1997 Fiscal Year Annual Research Report
ケイ素-酸素結合を持つ巨大シリケートクラスターの探索
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09875216
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
黒田 一幸 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90130872)
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| Keywords | ケイ素-酸素結合 / アルコキシド / 無機有機層状組織体 / 長鎖アルキルトリアルコキシシラン |
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| Research Abstract |
本年度は物質系の探索に主眼をおき、種々の反応系の調査を行った。その結果、Si-O結合を有する巨大クラスター合成の一環として、長鎖アルキルトリアルコキシシランの加水分解と重縮合による無機有機層状組織体の合成に成功した。これは無機-有機双方の性質を利用した材料設計の新しいアプローチとしても興味深い。
本研究は、炭素数12〜18の直鎖アルキル基を有するアルキルトリエトキシシラン(CnTE S;n=12〜18)を出発物質とし、極性溶媒中における加水分解・・縮重合反応生成物について検討した。反応はエタノール、水、および塩酸の混合溶液中に長鎖アルキルアルコキシシランを滴下した。得られた沈殿をろ別後、乾燥することにより白色粉末状の試料を得た。
水のモル比が一定の値以上のときXRDパターンの低角度領域(2θ=2〜20°)にいくつかの回折ピークが出現した。これはアルキル鎖の疎水相互作用に基ずく分子集合が秩序構造形成の駆動力となっていることを示している。各生成物のXRDパターンは層状構造に起因するものであり、最低角ピークのd値が層の繰り返し周期を示すと解釈できた。またアルキル鎖は垂直配向の二分子層を形成していると考えられた。29Si NMRスペクトルにより加水分解・縮重合反応の進行によるシロキサン骨格の形成、および縮合反応に関与しないシラノール基の存在が確認された。得られた生成物はその構造上、二次元平面内でシロキサン骨格を構成していると推定される。反応溶液中に生成した沈殿がシラントリオールの凝集体であり、乾燥過程における固相重合により高分子化が進行することがわかった。
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