状微結晶の合成に成功している(非特許文献９参照)。
【００１２】
さらに、[BuMeIm]BF4中で、塩化マンガン(MnCl2)と過マンガン酸カリウム(KMnO4)の酸化還元反応により、ナノニードルやナノロッド状二酸化マンガン(MnO2)の合成に成功している(非特許文献１０参照)。
【００１３】
さらに、Fe(CO)5をイオン液体として[BuMeIm](CF3SO2)2Nに溶解して、空気中で熱分化することで、酸化鉄のナノ粒子を合成する報告もある(非特許文献１１参照)。
【００１４】
なお、発明者は、本発明に関連する技術内容を開示している（非特許文献１２参照）。これは、特許法第３０条第１項を適用できるものと考えられる。
【００１５】
近年、有機系抗菌材、無機系抗菌材など多種多様な抗菌製品が開発されている。なかでもAg+イオンを微量溶出させることで抗菌性を発現させる銀系無機抗菌材、酸化チタンに代表される光触媒能を有する化合物を主成分とする無機抗菌材が代表的である（非特許文献１３参照）。また、活性炭などの担体に銀化合物を担持して水処理剤として用いる試みもなされている（特許文献３〜６参照）。また、イオン液体をテンプレートとして作成したメソ空間を持つシリカ微粒子が抗菌活性を有することも見出されている（非特許文献１４参照）。また、酸化バナジウムのナノ粒子が抗菌活性を示すことも報告されている（非特許文献１５〜１６参照）。ポリアクリル酸のような水溶性高分子に担持したバナジウム化合物が抗菌活性を示すという報告もある（非特許文献１７参照）。
【００１６】
発明者は、揮発性有機化合物の空気による酸化分解を低温で行うことを目的として、イオン液体にバナジウム等の微量の金属化合物を溶解せしめたものをシリカゲルに含浸して調製した触媒を開発した（非特許文献１２参照）。この触媒を用いて各種の揮発性有機化合物の空気酸化分解を行った。
【００１７】
イミダゾリウム塩に代表されるイオン液体の抗菌活性については、幾つかの報告がある。そのアンモニウム塩を構成するアルキル基鎖長が長い程、その抗菌活性は増大することが知られている（非特許文献１８参照）。また、イミダゾリウム塩以外のハロゲンを含まないイオン液体を用いて抗菌繊維を製造する報告もある（特許文献７参照）。
【００１８】
【特許文献１】J. Tang, F. Yang, H. Zhu, CN 1528726 (2004)
【特許文献２】W. F. Hoelderich, E. Modrogan, GB 2427192
【特許文献３】特開平５−８４４３９号公報
【特許文献４】特開平６−１３５８０８号公報
【特許文献５】特開平６−２８７１０３号公報
【特許文献６】特開平１１−２７８８２３号公報
【特許文献７】特開２００７−３９８２０号公報
【非特許文献１】P. Gelin, M. Primet, Applied Catalysis B: Environmental 39, 1-37 (2002)
【非特許文献２】I. A. Ansari, S. Joyasawal, M. K. Gupta, J. S. Yadav, R. Gee, Tetrahedron Lett., 2005, 46, 7507-7510
【非特許文献３】S. M. S. Chauhan, A. Kumar, K. A. Srinivas, Chem. Commun., 2003, 2348-2349
【非特許文献４】I. A. Ansari, R. Gee, Org. Lett.,2002,4,1507-1509
【非特許文献５】A. Wolfson, S. Wuyts, D. E. D. Vos, I. F. J. Vankelecom, P. A. Jacobs, Tetrahedron Lett., 2002、43、8107-8110
【非特許文献６】N. Jiang, A. J. Ragauskas, Tetrahedron Lett., 2007, 48, 273-276
【非特許文献７】J. Howarth, Tetrahedron Lett., 2000, 41, 6627-6629
【非特許文献８】K. Yoo, H. Choi, D. D. Dionysiou, Chem. Commun., 2004, 2000-2001
【非特許文献９】X. Zhou, Z.-X. Xie, Z.-Y. Jiang, Q. Kuang, S.-H. Zhang, T. Xu, R.-B. Huang, L.-S. Zheng, Chem. Commun., 2005, 5572-5574
【非特許文献１０】L.-X. Yang, Y.-J. Zhu, W.-W. Wang, H. Tong, K.-L. Ruan, J. Phys. Chem., B, 2006, 110, 6609-6614.
【非特許文献１１】Y. Wang, S. Maksimuk, R. Shen, H. Yang, Green Chem., 2007, 9, 1051-1056
【非特許文献１２】谷口裕樹、牧岡良和、稲津晃司、馬場俊秀、高石優太、高村岳樹、石油学会関西支部第16回研究発表会・日本エネルギー学会関西支部第５２回研究発表会・合同研究発表会、関西大学、2007年12月7日、P08, pp66-67.
【非特許文献１３】内田眞志、防菌防黴、２００８、３６（４）、２７３−２８０）
【非特許文献１４】B. G. Trewyn, C. M. Whitman, V. S.-Y. Lin, Nano Lett., 2004, 4, 2139-2143.
【非特許文献１５】J.-f. Ju, C.-j. Li, M. Xu, H. Ye, 精細化工2003, (20), 641-643+681.
【非特許文献１６】J.-f. Ju, M. Xu, C.-j. Li, 精細化工2006, (23), 10481055.
【非特許文献１７】D. Kalita, S. Sarmah, S. P. Das, D. Baishya, A. Patowary, S. Baruah, N. S. Islam, React. Func. Polym. 2008, 68, 876-890.
【非特許文献１８】J. Pernak, K. Sobaszkiewicz, I. Mirska, Green Chem., 2003, 5, 52-56.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述した論文では、何れも金属酸化物微粒子を合成、単離する報告であり、合成する際には様々な添加物を加えたり、洗浄に手間が掛かるなど、合成過程、精製過程が複雑である。当然どの論文に関しても微粒子の合成、物性解析を目的とするものであり、用途については記載されていない。
【００２０】
一方、上述したように発明者は、イオン液体にバナジウム等の微量の金属化合物を溶解せしめたものをシリカゲルに含浸して調製した触媒を開発した。この触媒を用いて各種の揮発性有機化合物の空気酸化分解を行った。しかしながら、抗菌活性の評価については検討していない。
【００２１】
また、上述したように、イミダゾリウム塩に代表されるイオン液体の抗菌活性については、幾つかの報告がある。また、イミダゾリウム塩以外のハロゲンを含まないイオン液体を用いて抗菌繊維を製造する報告もある。しかしながら、他のイオン液体については、抗菌活性を調べていない。
【００２２】
そのため、このような課題を解決する、新規な酸化触媒、酸化方法、酸化装置および抗菌剤の開発が望まれている。
【００２３】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、新規な酸化触媒を提供することを目的とする。
また、本発明は、この酸化触媒を用いる新規な酸化方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、この酸化方法を用いる新規な酸化装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、新規な抗菌剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の酸化触媒は、対象物質を酸化する酸化触媒において、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したことを特徴とする。
【００２５】
ここで、限定されるわけではないが、対象物質は揮発性有機化合物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００２６】
本発明の酸化方法は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化方法において、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであることを特徴とする。
【００２７】
ここで、限定されるわけではないが、対象物質は揮発性有機化合物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００２８】
本発明の酸化装置は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化装置において、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであることを特徴とする。
【００２９】
ここで、限定されるわけではないが、対象物質は揮発性有機化合物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００３０】
本発明の抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００３１】
ここで、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート誘導体、イミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、ミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムテトラフルオロボラート誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、金属化合物は、VO(acac)2、Mn(acac)2、Ni(acac)2、Co(acac)3、Fe(acac)3、MoO2(acac)2、Pd(acac)2、NaVO3、VOSO4(H2O)nから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００３２】
本発明の抗菌剤は、イオン液体を担体に担持したものである。
【００３３】
ここで、限定されるわけではないが、イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、ミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、イオン液体は、水溶性であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。また、限定されるわけではないが、担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３５】
本発明の酸化触媒は、対象物質を酸化する酸化触媒において、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したので、新規な酸化触媒を提供することができる。
【００３６】
本発明の酸化方法は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化方法において、前記酸化触媒が、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであるので、新規な酸化方法を提供することができる。
【００３７】
本発明の酸化装置は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化装置において、前記酸化触媒が、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであるので、新規な酸化装置を提供することができる。
【００３８】
本発明の抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものであるので、新規な抗菌剤を提供することができる。
【００３９】
本発明の抗菌剤は、イオン液体を担体に担持したものであるので、新規な抗菌剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、酸化触媒、酸化方法および酸化装置にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４１】
酸化触媒について説明する。酸化触媒は、対象物質を酸化する酸化触媒において、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００４２】
本発明触媒の処理対象となる揮発性有機化合物としては、ノルマルペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ノルマルヘプタン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、ｐ−キシレン、m−キシレン、o−キシレン、アニソール、フラン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、tert-ブチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、１，４−ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、ブタノン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ピリジン、メチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ）、クロロメタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、酢酸、プロピオン酸、酪酸、クロロ酢酸、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４３】
本発明触媒の処理対象は、揮発性有機化合物に限定されるものではない。このほか本発明触媒の処理対象としては、アンモニア、一酸化炭素、硫化水素（H2S）、ホスフィン（PH3）、シラン（SH4）などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４４】
本発明の触媒では、金属化合物を使用している。金属化合物を使用する理由は、酸化還元反応により酸素と化合して有機化合物を酸素化し、分解する能力があるからであり、触媒として作用する能力を有しているからである。
【００４５】
金属化合物の金属としては、バナジウム、モリブデン、銅、鉄、パラジウム、チタン、ジルコニウム、イットリウム、ランタン、ニオブ、タンタル、クロム、タングステン、マンガン、レニウム、ルテニウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、白金、銀、亜鉛、スズ、鉛などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４６】
金属化合物としては、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４７】
金属塩として具体的には、Cu(OAc)2, Zn(OAc)2, Rh(OAc)2, Ni(OAc)2, Mo2(OAc)4, Mn(OAc)2, Mn(OAc)3等の酢酸塩、Fe(C2O4), Fe2(C2O4)3, Ni(C2O4)等のシュウ酸塩、ZnCl2, VCl3, V(O)Cl3, WCl6, RhCl3, ReCl5, MoCl5, MnCl2, NiCl2, FeCl2, FeCl3, CuCl2, CuCl等の塩化物、 ZnBr2, WBr5, RhBr3, MnBr2, FeBr2, NiBr2, CuBr, CuBr2等の臭化物、ZnI2, RhI3, MnI2, FeI2, NiI2, CuI等のヨウ化物、MnCO3, NiCO3, CuCO3等の炭酸塩、Zn3(PO4)2, RhPO4, FePO4等のリン酸塩、 Zn(NO3)2, Rh(NO3)3, Mn(NO3)2, Ni(NO3)2等の硝酸塩、ZnSO4, VOSO4, Rh2(SO4)3, MnSO4, FeSO4, NiSO4, CuSO4等の硫酸塩、Zn(CF3SO3)2, Cu(CF3SO3)2等のスルホン酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４８】
金属錯体として具体的には、VO(acac)2, V(acac)3, MoO2(acac)2, Pd(acac)2, Fe(acac)2, Fe(acac)3, Cu(acac)2, Mn(acac)2, Ni(acac)2, Co(acac)2, Co(acac)3等のアセチルアセトナート錯体、RuCl2(PPh3)3, RhCl(PPh3)3等のホスフィン錯体、Mo(CO)6, Ni(CO)4, Fe(CO)5, Mn2(CO)10, W(CO)6等のカルボニル錯体、Ti(OiPr)4, V(O)(OiPr)3等の 金属アルコラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００４９】
金属酸化物として具体的には、NaVO3, Na3VO4, V2O3, V2O4, V2O5, (nBu4N)3PMo12O40, (nBu4N)4PVMo11O40, MoO2, MoO3, MnO, Mn2O3, MnO2, Mn3O4, WO3, TiO2, ZnO, CuO, Cu2O, CoO, Co3O4, FeO, Fe2O3, Fe3O4, NiO, NiO2, Re2O7, Rh2O3などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５０】
金属水酸化物として具体的には、Ni(OH)2, Cu(OH)2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５１】
金属硫化物として具体的には、V2S3, V2S5, MoS2, MoS3, MnS, ZnS, CuS, Cu2S, FeS, NiS2, PdS, Re2S7, RuS2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５２】
金属微粒子として具体的には、鉄粉、亜鉛粉、パラジウム粉、バナジウム粉、銅粉、コバルト粉などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５３】
本発明の触媒では、イオン液体を使用している。イオン液体を使用する理由は、４級アンモニウム塩であるため揮発性が無いこと、耐酸化性を有すること、極性が高いため触媒の金属化合物に対する溶解度が高いこと、アルキル基を有しているため揮発性有機化合物との相溶性があること、酸素に対する溶解度が高いことを挙げることができる。
