| Project/Area Number |
19K22334
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | セルロース / マーセル化 |
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| Outline of Research at the Start |
セルロースのマーセル化とはセルロースのアルカリ膨潤処理のことを言う。マーセル化によりセルロースの結晶構造はセルロースI型からセルロースII型に変化する。セルロースI型はセルロース分子鎖が平行に、セルロースII型は逆平行に配向していると言われている。ところが、研究代表者は分子鎖の向きが揃ったセルロース鎖の結晶構造がセルロースIIであるという実験事実を得た。この事実は一般的な学説と反する。そこで本研究では、隣り合う分子鎖が逆平行であるセルロース分子鎖集合体を合成し、『マーセル化がセルロース分子鎖の方向に与える影響』に関する新説を提唱する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We planned and synthesized 4 two-chain assemblies of cellobiose molecules with parallel and anti-parallel orientations according to the synthetic strategies of end-functionalization of cellulose at the reducing- and/or non-reducing ends towards a deep understanding of Marcerization of cellulose. Moreover, two-chain assembly of cellulose molecules with parallel orientation was prepared based on the aforementioned synthetic strategy. As a result, the alkali treatment of two-chain assembly of cellulose acetate with parallel orientation afforded two-chain assembly of cellulose molecules with parallel orientation having Cellulose-II crystal structure, which is believed to possess anti-parallel orientation of cellulose. This finding is of academic significance, and will influence industrial use of cellulose.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
セルロースのマーセル化は、染色性が向上するなど繊維産業では重要な技術である。本研究では、セロビオースをセルロースのモデル化合物として、平行、および逆平行の４種類の２本鎖セルロース集合体の合成に成功し、基本的な合成戦略を確立した。また、逆平行鎖セルロース分子集合体の合成は未了であるが、平行鎖セルロース集合体の合成を行い、従来、逆平行鎖と考えられているCellulose-II型のセルロース結晶構造を得たことは学術的に興味深い。本研究の成果はセルロースの基礎科学に新しい知見を加えたという社会的意義がある。
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