日本產業技術綜合研究所(AIST)開發了一項具有高活性與高選擇性之金屬奈米粒子觸媒，以及採用連續生產製程技術的環境友善有機合成法。此次研究為世界首次使用氫氣做為還原劑，實現了各種機能性化學品合成關鍵之Leucoquinizarin類觸媒的合成。
目前既有Leucoquinizarin合成方法需要使用含有化學計量數量(Stoichiometric Amounts)的金屬的還原劑與酸或鹼以合成出1,4-dihydroxy-anthraquinone(quinizarin)，但過程中產生大量含有金屬的廢棄物或具有毒性的廢棄物，因此有中和的必要。
產總研開發的方法可利用潔淨原料、接近常壓的氫氣做為還原劑，將原料(1,4-dihydroxy-anthraquinone)催化合成近乎純淨(純度>99%)的Leucoquinizarin。此製程達到了100%的原子效率，實現了對環境友善的有機合成。將含氫溶液與原料同時通過填充固體觸媒的管柱，可連續獲得Leucoquinizarin。
此外，透過研究可知新開發的固體觸媒中由白金與鎳組成的二元金屬奈米粒子結構對於實現Leucoquinizarin合成反應的高活性與選擇性非常重要。多種分析結果顯示，新開發的觸媒中的白金主要是0價，而鎳則以氧化物狀態存在於觸媒載體的近場中。由此可推論透過處於不同氧化狀態的2種金屬物質相互電子影響或協同作用，進而實現了高活性與選擇性。
Leucoquinizarin與各種試劑反應可轉換成能做為多種機能性化學物質原料的蒽醌(Anthraquinone)化合物。因此，產總研透過將新開發的Leucoquinizarin連續生產製程與Leucoquinizarin的蒽醌化合物的轉換反應相連結，期藉此開發出可實現多階段反應的連續生產製程。
在前段的Leucoquinizarin連續生產流程中，由於原料為低溶解性，需要低濃度條件，但後段將Leucoquinizarin轉換為蒽醌化合物的過程則是雙分子反應，因此需要高濃度與高溫條件。對此，研究團隊開發了一種連續分離/回收模組，可以從在低沸點溶劑中合成的低濃度Leucoquinizarin溶液中蒸餾出低沸點溶劑，並連續置換為使用高沸點溶劑的高濃度溶液。研究團隊也實證確認這兩個連續生產流程可以連接起來，並且能以最大90%以上的高產率收合成蒽醌化合物。
此外，這項連續分離/回收模組能夠回收幾乎純粹的低沸點溶劑，這些溶劑可以循環至前段的Leucoquinizarin連續生產製程中。今後研究團隊將進一步展開機能性化學品的大量合成實證與製造，期早日達到實用化。此外，產總研也計畫應用可透過觸媒中的金屬組合進行反應活性與選擇性控制之雙金屬奈米顆粒觸媒建構方法，展開其他觸媒的有機合成反應開發。