【００５４】
イオン液体としては、カチオン部位では、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。アニオン部位では、ハロゲン化物系イオン液体、アセタート系イオン液体、イミド系イオン液体、ボラート系イオン液体、ホスフェート系イオン液体、スルホナート系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することが出来る。
【００５５】
アンモニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウム塩、Ｎ−メチル−トリオクチルアンモニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５６】
ピリジニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−ブチルピリジニウム塩、Ｎ−ヘキシルピリジニウム塩、Ｎ−オクチルピリジニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５７】
イミダゾリウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−アリル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−ブチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジプロピルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジアリルイミダゾリウム塩、Ｎ−オクチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００５８】
ホスホニウム系イオン液体として具体的には、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩などを採用することができる。
【００５９】
ハロゲン化物系イオン液体として具体的には、塩化物、臭化物、ヨウ化物、チオシアナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６０】
アセタート系イオン液体として具体的には、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６１】
イミド系イオン液体として具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ジシアナミドなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６２】
ボラート系イオン液体として具体的には、テトラフルオロボラート、ビス[オキサラト（２−）−O,O’]ボラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６３】
ホスフェート系イオン液体として具体的には、ヘキサフルオロホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６４】
スルホナート系イオン液体として具体的には、メタンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート、メチルスルフェート、ブチルスルフェート、ヘキシルスルフェート、ハイドロジェンスルフェート、ｐ−トルエンスルホナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６５】
本発明の触媒では、担体を使用している。担体を使用する理由は、担体表面に膜を形成することによりイオン液体の流動を防ぐこと、担体の表面積を利用することにより揮発性有機化合物の吸着能力を高めること、大きい表面積を利用して酸素ガスの溶解量を増大させること、反応熱を放散させることを挙げることができる。
【００６６】
担体としては、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００６７】
担体の比表面積は100〜5000 m2/gの範囲内にあることが好ましい。比表面積が100 m2/g以上であると、イオン液体が流動を起こさず、十分担持されるという利点がある。比表面積が5000 m2/g以下であると、気体分子の吸着量が大きいという利点がある。
【００６８】
担体の粒度分布は0.1〜1000μmの範囲内にあることが好ましい。粒度分布が0.1μm以上であると、イオン液体が十分担持されるという利点がある。粒度分布が1000μm以下であると、反応熱を放散できるという利点がある。
【００６９】
担体は、上記の例に限定されるものではない。このほか担体としては、繊維、ガラス板、ガラス細菅（キャピラリー）、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００７０】
触媒に対する金属化合物の担持量は0.001〜1000μmol/触媒100mgの範囲内にあることが好ましい。担持量が0.001μmol/触媒100mg以上であると、揮発性有機溶媒を分解する能力を発現するという利点がある。担持量が1000μmol/触媒100mg以下であると、触媒活性の持続時間が向上するという利点がある。
【００７１】
反応温度は-20〜300℃の範囲内にあることが好ましい。反応温度が-20℃以上であると、沸点が低温の揮発性ガスを分解できるという利点がある。反応温度が300℃以下であると、イオン液体が分解せず、触媒能を維持できるという利点がある。
【００７２】
本発明触媒は、気相中の反応ばかりでなく、有機溶媒、水溶媒、フルオロカーボンなどの液相中の反応や、超臨界流体中でも使用することができる。
【００７３】
酸化方法について説明する。酸化方法は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する方法であり、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００７４】
酸化装置について説明する。酸化装置は、酸化触媒を用いて対象物質を酸化する装置であり、前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００７５】
酸化装置として具体的には、脱臭装置、空気浄化装置、汚水処理装置、純水製造装置などを採用することができる。
【００７６】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７７】
つぎに、抗菌剤にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００７８】
第１の抗菌剤の例について説明する。
【００７９】
抗菌剤は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである。
【００８０】
抗菌剤は、金属化合物を使用している。金属化合物を使用する理由は、多くの無機系抗菌剤の場合もそうであるように、金属イオン自体に抗菌作用があるので、徐々に金属イオンや、金属酸化物を放出することで抗菌活性を維持させるためである。
【００８１】
金属化合物の金属としては、バナジウム、モリブデン、銅、鉄、パラジウム、チタン、ジルコニウム、イットリウム、ランタン、ニオブ、タンタル、クロム、タングステン、マンガン、レニウム、ルテニウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、白金、銀、亜鉛、スズ、鉛などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８２】
金属化合物としては、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８３】
金属塩として具体的には、Cu(OAc)2, Zn(OAc)2, Rh(OAc)2, Ni(OAc)2, Mo2(OAc)4, Mn(OAc)2, Mn(OAc)3等の酢酸塩、Fe(C2O4), Fe2(C2O4)3, Ni(C2O4)等のシュウ酸塩、ZnCl2, VCl3, V(O)Cl3, WCl6, RhCl3, ReCl5, MoCl5, MnCl2, NiCl2, FeCl2, FeCl3, CuCl2, CuCl等の塩化物、 ZnBr2, WBr5, RhBr3, MnBr2, FeBr2, NiBr2, CuBr, CuBr2等の臭化物、ZnI2, RhI3, MnI2, FeI2, NiI2, CuI等のヨウ化物、MnCO3, NiCO3, CuCO3等の炭酸塩、Zn3(PO4)2, RhPO4, FePO4等のリン酸塩、 Zn(NO3)2, Rh(NO3)3, Mn(NO3)2, Ni(NO3)2等の硝酸塩、ZnSO4, VOSO4, Rh2(SO4)3, MnSO4, FeSO4, NiSO4, CuSO4等の硫酸塩、Zn(CF3SO3)2, Cu(CF3SO3)2等のスルホン酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８４】
金属錯体として具体的には、VO(acac)2, V(acac)3, MoO2(acac)2, Pd(acac)2, Fe(acac)2, Fe(acac)3, Cu(acac)2, Mn(acac)2, Ni(acac)2, Co(acac)2, Co(acac)3等のアセチルアセトナート錯体、RuCl2(PPh3)3, RhCl(PPh3)3等のホスフィン錯体、Mo(CO)6, Ni(CO)4, Fe(CO)5, Mn2(CO)10, W(CO)6等のカルボニル錯体、Ti(OiPr)4, V(O)(OiPr)3等の 金属アルコラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８５】
金属酸化物として具体的には、NaVO3, Na3VO4, V2O3, V2O4, V2O5, (nBu4N)3PMo12O40, (nBu4N)4PVMo11O40, MoO2, MoO3, MnO, Mn2O3, MnO2, Mn3O4, WO3, TiO2, ZnO, CuO, Cu2O, CoO, Co3O4, FeO, Fe2O3, Fe3O4, NiO, NiO2, Re2O7, Rh2O3などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８６】
金属水酸化物として具体的には、Ni(OH)2, Cu(OH)2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８７】
金属硫化物として具体的には、V2S3, V2S5, MoS2, MoS3, MnS, ZnS, CuS, Cu2S, FeS, NiS2, PdS, Re2S7, RuS2などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８８】
金属微粒子として具体的には、鉄粉、亜鉛粉、パラジウム粉、バナジウム粉、銅粉、コバルト粉などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００８９】
抗菌剤は、イオン液体を使用している。イオン液体を使用する理由は、(1)イオン液体自体に抗菌活性があること、(2)イオン液体中に金属化合物を添加することで、空気中の酸素および水分の作用により、金属化合物を金属酸化物の微粒子に変化させるための溶媒として用いていること、(3)イオン液体中で、金属酸化物微粒子をゲル化して安定化させるためであること、(4)イオン液体をプールとして用いて、水系へ徐々に金属酸化物を溶出させるためであること、である。
【００９０】
イオン液体としては、カチオン部位では、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。アニオン部位では、ハロゲン化物系イオン液体、カルボキシラート系イオン液体、イミド系イオン液体、ボラート系イオン液体、ホスフェート系イオン液体、スルホナート系イオン液体、スルフェート系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することが出来る。
【００９１】
アンモニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウム塩、Ｎ−メチル−トリオクチルアンモニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９２】
ピリジニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−ブチルピリジニウム塩、Ｎ−ヘキシルピリジニウム塩、Ｎ−オクチルピリジニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９３】
イミダゾリウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−アリル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−ブチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジプロピルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジアリルイミダゾリウム塩、N−ヘキシル−N’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−オクチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９４】
ホスホニウム系イオン液体として具体的には、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩などを採用することができる。
【００９５】
ハロゲン化物系イオン液体として具体的には、塩化物、臭化物、ヨウ化物、チオシアナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９６】
カルボキシラート系イオン液体として具体的には、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９７】
イミド系イオン液体として具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ジシアナミドなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９８】
ボラート系イオン液体として具体的には、テトラフルオロボラート、ビス[オキサラト（２−）−O,O’]ボラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【００９９】
ホスフェート系イオン液体として具体的には、ヘキサフルオロホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１００】
スルホナート系イオン液体として具体的には、メタンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート、ｐ−トルエンスルホナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０１】
スルフェート系イオン液体として具体的には、メチルスルフェート、ブチルスルフェート、ヘキシルスルフェート、ハイドロジェンスルフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０２】
抗菌剤は、担体を使用している。担体を使用する理由は、つぎのとおりである。シリカのように多くの細孔を有し、表面積が大きい担体上では、イオン液体が表面張力で含浸しやすいことが第一の理由としてあげられる。さらにイオン液体中に溶解した金属化合物が空気中の酸素と作用し、金属酸化物に変化する。その場合、表面積が大きいほど空気中の酸素と接触する機会が増え、その効果が大きくなることが第二の理由である。
【０１０３】
担体としては、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０４】
担体は、上記の例に限定されるものではない。このほか担体としては、繊維、ガラス板、ガラス細菅（キャピラリー）、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１０５】
担体の比表面積は100〜5000 m2/gの範囲内にあることが好ましい。比表面積が100 m2/g以上であると、空気との接触面積が増え、イオン液体中の金属化合物が効率的に金属酸化物に変化させることができるという利点がある。比表面積が5000 m2/g以下であると、イオン液体の含浸量を軽減できるという利点がある。
【０１０６】
担体の粒度分布は0.1〜1000μmの範囲内にあることが好ましい。粒度分布が0.1μm以上であると、イオン液体中金属酸化物微粒子を効率的に水系に放出できるという利点がある。粒度分布が1000μm以下であると、イオン液体含浸量および金属担持量を減らすことができるという利点がある。
【０１０７】
抗菌剤に対する金属化合物の担持量は0.001〜1000μmol/抗菌剤100mgの範囲内にあることが好ましい。担持量が0.001μmol/抗菌剤100mg以上であると、活性な抗菌作用を有する金属酸化物の微粒子が生成しやすいという利点がある。担持量が1000μmol/抗菌剤100mg以下であると、抗菌活性を長時間持続させることができるという利点がある。
【０１０８】
本発明の抗菌剤の用途としては、塗料に混ぜることで住宅建材の抗菌塗装に用いたり、繊維に練りこんで抗菌繊維、不織布に添加し抗菌不織布、空気清浄機のフィルター、浄水器フィルター、プラスチックに配合し抗菌プラスチックとして用いることなどを挙げることができる。
【０１０９】
第２の抗菌剤の例について説明する。
【０１１０】
抗菌剤は、イオン液体を担体に担持したものである。
【０１１１】
抗菌剤は、イオン液体を使用している。イオン液体を使用する理由は、(1)イオン液体自体に抗菌活性があること、（２）イオン液体には揮発性が無く、耐久性があること、（３）イオン液体は他の有機抗菌剤に比較して熱安定性に優れていること、（４）イオン液体は一種の塩であるので極性が高く、水に対して難溶性ではないこと、などが挙げられる。
【０１１２】
イオン液体は、水溶性であることが好ましい。水溶性であることが好ましい理由は、水媒体を介して細菌に抗菌剤を接触させる為である。
【０１１３】
イオン液体としては、カチオン部位では、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。アニオン部位では、ハロゲン化物系イオン液体、イミド系イオン液体、ボラート系イオン液体、ホスフェート系イオン液体、スルホナート系イオン液体、スルフェート系イオン液体、カルボキシレート系イオン液体、ジシアナミド系イオン液体などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することが出来る。
【０１１４】
アンモニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム塩、Ｎ-メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウム塩、Ｎ−メチル−トリオクチルアンモニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１５】
ピリジニウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−ブチルピリジニウム塩、Ｎ−ヘキシルピリジニウム塩、Ｎ−オクチルピリジニウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１６】
イミダゾリウム系イオン液体として具体的には、Ｎ−プロピル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−アリル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−ブチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジプロピルイミダゾリウム塩、Ｎ，Ｎ’−ジアリルイミダゾリウム塩、N−ヘキシル−N’−メチルイミダゾリウム塩、Ｎ−オクチル−Ｎ’−メチルイミダゾリウム塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１７】
ホスホニウム系イオン液体として具体的には、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩などを採用することができる。
【０１１８】
ハロゲン化物系イオン液体として具体的には、塩化物、臭化物、ヨウ化物、チオシアナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１１９】
カルボキシラート系イオン液体として具体的には、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２０】
イミド系イオン液体として具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ジシアナミドなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２１】
ボラート系イオン液体として具体的には、テトラフルオロボラート、ビス[オキサラト（２−）−O,O’]ボラートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２２】
ホスフェート系イオン液体として具体的には、ヘキサフルオロホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２３】
スルホナート系イオン液体として具体的には、メタンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート、ｐ−トルエンスルホナートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２４】
スルフェート系イオン液体として具体的には、メチルスルフェート、ブチルスルフェート、ヘキシルスルフェート、ハイドロジェンスルフェートなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２５】
抗菌剤は、担体を使用している。担体を使用する理由は、つぎのとおりである。シリカのように多くの細孔を有し、表面積が大きい担体上では、イオン液体が表面張力で含浸しやすいことが第一の理由としてあげられる。さらに、一旦、細孔に取り込まれた抗菌作用を有する化合物を断続的に水中に溶出させることで、抗菌剤に長時間の持続性を有させることが出来る。
【０１２６】
担体としては、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材などから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２７】
担体は、上記の例に限定されるものではない。このほか担体としては、繊維、ガラス板、ガラス細菅（キャピラリー）、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジなどから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物を採用することができる。
【０１２８】
担体の比表面積は100〜5000 m2/gの範囲内にあることが好ましい。比表面積が100 m2/g以上であると、イオン液体の担持が可能になり、容易に剥がれ落ちないという利点がある。比表面積が5000 m2/g以下であると、イオン液体の含浸量を軽減できるという利点がある。
【０１２９】
担体の粒度分布は0.1〜1000μmの範囲内にあることが好ましい。粒度分布が0.1μm以上であると、粉体としての取り扱いが容易であり、溶剤と混合させることでペースト状に加工出来、塗装用途にも可能となるという利点がある。粒度分布が1000μm以下であると、イオン液体含浸量を減らすことができるという利点がある。
【０１３０】
本発明の抗菌剤の用途としては、塗料に混ぜることで住宅建材の抗菌塗装に用いたり、繊維に練りこんで抗菌繊維、不織布に添加し抗菌不織布、空気清浄機のフィルター、浄水器フィルター、プラスチックに配合し抗菌プラスチックとして用いることなどを挙げることができる。
【０１３１】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【実施例】
【０１３２】
つぎに、本発明にかかる第１の実施例について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことはもちろんである。
【０１３３】
＜イオン液体の効果＞
【０１３４】
触媒の調製について説明する。
【０１３５】
実施例１
球状シリカ（AGCエスアイテック製D-100-40A、比表面積884 m2/g、細孔容積0.91 mL/g、細孔直径4.1 nm、粒度分布63-210μm）0.66gをフラスコに秤量し、メタノール10mLに懸濁させた。これにイオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(BuMeIm)CF3COO]（0.33 g）とアセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、26.5 mg, 0.10mmol）のメタノール溶液（10mL）を室温にて徐々に滴下し、60分間、空気下で混合させた。ロータリーエバポレータを用いて、この懸濁液からメタノールを減圧留去（25 mmHg/50℃）し、更に２時間真空乾燥させ、緑色の触媒0.93gを得た。
【０１３６】
実施例２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.95 gを得た。
【０１３７】
実施例３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート [(BuMeIm)PF6]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.94 gを得た。
【０１３８】
実施例４
イオン液体としてN-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(OctMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、淡緑色の触媒0.91 gを得た。
【０１３９】
実施例５
イオン液体としてN-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート[(BuPy)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒1.02 gを得た。
【０１４０】
実施例６
イオン液体としてN-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート[(HexPy)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１４１】
実施例７
イオン液体としてN-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート[(OctPy)CF3COO]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.95 gを得た。
【０１４２】
実施例８
イオン液体としてN-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート[(BuPy)BF4]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒1.02 gを得た。
【０１４３】
実施例９
イオン液体としてトリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート[C14H29(C6H13)3P]BF4]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.90 gを得た。
【０１４４】
実施例１０
イオン液体として塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウム[C14H29(C6H13)3P]Cl]（0.33 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.77 gを得た。
【０１４５】
比較例１
イオン液体としてNブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート(BuMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒0.99 gを得た。
【０１４６】
評価方法について説明する。
XPS測定はAlＫα X線(1486.6 eV)を線源とするULVAC-PHI 1700R ESCAを用いて行った。
【０１４７】
透過型電子顕微鏡観察は、電界放射型透過型電子顕微鏡（日本電子製、JEM-2010F）を用いて測定した。また、測定点における元素分析は、本装置付属のエネルギー分散型蛍光Ｘ線装置（NORAN Instruments）を用いて行った。
【０１４８】
触媒活性の評価は次のように行った。
図１に示すような水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）型ガスクロマトグラフィを用いるパルスインジェクション法を用いて、触媒活性の評価を行った。4mmφ×25 mmのステンレスパイプに触媒100 mg を詰めた触媒カラムを試料導入口側に取り付け、続いてアルコール、ケトン、カルボン酸等の部分酸化生成物を除去するためのフィルターカラム（Porapak QS, 2 mmφ×100 mm）を触媒カラムとＦＩＤ検出器間に取り付け、キャリアガスとして空気（流量25mL/min）を流しながら、所定の温度で、VOCとしてスチレンをマイクロシリンジで1.00 μL触媒カラムに導入した。
【０１４９】
ＦＩＤ検出器で未反応のVOCを検出し、転化率Ｘ（除去率）を算出した。転化率は次式により求められる。
Ｘ＝１００×（ＳI−ＳA）／ＳI
なお、ここでＳA及びＳIはそれぞれ、
ＳA：触媒カラム及びフィルターカラムを通過して検出されたVOCのピーク面積
ＳI：触媒カラムを装着せずにフィルターカラムのみを通過して検出されたVOCのピーク面積（ブランク測定）
を示す。測定は３回行い、平均値を算出した。
【０１５０】
評価結果について説明する。
XPS測定について説明する。図２にVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒（実施例２）調製時のXPS測定におけるV2pのスペクトルを示す。517.5eVに特徴的なV2O5由来のピークが観測された。一般に、VO(acac)2のような４価のVO2+は513eVに観測されるが、本測定では検出されなかった。このことより本実験で調製した触媒中のＶ種は、触媒調製時に既に空気によって酸化を受け、V2O5に変化していると考えられる。
【０１５１】
触媒原料として用いた４価のVO(acac)2が空気中の酸素によって酸化を受けて、以下の反応式(1)(化1)に従ってV2O5に変化したものと考えられる。一般的に、VO(acac)2は有機溶媒中に溶解し、空気に曝しても容易には空気酸化されない。表面積の大きいイオン液体膜中で十分な酸素が供給されることで、このような酸化反応が進行したものと考えられる。
【０１５２】
【化１】
【０１５３】
電子顕微鏡観察について説明する。図３(A)にVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒（実施例２）の透過型電子顕微鏡観察を行った結果を示す。図中、右側の真っ黒な部分がシリカで、その表面上に膜状のイオン液体が観測される。ところどころまだらな斑点のような物が観測できる。色の薄い部分（a点）と黒い部分（ｂ点）の蛍光Ｘ線分析測定（図３(B),(C)）により、a点には触媒金属は存在せず、b点からはV2O5と帰属されるＸ線パターンを確認できた。黒い斑点はＶ化合物の集合体であることが判明した。XPSの結果と併せて考えれば、斑点（ｂ点）はアモルファス状態のV2O5であると推測される。
【０１５４】
触媒活性の評価結果について表１を用いて説明する。比較例１に金属を含まない例を示す。金属を含まない為、スチレンは全く反応せず、転化率は0%である。これに金属としてVO(acac)2を添加した触媒を用いて触媒活性の評価を行ったところ、どのイオン液体を用いても、スチレンが酸化分解をうけ、除去されることが分かった。中でも実施例５の[BuPy]CF3COO代表されるトリフルオロ酢酸塩に高い活性がある（実施例１、４〜７）が、このイオン液体そのものの分解点が150℃と低い。実施例２の[BuMeIm]BF4は少し活性が劣るものの、それ自身の分解点は300℃以上と報告されており汎用性は高いと考えられる。また、スチレンに対して高い溶解度を示すイオン液体においても、同程度の触媒活性を示した（実施例９，１０）。以上の反応では、反応機構は不明であるが、スチレンが空気と反応し、ベンズアルデヒドと二酸化炭素となり、ついで安息香酸、最終的には二酸化炭素まで酸化分解されると考えられる。
【０１５５】
【表１】
【０１５６】
＜金属化合物の効果＞
【０１５７】
触媒の調製について説明する。
【０１５８】
実施例１１
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてV(acac)3(28.6 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.95 gを得た。
【０１５９】
実施例１２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてNaVO3(13.2 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒0.77 gを得た。
【０１６０】
実施例１３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてNa3VO4(19.4 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒0.89 gを得た。
【０１６１】
実施例１４
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてVOSO4(17.6 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、白色の触媒1.01 gを得た。
【０１６２】
比較例２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてV2O5(18.2 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.99 gを得た。
【０１６３】
実施例１５
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてCu(OAc)2(19.2 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、青色の触媒0.95 gを得た。
【０１６４】
実施例１６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてFe(acac)3(33.8 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、濃赤色の触媒0.91 gを得た。
【０１６５】
実施例１７
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてPd(acac)2(31.0 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、濃赤色の触媒0.97 gを得た。
【０１６６】
実施例１８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒としてMoO2(acac)2(33.8 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の触媒0.71gを得た。
【０１６７】
実施例１９
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒として(nBu4N)4PVMo11O40 (20.2 mg, 6.7×10-4 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.64 gを得た。
【０１６８】
実施例２０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）及び触媒として(nBu4N)3PMo12O40 (15.1 mg, 6.7×10-4 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、黄色の触媒0.78 gを得た。
【０１６９】
評価方法について説明する。触媒活性の評価は、「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、VOCとしてスチレンを用いて行った。
【０１７０】
評価結果について説明する。表２にイオン液体として[BuMeIm]BF4を用いて、各種金属化合物と共にシリカに担持した触媒を用いてスチレンの除去能を検討した。実施例２及び実施例１８に示す、VO(acac)2とMoO2(acac)2に高い活性が認められた。特にVO(acac)2の場合では評価前後の触媒のXPS測定で何れもV2O5として存在していることが確認できている。なお、その粒子サイズは不明で、ＴＥＭ測定ではアモルファス状態の集合体であることが明らかである。一方、他の幾つかのＶ化合物の触媒活性を評価したが、全く触媒活性を示さなかったV2O5を除き、ある程度の触媒活性を有している。V2O5が触媒活性を示さない理由としては、イオン液体に対して溶解度が無く、触媒調製の際に、メタノールに完全に溶解することなくそのまま、スラリー状にして担持したため、イオン液体膜中に細かく分散していないことが原因であると考えられる。その他金属（実施例１５〜１８）についての状態分析は行っていないので、酸化物になっているのかどうか不明である。実施例１９及び２０に示すヘテロポリ酸触媒では、Ｖの存在の有無に関わらず、触媒活性は低かった。
【０１７１】
【表２】
【０１７２】
＜担持量の効果＞
【０１７３】
