• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2006 Fiscal Year Annual Research Report

イオン液体の次元制御と機能制御による新機能発現

Research Project

Project/Area Number 17073005
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

大野 弘幸  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (00176968)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 暢文  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (60313293)
Keywordsイオン液体 / イオン電導性高分子 / 次元制御 / 機能性 / 電気化学 / 生体高分子 / タンパク質 / エネルギー
Research Abstract

イオン液体の高いイオン伝導性とデザイン性に注目し、次元構造と機能が制御された系の創出を検討した。平成18年度は次元制御の例として、イオン液体の自己組織化および高分子化を進め、当方的な系では達成できない機能の発現を目指した。機能制御の例としては、生体分子を未変性のまま溶解でき、生体物質の反応場として有効なイオン液体のデザインを検討した。
イミダゾリウム塩等の有機塩の構成イオンに長鎖アルキル基やフルオロアルキル基を導入し、イオンが一次元もしくは二次元方向のみに移動できる系を数十種類合成した。ここに水素欠陥を導入し、次元制御された場での効率的なプロトンホッピングを実現させた。イオン液体の高分子化では、荷電部位や分岐鎖の構造を検討し、高いイオン伝導度とリチウムイオン輸率を得た。新規な機能性イオン液体としては、特にアミノ酸をアニオンに用いた系にっいての研究を進めた。これらはキラル液体となる上、各種機能席を導入できる。100℃以上の高温で数十時間もキラリティーを保持できる系を得た。同時に粘性を低下させることにも成功した。また、疎水性官能基を導入した系を作成し、これらが水や有機溶媒と特異な混和状態を作ることを見出した。
一方で、多糖類やポリペプチド、天然ゴムなどの溶剤となるイオン液体を設計した。一部は室温で溶解させることにも成功した。酵素をイオン液体中で機能させる試みを進め、チトクロムcの電子移動反応には系中に塩素イオンなどを存在させることが有用であることを見出した。イオン液体に蛋白質を変性せずに溶解させるための工夫として、タンパク質のポリエーテル修飾法を改善した結果、長鎖アルキル基をさらに導入することで水に溶けずイオン液体に溶ける系を得た。これらは従来の水系の酵素反応では行えなかった反応系の創出や新規生物燃料電池の開発にっながるものであり、今後の研究展開に向けて非常に重要な結果である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2006

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Structural factors to improve physico-chemical properties of zwitterions as ion conductive matrices2006

    • Author(s)
      A.Narita, W.Shibayama, H.Ohno
    • Journal Title

      J. Materials Chem. 16

      Pages: 1475

  • [Journal Article] Importance of poly (ethylene oxide)-modification and chloride anion for the electron transfer reaction of cytochrome c in l-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethansulfonyl) imide2006

    • Author(s)
      H.Ohno, C.Suzuki, K.Fujita
    • Journal Title

      Electrochim. Acta 51

      Pages: 3685

  • [Journal Article] Effect of tetrabutyl phosphonium cation on the physico-chemical properties of amino acid ionic liquids2006

    • Author(s)
      J.Kagimoto, K.Fukumoto, H.Ohno
    • Journal Title

      Chem. Commun. 2006

      Pages: 2254

  • [Journal Article] Design and synthesis of hydrophobic and chiral anions from amino acids as precursor to functional ionic liquids2006

    • Author(s)
      K.Fukumoto, H.Ohno
    • Journal Title

      Chem. Commun. 2006

      Pages: 3081

  • [Journal Article] Chiral stability of phosphonium-type amino acid ionic liquids2006

    • Author(s)
      K.Fukumoto, Y.Kohno, H.Ohno
    • Journal Title

      Chem. Lett. 35

      Pages: 1252

  • [Journal Article] Superior Solubility of Polysaccharides in Low Viscosity, Polar, and Halogen-free 1, 3-dialkyl-imidazolium Formates2006

    • Author(s)
      Y.Fukaya, A.Sugimoto, H.Ohno
    • Journal Title

      Biomacromolecules 7

      Pages: 3295

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi