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公開番号2025068836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178868
出願日2023-10-17
発明の名称エチレンの製造方法、二酸化炭素還元電極及び二酸化炭素還元装置
出願人住友化学株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C07C 1/02 20060101AFI20250422BHJP(有機化学)
要約【課題】エチレン選択性が高いエチレンの製造方法、二酸化炭素還元電極及び二酸化炭素還元装置の提供。
【解決手段】例えば下記式(1)の多核銅錯体の存在下で、二酸化炭素と水とを反応させる工程を含む、エチレンの製造方法、二酸化炭素還元電極及び二酸化炭素還元装置。
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【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）で表される多核銅錯体の存在下で、二酸化炭素と水とを反応させる工程を含む、
エチレンの製造方法。
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2025068836000023.jpg
71
109
（式（１）中、Ｚはアルキレン基又はアリーレン基であり、Ｒは水素原子又は置換基を表し、複数あるＲは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、隣り合う２つのＲは互いに結合して環を形成してもよく、Ｙは下記に示す基のいずれかであり、複数あるＹは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、Ｘは対イオン又は中性分子であり、ｂは０以上の整数であり、Ｘを複数有する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
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14
80
（式中、Ｒ
ａ
は、水素原子又は置換基を表す。）
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記式（１）で表される多核銅錯体が、下記式（２）で表される多核銅錯体である請求項１に記載のエチレンの製造方法。
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2025068836000025.jpg
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109
（式（２）中、Ａｒ
１
及びＡｒ
２
はそれぞれ独立に、アリーレン基であり、Ｒは水素原子又は置換基を表し、隣り合う２つのＲ同士は互いに結合して環構造を形成してもよく、複数あるＲはそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、Ｙは下記に示す基のいずれかであり、複数あるＹは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、Ｘは対イオン又は中性分子であり、ｂは０以上の整数であり、Ｘを複数有する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
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2025068836000026.jpg
14
80
（式中、Ｒ
ａ
は、水素原子又は置換基を表す。）
【請求項３】
下記式（１）で表される多核銅錯体が担持された導電性材料を含む
二酸化炭素還元電極。
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2025068836000027.jpg
71
109
（式（１）中、Ｚはアルキレン基又はアリーレン基であり、Ｒは水素原子又は置換基を表し、複数あるＲは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、隣り合う２つのＲは互いに結合して環を形成してもよく、Ｙは下記に示す基のいずれかであり、複数あるＹは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、Ｘは対イオン又は中性分子であり、ｂは０以上の整数であり、Ｘを複数有する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
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2025068836000028.jpg
14
80
（式中、Ｒ
ａ
は、水素原子又は置換基を表す。）
【請求項４】
前記導電性材料を支持する支持体をさらに含む請求項３に記載の二酸化炭素還元電極。
【請求項５】
イオン伝導体をさらに含む請求項３又は請求項４に記載の二酸化炭素還元電極。
【請求項６】
酸化電極と、
請求項３に記載の二酸化炭素還元電極と、
前記酸化電極と前記二酸化炭素還元電極とを隔てる膜と、
電解液と、
前記酸化電極及び前記二酸化炭素還元電極に接続された電源と、を備える
二酸化炭素還元装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、エチレンの製造方法、二酸化炭素還元電極及び二酸化炭素還元装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素を還元してエチレンを製造する方法において、銅錯体である二酸化炭素還元触媒を用いることがある。
例えば、特許文献１には、「リン原子を有する配位子と、２つの金属原子を有し、そのうちの少なくとも１つはＣｕであるハロゲン化金属塩と、を有する金属錯体を含むことを特徴とする炭素化合物還元触媒。」が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１０９１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
銅触媒である二酸化炭素還元触媒を用いたエチレンの製造方法において、副生成物が多く発生しやすく、エチレン選択性が低い傾向にある。そのため、エチレン選択性の高いエチレンの製造方法の開発が求められている。
【０００５】
本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、エチレン選択性が高いエチレンの製造方法を提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、エチレン選択性が高い二酸化炭素還元電極を提供することである。
本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、エチレン選択性が高い二酸化炭素還元装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段には、以下の手段が含まれる。
＜１＞下記式（１）で表される多核銅錯体の存在下で、二酸化炭素と水とを反応させる工程を含む、エチレンの製造方法。
【０００７】
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2025068836000002.jpg
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109
（式（１）中、Ｚはアルキレン基又はアリーレン基であり、Ｒは水素原子又は置換基を表し、複数あるＲは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、隣り合う２つのＲは互いに結合して環を形成してもよく、Ｙは下記に示す基のいずれかであり、複数あるＹは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、Ｘは対イオン又は中性分子であり、ｂは０以上の整数であり、Ｘを複数有する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【０００８】
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2025068836000003.jpg
14
80
（式中、Ｒ
ａ
は、水素原子又は置換基を表す。）
【０００９】
＜２＞前記式（１）で表される多核銅錯体が、下記式（２）で表される多核銅錯体である＜１＞に記載のエチレンの製造方法。
【００１０】
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2025068836000004.jpg
71
109
（式（２）中、Ａｒ
１
及びＡｒ
２
はそれぞれ独立に、アリーレン基であり、Ｒは水素原子又は置換基を表し、隣り合う２つのＲ同士は互いに結合して環構造を形成してもよく、複数あるＲはそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、Ｙは下記に示す基のいずれかであり、複数あるＹは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、Ｘは対イオン又は中性分子であり、ｂは０以上の整数であり、Ｘを複数有する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
（【００１１】以降は省略されています）

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