2017 Fiscal Year Annual Research Report
ポリイオンコンプレックスによるリグニンからの機能性物質の創製
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17H03842
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松下 泰幸 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60335015)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福島 和彦 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222256)
青木 弾 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (80595702)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | リグニン / 水熱処理 / カチオン性ポリマー / アニオン性ポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、リグニンからポリアニオンポリマーおよびポリカチオンポリマーの創製について検討した。リグニンの原料として、最も反応性の低いとされる硫酸加水分解リグニンと最も工業的に得られやすいクラフトリグニンを選択した。
硫酸加水分解リグニン： アルカリ性条件下で再熱処理を施すことにより、不溶性であった硫酸加水分解リグニンを水溶性に機能変換することができた。この水溶化したリグニンの構造を解析するため、13C標識した水溶化リグニンをモデル的に合成し、その構造を固体13C-NMR、赤外吸収分光法、紫外線吸収分光法などにより解析した。その結果、フェノール性水酸基の増加、芳香環の一部の開裂と再縮合などが起きていることが判明した。現在、水溶化したリグニンを基にカチオン基およびアニオン基の導入を行っている。この成果は第68回日本木材学会大会にて発表した。
クラフトリグニン： 原子移動ラジカル重合によりクラフトリグニンに三級アミン（ポリメタクリル酸2-ジメチルアミノ）エチル)を有する側鎖を、異なる密度や長さで導入した後、ヨウ化メチルを用いて側鎖の四級化を行うことにより、カチオン化リグニンを創製した。合成されたカチオン性界面活性剤を用いて静電気的結合によるアニオン性染料の除去試験を行ったところ、非常に高性能を有することが判明した。側鎖密度や側鎖長などの構造パラメータが染料の除去効率に与える影響を調査した。この成果は2017年度木材学会中部支部大会にて発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
最も反応性が低いとされている硫酸加水分解リグニンを水溶性ポリマーに変換することができ、また、その構造解析も行った。この研究成果は第68回日本木材学会大会にて発表した。また、工業的に最も得やすいクラフトリグニンのカチオン性ポリマーの創製にも成功し、その機能性についても解析を行った。この研究成果は2017年度木材学会中部支部大会にて発表を行った
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| Strategy for Future Research Activity |
硫酸加水分解リグニンのカチオン化およびアニオン化を行い、それらの機能性評価を行う。また、それらを混合することで、イオンコンプレックスを創製する。イオンコンプレックス能についても評価を行う。
これまでに得られた成果を論文にまとめ、社会に発信する。
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