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セルロースI型結晶の変態機構

Research Project

Project/Area Number 18780131
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 林産科学・木質工学
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

和田 昌久  The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (40270897)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywordsセルロース / エチレンジアミンセルロース / 繊維X線回折 / セルロースI / セルロースIII(I) / 結晶変態 / アンモニアセルロース / X線回折
Research Abstract

天然のセルロースIからIII(I)への変態機構の解明を目指し、昨年度は、その中間構造であるアンモニアセルロースの結晶構造を解析した。本年度は、セルロースIからIII(I)への別の中間構造であるエチレンジアミンセルロース(セルロースI-エチレンジアミン複合体)の構造を繊維X線回折法によって解析した。
シンクロトロン放射光を用いて測定した繊維図から解析したエチレンジアミンセルロースの単位格子は、一本鎖の単斜晶、a=0.455nm,b=1.133nm,c=1.037nm,γ=94.02°、空間群はP2_1であった。すなわち、セルロースIII(I)やアンモニアセルロースと同様セルロース分子鎖にstaggerの存在しない構造であった。単位格子の体積、密度、熱分析の結果から、非対称単位にはグルコース残基1個とエチレンジアミン分子が1個含まれていることが分かった。また、エチレンジアミンセルロースの化学的安定性、熱的安定性についてもX線回折法によって検討した。エチレンジアミンセルロースは、水やメタノールで洗浄すると、エチレンジアミン分子が除放してそれぞれセルロースI_β、III(I)へ変態するが、トルエンなどの非極性溶媒で洗浄しても複合体の構造は保持されたままであった。また、エチレンジアミンの沸点(117℃)より高い130℃まで複合体の構造は安定であったが、150℃以上の温度ではセルロースI_βへ変態した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2007 2006

All Journal Article (1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] X-ray Structure of Ammonia-Cellulose I : New Insights into the Conversion of Cellulose I to Cellulose III_I2006

    • Author(s)
      M.Wada, Y.Nishiyama, L.Langan
    • Journal Title

      Macromolecules 39

      Pages: 2947-2952

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Intercalation of amine molecules into cellulose crystals2007

    • Author(s)
      Masahisa WADA
    • Organizer
      European-Japanese Workshop on Cellulose and Functional Polysaccharides 2007
    • Place of Presentation
      京都市平安会館
    • Year and Date
      2007-10-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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