水中でのAl(OH)2(aq)+触媒によるグルコースからフルクトースへの異性化の機構研究

活性アルミニウム種の性質とそれらが水中のグルコースと相互作用する様子を研究し、AlCl3触媒によるグルコースからフルクトースへの異性化を理解するための詳細なメカニズムを確立します。活動結果とエレクトロスプレーイオン化二重質量分析法（ESI-MS/MS）の組み合わせにより、Al(OH)2(aq)+種が異性化に大きく寄与することが明らかになりました。減衰全反射赤外分光法（ATR-IR）の結果は、グルコースがAl(OH)2(aq)+種によって加速される環開裂プロセスを経ることを示しています。環状でないグルコースとAl(OH)2(aq)+種の結合はグルコースのC1–OおよびC2–O位置で起こり、これはアルドースからケトースへの異性化の水素移動を開始します。その場での27Al NMRデータは、反応全体を通してのAl種の六配位形態の保持を明らかにします。C2重水素標識グルコースに明らかな運動量同位体効果が生じ、グルコースのC2からC1位置への分子内水素移動が異性化の速度制限段階であることを確認しています。AlCl3触媒によるグルコースからフルクトースへの異性化反応の表面的な活性化エネルギー（Ea）は110 ± 2 kJ·mol–1と推定されます。