大環状化合物をモノマーとした有機分子および金属イオン同時捕捉分離材料の開発

Material type: 文書・図像類

Author: 中本, 義章ほか

Publisher: -

Publication date: 2005-04-18

Material Format: Digital

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Note (General)：: 金沢大学理工研究域機械工学系フェノールの環状オリゴマー,カリックスアレーンは,シクロデキストリンやクラウンエーテルにつぐ環状化合物としてホスト-ゲストに関する研究が行われている。従来,これら環状化合物は単体としてその機能性について研究が行われてきた。ここでは,反応性カリックスアレーンを合成し,これを...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 大環状化合物をモノマーとした有機分子および金属イオン同時捕捉分離材料の開発
Author/Editor: 中本, 義章
Nakamoto, Yoshiaki
Author Heading: 中本, 義章
Nakamoto, Yoshiaki
Publication Date: 2005-04-18
Publication Date (W3CDTF): 2005-04-18
Alternative Title: Development of New Separation Materials for Organics and Metal Ions from Cyclic Compound as a Monomer
Periodical title: 平成15(2003)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 2003 Fiscal Year Final Research Report Summary
No. or year of volume/issue: 2002-2003
Volume: 2002-2003
Pages: 2p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 環状オリゴマー
カリックスアレーン
レゾルシンアレーン
ポリマー化
環状骨格の凝集状態
イオノホア
Cage構造
ナノサイズリアクター
Cyclic Oligomer
p-Hydroxycalix[6]arene
Calix[4]resorsinarene
Polymerization
Aggregation stale of cyclic units
lonophore
Cage" structure
Nano-size reactor
Target Audience: 一般
Note (General): 金沢大学理工研究域機械工学系
フェノールの環状オリゴマー,カリックスアレーンは,シクロデキストリンやクラウンエーテルにつぐ環状化合物としてホスト-ゲストに関する研究が行われている。従来,これら環状化合物は単体としてその機能性について研究が行われてきた。ここでは,反応性カリックスアレーンを合成し,これをポリマー化して環状骨格を凝集させ,その機能性を評価する碗究を行った。まず,ヒドロキシカリックス[6]アレーンHQ[6]を用いてポリマー化を行い,単量体とのイオン捕捉能を比較したところ,このポリマーはアルカリ金属イオンに対して優れたイオン捕捉能を示した。これは,少なくとも2種類のイオノン捕捉部位をもつと考えられえ,1つは,HQ[6]が分子内に有する空孔であり,もう1つは,分子鎖に沿ってカリックスアレーン骨格が凝集することで形成されるイオン捕捉部位である。後者の捕捉能力は,ポリマーの合成条件によって凝集状態を変化させることで制御することが可能であった。次に,反応性カリックスアレーンとして,カリックス[4]レゾルシンアレーンRS[4]を用いてポリマー化を行ったところ,ポリマー分子内に反応溶媒分子を取り込むことが可能となった.これは,RS[4]の環状骨格を密に凝集させることで"Cage"に似た空間が形成され,そこに溶媒分子が取り込まれたと考えられた。この"cage"はベンゼン環に囲まれているためπ電子が充満している特殊な空間と考えられる。そこで次なる目的として,この空間を新しい反応容器に見立て,ナノサイズリアクターとして機能させることについて研究を継続する予定である。
New separation materials were prepared from cyclic compounds as a monomer. The separation material will have an excellent separation and extraction ability for organics and also for metal ions, because they have many binding sites with various cavity sizes in the molecule. In this project, we proposed to use calixarenes as cyclic compound. Calixarenes are cyclic phenolic oligomers and their selective cation extraction ability is particularly attractive. Calixarenes with some ligands(esters, ketones and amines) showed the ionophoric abilities for alkali metal cations. The influence of conformation and size of calixarenes on the selective extraction for alkali metal cations was determined in detail by using the ethyl acetate derivatives. In spite of many studies concerning the synthesis and property of calixarens, very few of polymers containing calixarene units have been reported. Recently, we have investigated the polymerization of calixarenes and focus our interest on two calixarenes : p-hydroxtcalix[6]arene and calix[4]resorsinarene. These have reactive sites in benzene ring and readily react with formaldehyde under mild condition. The polycalixarenes are expected to have new properties and functions, which were attributed to closely aggregated state of calixarene units. The extraction affinity into alkali metal cations for poly(p-hydroxycalix[6]arene) was the same as p-hydroxycalix[6]arene itself, in favor to Cs+ and the ability increased with increasing the molecular weight. On the other hand, calix[4]resorcinarene showed no affinity into alkali metal cations. However, the poly(calix[4]resorcinarene) showed the affinity into Cs+. This indicated that new extraction ability was given to the poly calixarenes by aggregation of calixarene units. The affinity and selectivity of new sites will depend on the aggregated state of calixarene units in the polymer chain. These polymers contained solvent in the molecule, which was caged in the sites formed by calixarene units. The "cage" is surrounded by benzene rings and the space is full of π-electrons. Thus, the "cage" is expected to be a nano-sized reactor.
研究課題/領域番号:14550834, 研究期間(年度):2002-2003
出典：研究課題「大環状化合物をモノマーとした有機分子および金属イオン同時捕捉分離材料の開発」課題番号14550834（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-14550834/145508342003kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
DOI: 10.24517/00057168
Access Restrictions: 限定公開
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14550834/
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA