新規ポリアミン誘導体の合成とそれらの金属との相互作用

• Project/Area Number: 62612502
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小林 四郎 東北大学, 工学部, 教授 (10026198)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徐 卿道 東北大学, 工学部, 助手 (80196675) ; 正田 晋一郎 東北大学, 工学部, 講師 (10143364)
• Project Period (FY): 1987 – 1988
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 1987: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: ポリ(ビニルアミン)ポリアミン類高分子 / ミクロ構造 / 錯形成能 / 配位子 / 滴定法

Research Abstract

1.ポリアミン類の高分子ミクロ構造の錯形成能に及ぼす影響を定量的に検討するため, 4種類の異なった配位子構造を持つポリアミン系高分子, すなわち線状及び分岐状ポリ(エチレンイミン), ポリ(アリルアミン), ポリ(ビニルアミン)を用いそのキレート形成能を詳細に調べた. これらポリアミンは線状ポリ(エチレンイミン)が主鎖のみに, 分岐状ポリ(エチレンイミン)が主鎖と側鎖の双方に, ポリ(アリルアミン)が側鎖にのみ, そしてポリ(ビニルアミン)が主鎖に直接配位子が結合した他の高分子では得難い非常に有用なポリマー材料である. この4種類のポリアミンの錯形成能は滴定法を用いて評価した. まず, 各試料の隣接基間の相互作用の強さを現すパラメーター, mを求め比較した結果, 配位子の構造からも推察された通りポリ(ビニルアミン)のmの値が一番大きかった. このことは, 金属イオンがポリマーに配位する際, プロトン化している配位子からプロトンを脱離させてポリマー鎖に配位することを考えると, ポリ(ビニルアミン)の場合は他のポリアミン系高分子に比べて隣接基間の相互作用が強いだけ錯形成能には若干不利であることを意味する.
2.種々の金属イオンについてポリアミン系高分子の錯形成能を調べた結果いずれの場合でも錯形成能を表すパラメーター, K_4はCu^<2+>>Ni^<2+>>Co^<2+>〜Zn^<2+>>Ca^<2+>のような順序になっていることがわかった. また, K_4値は高分子の分子量にはほとんど影響されないことも明らかになった.
3.4種類のポリアミンの錯形成能を比較検討した結果, 分岐状ポリ(エチレンイミン)が線状ポリ(エチレンイミン)より, ポリ(アリルアミン)がポリ(ビニルアミン)よりそれぞれ錯形成能にすぐれていることがわかった. つまり, 金属イオンがポリマーに配位する際, 分岐構造を持つポリマーほど有利であると結論づけられる.

Research Products

• [Publications] Shiro, Kobayashi: Macromolecules, in preparation.