触媒の調製について説明する。
【０１７４】
実施例２１
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、54.2 mg, 0.20 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１７５】
実施例２２
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、103 mg, 0.40 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１７６】
実施例２３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、275 mg, 1.00 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の触媒0.98 gを得た。
【０１７７】
評価方法について説明する。触媒活性の評価は「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、VOCとしてスチレンを用いて行った。)
【０１７８】
評価結果について説明する。イオン液体として[BuMeIm]BF4を用いて、VO(acac)2の担持量を変化させた触媒を用いてスチレンの除去能を検討した。表３および図４から明らかなように、Ｖ触媒の担持量を増加させるに従って、スチレンの転化率は上昇し、実施例２２に示すように、VO(acac)2を0.04mmolを担持した場合にスチレンの転化率は36％にまで達した。
【０１７９】
【表３】
【０１８０】
＜温度の効果＞
【０１８１】
触媒の調製について説明する。
【０１８２】
実施例２４〜２８
実施例２で調製した触媒を用いた。
【０１８３】
評価方法について説明する。
触媒活性の評価は「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、VOCとしてスチレンを用いて行った。
【０１８４】
熱分析は次のように行った。熱重量・示差熱分析は島津製作所製DTG-60 を用い、毎分100mLの空気気流下、室温から400℃まで毎分2℃昇温で測定を行った。
【０１８５】
評価結果について説明する。
触媒活性の評価結果について説明する。表４および図５にスチレンの触媒酸化除去に及ぼす反応温度の効果を示す。実施例２で調製したVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒を用いて、各温度においてスチレンの反応を行った結果、反応温度が200℃でスチレンの転化率は30%を示し、その後は緩やかに減少に転じた。本触媒は次に示す熱分析の結果から260を境にイオン液体自身の分解が起こることが分かっている。
【０１８６】
【表４】
【０１８７】
熱分析結果について説明する。実施例２で調製したVO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒を用いて、本触媒の空気気流かにおける、熱安定性を調べた。触媒中のイオン液体：SiO2の重量比は略１：２であり、加熱が進むにつれてイオン液体が分解して揮発し始めるならば、重量減少はSiO2の重量比６６％まで減少するはずである。図６から明らかなように、260℃を境にして触媒重量が減少し始め、400℃近傍で完全にイオン液体の重量分の減少が認められた。本来、本触媒中のイオン液体[BuMeIm]BF4の分解点は300℃であり、酸化触媒であるV2O5がイオン液体の分解を促進したものと考えられる。従って、本触媒は高温領域で稼動させるよりも、比較的低温（室温から百数十℃）で稼動させることが望ましいと考えられる。なお、本触媒の分解点は用いる金属の種類、担持量、イオン液体の種類によって異なると考えられる。
【０１８８】
＜揮発性有機化合物の効果＞
【０１８９】
触媒の調製について説明する。実施例２で調製した触媒、および以下の実施例に記載する触媒を用いた。
【０１９０】
実施例２９〜３４
実施例２で調製した触媒を用いた。
【０１９１】
実施例３５，３６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトン銅（Cu(acac)2、26.1 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、青色の触媒0.89 gを得た。
【０１９２】
実施例３７，３８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンマンガン（Mn (acac)2、25.3 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の触媒0.96 gを得た。
【０１９３】
実施例３９，４０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンコバルト（Co(acac)3、35.6 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、濃緑色の触媒0.80 gを得た。
【０１９４】
実施例４１，４２
実施例１８で調製した触媒を用いた。
【０１９５】
実施例４３
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンニッケル（Ni (acac)2、29.3 mg, 0.10 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、水色の触媒0.73 gを得た。
【０１９６】
比較例３
比較例２で調製した触媒を用いた。
実施例４４
実施例２２で調製した触媒を用いた。
実施例４５
実施例２３で調製した触媒を用いた。
【０１９７】
評価方法について説明する。触媒活性の評価は「イオン液体の効果」のところで行ったと同様の方法により、表５に記載の各種のVOCを用いて行った。
【０１９８】
評価結果について説明する。表５に各種VOCの反応について各種触媒を用いて触媒酸化除去を行った結果を示す。触媒として、VO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒を用いた場合の各種VOCの反応性はスチレン＞エチルベンゼン＞ｐ−キシレン＞トリクロロエタン＞トリクロロエチレン＞トルエン＞ベンゼンの順になる（実施例２、２９〜３３、４４）。
【０１９９】
【表５】
【０２００】
反応性の検討を行ったVOCの中で、ハロゲン系有機溶媒は反応性が低い為に分解が困難とされている。本実験でもトリクロロエチレンの反応性が低い（実施例３３）。そこで、トリクロロエチレンについて、更に活性の高い触媒を探索した結果、Mn(acac)2の触媒活性が高く、100℃で５％の転化率を示した（実施例３７）。
【０２０１】
以上のことから、本実施例によれば、イオン液体を反応媒体とする触媒系において、種々の有機化合物が空気によって容易に酸化されることが確認できた。
【０２０２】
つぎに、本発明にかかる第２の実施例について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことはもちろんである。
【０２０３】
＜イオン液体の効果＞
【０２０４】
抗菌剤の調製について説明する。
【０２０５】
比較例４
アンピシリン、ナトリウム塩（ナカライテスク社製、Ampicilline, Sodium Salt）50μｇ(0.134μmol)をそのまま用いた。
【０２０６】
比較例５
球状シリカ(0.66 g)及び触媒としてVO(acac)2(26.7 mg, 0.10 mmol)を用い、[(BuMeIm)CF3COO]を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、茶色の試料0.63 gを得た。
【０２０７】
比較例６
球状シリカ(0.66 g)及び触媒としてMn(acac)2 (25.4 mg, 0.10 mmol)を用い、[(BuMeIm)CF3COO]を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、茶色の試料0.65 gを得た。
【０２０８】
比較例７
球状シリカそのものを用いた。
【０２０９】
実施例４６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.87 gを得た。
【０２１０】
実施例４７
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート[(BuMeIm)CF3SO3]（0.34 g）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、灰色の試料0.97 gを得た。
【０２１１】
比較例８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート [(BuMeIm) CF3SO3]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.89 gを得た。
【０２１２】
実施例４８
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート [(BuMeIm)PF6]（0.33 g）及び触媒としてMn(acac)2(24.7 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の試料0.98 gを得た。
【０２１３】
比較例９
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート [(BuMeIm)PF6]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.98 gを得た。
【０２１４】
実施例４９
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド[(BuMeIm)(CF3SO2)2N]（0.33 g）及び触媒としてVO(acac)2(31.0 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.97 gを得た。
【０２１５】
実施例５０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド[(BuMeIm)(CF3SO2)2N]（0.33 g）及び触媒としてMn(acac)2(25.4 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、橙色の試料0.98 gを得た。
【０２１６】
比較例１０
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド[(BuMeIm)(CF3SO2)2N]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.91 gを得た。
【０２１７】
実施例５１
イオン液体としてN-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(HexMeIm)CF3COO]（0.33 g）及び触媒としてVO(acac)2(26.5 mg, 0.10 mmol)を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.97 gを得た。
【０２１８】
実施例５２
イオン液体としてN-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(HexMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.90 gを得た。
【０２１９】
実施例５３
イオン液体としてN-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート[(OctMeIm)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.91 gを得た。
【０２２０】
比較例１１
イオン液体としてN-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート[(BuPy)BF4]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.89 gを得た。
【０２２１】
実施例５４
イオン液体としてN-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート[(HexPy)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.96 gを得た。
【０２２２】
実施例５５
イオン液体としてN-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート[(OctPy)CF3COO]（0.33 g）を用い、VO(acac)2を加えずに行う他は実施例１と同様に調製を行い、白色の試料0.90 gを得た。
