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「モノづくり」の実用化を指向した超臨界二酸化炭素中有機分子触媒的ポリ乳酸合成

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 24105511
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

間瀬 暢之  静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40313936)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywords有機分子触媒 / 超臨界二酸化炭素 / ポリ乳酸 / 開環重合 / 粒子化 / 求核触媒 / 塩基触媒 / 脱有機溶媒化 / 重合
Research Abstract

生物由来の原料から作られるバイオベースポリマーはカーボンニュートラルな材料であり、近年の環境問題に対する意識の高まりにより、幅広い分野で注目されている。その代表的なポリマーであるポリ乳酸は、バイオマス資源を発酵させて得られる原料から製造され、実生活において利用されているが、その合成法は人体への安全性を考慮しなければならない触媒・溶媒などを使用している。「安全・安心・実用的なポリ乳酸合成」を達成するために、「有機分子触媒」と「超臨界二酸化炭素 (scCO2)」の特長を活かした金属・有機溶媒フリー ポリ乳酸合成を検討する。特に、以下の2つの課題について研究対象を絞り、真に持続可能な「モノづくり」の科学の実用化を目指した。① scCO2中で有効に機能する有機分子触媒の開発 (有機分子触媒の機能化)② scCO2中での基質・有機分子触媒・生成物の挙動の解明 (ブラックボックスの可視化)この二つのポイントを確立し、さらにキログラムスケールでの合成を確立することにより実用化への道が開かれる。これまで、(a) scCO2中で有効に機能する触媒の開発、(b) scCO2中有機分子触媒的ポリ乳酸合成を達成してきた。平成25年度では、(c) scCO2中での基質・有機分子触媒・生成物の挙動の解明、(d) 実用化に向けた有機分子触媒の回収 の2項目に焦点を絞り研究した。その結果、scCO2の高い溶解能力により、ラクチドやポリ乳酸を可塑化または溶解し、低温での重合反応を実施できるCO2可塑化重合法 (CPP法(CO2 Plasticizing Polymerization)を見いだした。さらに、有機分子触媒とscCO2の溶解性の高さを利用し、触媒の分離・回収に成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 Other

All Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中における有機分子触媒的高純度ポリ乳酸合成: 二酸化炭素可塑化重合法の開発2013

    • Author(s)
      山本翔司・熊澤史浩・間瀬暢之
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学 (滋賀県)
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中での有機分子触媒的高純度ポリ乳酸合成法の開発2013

    • Author(s)
      山本翔司・間瀬暢之
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中有機分子触媒的高純度ポリマー合成法の開発2013

    • Author(s)
      山本翔司・間瀬暢之
    • Organizer
      第3回CSJ化学フェスタ2013
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中における有機分子触媒的ポリ乳酸合成2013

    • Author(s)
      間瀬暢之
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中における有機分子触媒的高分子合成: 金属・有機溶媒・残モノマーフリーポリ乳酸合成2013

    • Author(s)
      山本翔司・間瀬暢之
    • Organizer
      Symposium on Molecular Chirality 2013
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中における有機分子触媒的低温重合:有機溶媒・金属フリー ポリ乳酸合成2012

    • Author(s)
      間瀬暢之
    • Organizer
      第5回 有機触媒シンポジウム (兼 第2回公開シンポジウム)
    • Place of Presentation
      学習院大学 (東京都)
    • Year and Date
      2012-10-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 環境調和型物質合成プロセスの開発: 有機分子触媒からマイクロナノバブルまで2012

    • Author(s)
      間瀬暢之
    • Organizer
      第385回 薬学研究科セミナー
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県)
    • Year and Date
      2012-09-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中における有機溶媒・金属フリー 高純度ポリ乳酸合成2012

    • Author(s)
      間瀬暢之・加藤貴大・熊澤史浩・山本翔司・岡島いづみ・佐古 猛・ 田中千秋・ 根本太一
    • Organizer
      第44回化学工学会秋季大会
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県)
    • Year and Date
      2012-09-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 実用化を指向した超臨界二酸化炭素中有機分子触媒的ポリマー合成2012

    • Author(s)
      間瀬暢之・熊澤史浩・加藤貴大・山本翔司・岡島いづみ・佐古 猛・ 田中千秋・ 根本太一
    • Organizer
      日本プロセス化学会2012サマーシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都テルサ (京都府)
    • Year and Date
      2012-07-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 「モノづくり」の実用化を指向した超臨界二酸化炭素中有機分子触媒的ポリ乳酸合成2012

    • Author(s)
      間瀬暢之
    • Organizer
      新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」第1回全体会議
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府)
    • Year and Date
      2012-06-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 静岡大学 間瀬研究室

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tnmase/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 静岡大学 間瀬研究室

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tnmase/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ポリマーの製造方法、及びポリマー生成物2013

    • Inventor(s)
      間瀬 暢之、田中 千秋、根本 太一、新井 陽子
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社リコー/国立大学法人静岡大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-101179
    • Filing Date
      2013
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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