【０２２３】
このほか、実施例２、３、４、６、７、８、及び３７により試料を得た。
【０２２４】
評価方法について説明する。
抗菌活性(Positive Control)の測定方法について説明する。精製寒天末（ナカライテスク社製）15 g およびLB培地（Lennox）（ナカライテスク社製）20 gを精製水1000 mLに加え、130 ℃で1時間加熱滅菌（オートクレーブ）処理をした。この温溶液を直径10 cmのシャーレ上に深さ5 mm程度になるよう加え、蓋をして1日静置した。この寒天培地に大腸菌（Escherichia coli DH5α、和光純薬工業社製）溶液100 μLを加え、コンラージ棒にて菌を培地全面に塗り拡げた。この培地の中心部に、直径8 mm以内になるように試料粉末10 mgを載せ、37 ℃で18 時間培養した。培養後、試料を中心にして菌苔の成長が阻害され阻止円が形成される。この直径（mm）を測定し、抗菌活性の評価を行った。
【０２２５】
評価結果について説明する。
VO(acac)2及びMn(acac)2を用いて各種イオン液体の効果を検討した。結果を表６及び図７に示す。まず、イオン液体を用いずに金属化合物だけをシリカに含浸させたものには、いずれも抗菌活性を示さなかった。イオン液体には抗菌活性を示すものが多くあるが、実施例４６，５２、５３、５４、５５の水溶性イオン液体には金属化合物が存在しなくてもそれ自体、抗菌活性を示した。さらに金属化合物を加えることでその抗菌活性は増加することが分かった（実施例２、３７、４７、３、４８、４９、５０，５１，４，８，６，７）。特に興味深いことに、水溶性のないイオン液体の場合（比較例９、１０）、それ自体の抗菌活性は無いものの、金属化合物が添加されることで抗菌活性が発現している（実施例３、４８、４９、５０）。またイオン液体が水溶性であっても抗菌活性を示さない場合でも（比較例８，１１）、金属化合物を添加することでその抗菌活性は増大することが分かる。
【０２２６】
以上のことから、抗菌作用のメカニズムは次のように考えることが出来る。まず、イオン液体のみで抗菌活性を示すものについてはシリカゲル表面上に吸着しているイオン液体が、寒天培地に触れると、水溶性のイオン液体のみが寒天培地に溶出し、抗菌活性を示すものであると考えられる。
【０２２７】
また、金属化合物を含むイオン液体の場合は、そのイオン液体が水溶性であるかどうかにかかわらず、イオン液体中に溶解した金属化合物はシリカゲル表面上で空気および湿度の作用で徐々に酸化物微粒子に変化し、これが寒天培地に移動することによって菌苔の成長が阻害されることで、抗菌活性を示すものと考えられる。
【０２２８】
【表６】
【０２２９】
＜金属化合物の効果＞
【０２３０】
抗菌剤の調製について説明する。
実施例２、１２、１４、１６，１７、１８、３７，３９、４３、および４６により試料を得た。
【０２３１】
評価方法について説明する。
抗菌活性(Positive Control)は上述した方法により測定した。
【０２３２】
評価結果について説明する。
イオン液体として[BuMeIm] BF4を用いて、各種金属化合物の効果を検討した。結果を表７及び図８に示す。イオン液体自体に抗菌活性があるものの（実施例４６）、表中に示したすべての金属化合物の添加により、その阻止円直径は増大した。
【０２３３】
抗菌作用を示すメカニズムはイオン液体の効果で記述したように水溶性イオン液体及び金属化合物が寒天培地に溶解することで、菌苔の成長を阻害し、抗菌活性を示すものと考えられる。なお、金属の種類による差異についてはそのメカニズムは不明であるが、その抗菌活性の強さはＮｉ＝Ｃｏ＞Ｍｎ＞Ｖ＝Ｍｏ＝Ｆe＞Ｐｄの順であった。
【０２３４】
【表７】
【０２３５】
＜担持量の効果＞
【０２３６】
抗菌剤の調製について説明する。
【０２３７】
実施例５６
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、82.4 mg, 0.30 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.99 gを得た。
【０２３８】
実施例５７
イオン液体としてN-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート[(BuMeIm)BF4]（0.33 g）を用い、アセチルアセトンバナジル（VO(acac)2、160.4 mg, 0.60 mmol）を用いる他は実施例１と同様に調製を行い、緑色の試料0.99 gを得た。
【０２３９】
このほか、実施例２、２１，２２，２３、および４６により試料を得た。
【０２４０】
評価方法について説明する。
抗菌活性(Positive Control)は上述した方法により測定した。
【０２４１】
評価結果について説明する。
イオン液体として[BuMeIm] BF4を用いて、VO(acac)2の担持量効果を検討した。結果を表８及び図９に示す。イオン液体自体に抗菌活性があるものの（実施例４６）、VO(acac)2の担持量を増加させることでその抗菌活性は増大した。これは寒天培地に移動する金属化合物の量が増えたためであると理解できる。
【０２４２】
【表８】
【０２４３】
以上のことから、本実施例によれば、抗菌活性の高い新規な抗菌剤を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０２４４】
【図１】パルスインジェクション法によるVOCsの接触酸化触媒評価装置の概要を示す図である。
【図２】VO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒調製時のXPS測定におけるV2pのスペクトルを示す図である。
【図３】(A)V2O5がイオン液体中に分散した触媒の透過型電子顕微鏡観察画像、(B)透過型電子顕微鏡観察画像のa点における元素分析結果（Ｖなし）、(C) 透過型電子顕微鏡観察画像のb点における元素分析結果（Ｖあり）をそれぞれ示す図である。
【図４】スチレンの触媒酸化除去に及ぼすVO(acac)2触媒担持量の効果を示す図である。
【図５】スチレンの触媒酸化除去に及ぼす反応温度の効果を示す図である。
【図６】VO(acac)2/[BuMeIm]BF4/SiO2触媒の熱分析の結果を示す図である。
【図７】大腸菌(E. coli)に対するV/Mn-Ionic Liquid/SiO2の抗菌活性において、各種イオン液体の効果を示す図である。
【図８】大腸菌(E. coli)に対するMetal-[BuMeIm]BF4/SiO2の抗菌活性において、各種金属種類の効果を示す図である。
【図９】大腸菌(E. coli)に対するVO(acac)2-[BuMeIm]BF4/SiO2の抗菌活性において、金属担持量の効果を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物質を酸化する酸化触媒において、
金属化合物を含むイオン液体を担体に担持した
ことを特徴とする酸化触媒。
【請求項２】
対象物質は揮発性有機化合物である
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項３】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項４】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項５】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項６】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項７】
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項８】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項９】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項１０】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項１１】
酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化方法において、
前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである
ことを特徴とする酸化方法。
【請求項１２】
対象物質は揮発性有機化合物である
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１３】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１４】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１５】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１６】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１７】
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１８】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１９】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項２０】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項２１】
酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化装置において、
前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである
ことを特徴とする酸化装置。
【請求項２２】
対象物質は揮発性有機化合物である
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２３】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２４】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２５】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２６】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２７】
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２８】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２９】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項３０】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項３１】
金属化合物を含むイオン液体を担体に担持した
ことを特徴とする抗菌剤。
【請求項３２】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３３】
イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート誘導体、イミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、イミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムテトラフルオロボラート誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３４】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３５】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３６】
金属化合物は、VO(acac)2、Mn(acac)2、Ni(acac)2、Co(acac)3、Fe(acac)3、MoO2(acac)2、Pd(acac)2、NaVO3、VOSO4(H2O)nから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３７】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３８】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３９】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、Mn(acac)2、Ni(acac)2、Co(acac)3、Fe(acac)3、MoO2(acac)2、Pd(acac)2、NaVO3、VOSO4(H2O)nから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項４０】
イオン液体を担体に担持した
ことを特徴とする抗菌剤。
【請求項４１】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４２】
イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、イミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、水溶性である
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４３】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４４】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４５】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４６】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項１】
対象物質を酸化する酸化触媒において、
金属化合物を含むイオン液体を担体に担持した
ことを特徴とする酸化触媒。
【請求項２】
対象物質は揮発性有機化合物である
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項３】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項４】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項５】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項６】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項７】
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項８】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項９】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項１０】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１記載の酸化触媒。
【請求項１１】
酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化方法において、
前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである
ことを特徴とする酸化方法。
【請求項１２】
対象物質は揮発性有機化合物である
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１３】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１４】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１５】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１６】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１７】
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１８】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項１９】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項２０】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項１１記載の酸化方法。
【請求項２１】
酸化触媒を用いて対象物質を酸化する、酸化装置において、
前記酸化触媒は、金属化合物を含むイオン液体を担体に担持したものである
ことを特徴とする酸化装置。
【請求項２２】
対象物質は揮発性有機化合物である
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２３】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２４】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２５】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２６】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２７】
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２８】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項２９】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項３０】
対象物質は、スチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ｐ−キシレン、トリクロロエタン、トルエン、トリクロロエチレンから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート、塩化トリヘキシルテトラデシルホスホニウムから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、V(acac)3、NaVO3、Na3VO4、VOSO4、Cu(OAc)2、Fe(acac)3、Pd(acac)2、MoO2(acac)2、(nBu4N)4PVMo11O40、(nBu4N)3PMo12O40から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項２１記載の酸化装置。
【請求項３１】
金属化合物を含むイオン液体を担体に担持した
ことを特徴とする抗菌剤。
【請求項３２】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３３】
イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート誘導体、イミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、イミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムテトラフルオロボラート誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３４】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３５】
金属化合物は、金属塩、金属錯体、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属微粒子から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３６】
金属化合物は、VO(acac)2、Mn(acac)2、Ni(acac)2、Co(acac)3、Fe(acac)3、MoO2(acac)2、Pd(acac)2、NaVO3、VOSO4(H2O)nから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３７】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３８】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項３９】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
金属化合物は、VO(acac)2、Mn(acac)2、Ni(acac)2、Co(acac)3、Fe(acac)3、MoO2(acac)2、Pd(acac)2、NaVO3、VOSO4(H2O)nから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項３１記載の抗菌剤。
【請求項４０】
イオン液体を担体に担持した
ことを特徴とする抗菌剤。
【請求項４１】
イオン液体は、アンモニウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ホスホニウム系イオン液体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４２】
イオン液体は、イミダゾリウムテトラフルオロボラート誘導体、イミダゾリウムトリフルオロアセタート誘導体、イミダゾリウムアルキルスルフェート誘導体、イミダゾリウムハイドロジェンスルフェート誘導体、イミダゾリウムジアルキルホスフェート誘導体、塩化イミダゾリウム誘導体、臭化イミダゾリウム誘導体、ヨウ化イミダゾリウム誘導体、チオシアン化イミダゾリウム誘導体、イミダゾリウムカルボキシレート誘導体、イミダゾリウムビスオキザサトボラート誘導体、イミダゾリウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムトリフルオロアセタート誘導体、ピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート誘導体、塩化ピリジニウム誘導体、臭化ピリジニウム誘導体、ヨウ化ピリジニウム誘導体、チオシアン化ピリジニウム誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体、ピリジニウムアルキルスルフェート誘導体、ピリジニウムハイドロジェンスルフェート誘導体、ピリジニウムジアルキルホスフェート誘導体、ピリジニウムカルボキシレート誘導体、ピリジニウムビスオキザラトボラート誘導体、ピリジニウムジシアナミド誘導体から選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
イオン液体は、水溶性である
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４３】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４４】
担体は、粒状シリカ、アルミナ、活性炭、モレキュラーシーブス、セラミックス、レンガ、木材、繊維、ガラス板、ガラス細菅、ガラスビーズ、金属板、金属細菅、オガクズ、紙、スポンジから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４５】
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【請求項４６】
イオン液体は、N-ブチル- N’-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、N-ヘキシル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-オクチル- N’-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート、N-ヘキシルピリジニウムトリフルオロアセタート、N-オクチルピリジニウムトリフルオロアセタートから選ばれる１種、またはいずれか２種以上の混合物からなり、
担体は粒状シリカからなる
ことを特徴とする請求項４０記載の抗菌剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２１４０９４（Ｐ２００９−２１４０９４Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７２７０９（Ｐ２００８−２７２７０９）
【出願日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１９年１２月７日 社団法人石油学会関西支部、社団法人日本エネルギー学会関西支部発行の「社団法人石油学会関西支部第１６回研究発表会、社団法人日本エネルギー学会関西支部第５２回研究発表会合同研究会講演要旨集」に発表
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１９年１２月７日 社団法人石油学会関西支部、社団法人日本エネルギー学会関西支部発行の「社団法人石油学会関西支部第１６回研究発表会、社団法人日本エネルギー学会関西支部第５２回研究発表会合同研究会講演要旨集」に発表
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
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