2018 Fiscal Year Research-status Report
炭素とハイパーブランチポリマーのハイブリッド材料による高難度触媒反応
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17K17709
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
難波江 裕太 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40514881)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ハイパーブランチポリマー / 重縮合 / フリーデル・クラフツ反応 / ポリエーテルケトン / 全芳香族ポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までにフタル酸末端を有するハイパーブランチポリエーテルケトンを合成する手法を確立した。今年度は、フタル酸末端を有するハイパーブランチポリエーテルケトンを、分離・回収が容易な固体触媒として利用するために、(1)ハイパーブランチポリエーテルケトンのカーボンブラックへの固定化、(2)ハイパーブランチポリエーテルケトンの架橋反応による不溶化を試みた。
(1) 様々な反応条件でハイパーブランチポリエーテルケトンの固定化を検討した。ポリマー担持量は最大で17%程度であった。固定化後のイオン交換容量は2.2 mmol/gであった。
(2) リンカーとの縮合反応による架橋や、イートン試薬による架橋反応を検討した。架橋の効果は、水熱条件に晒したサンプルをろ過し、不溶なポリマーの割合を求める事によって評価した。リンカー分子との縮合反応について反応条件を検討したが、いずれの条件でも若干の不溶化が確認されたが、固体触媒として繰り返し使用できるほどには溶解性が下がらなかった。一方イートン試薬による架橋では、6 mmol/g以上の高いイオン交換容量を保ちつつ、ほぼ100%のポリマーをろ紙で回収できる条件を見出した。またリンカーとの縮合反応をイートン試薬で加速する手法を検討したが、この方法では架橋が過度に進行し、イオン交換容量が低下することが分かった。
今後は係るポリマーの合成をスケールアップし、セルロースの加水分解反応の触媒として、触媒活性や安定性を評価する予定である。またフタル酸末端をさらに官能基変換し、他の触媒反応へ適用することを試みる予定である。
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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
高いイオン交換容量を保ちつつ、ハイパーブランチポリエーテルケトンを不溶化する条件を見出すことができたので、触媒反応に着手することができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハイパーブランチポリエーテルケトンを不溶化する手法として、カーボンブラックへの担持とポリマー自身の架橋反応を検討したが、後者の方が有望であると考えられるので、今後は架橋ポリマーの検討を積極的に検討する。
係るポリマーの合成をスケールアップし、セルロースの加水分解反応の触媒として、触媒活性や安定性を評価する予定である。またフタル酸末端をさらに官能基変換し、他の触媒反応へ適用することを試みる予定である。
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| Causes of Carryover |
計画した合成法の確立が速やかに完了したため、物品費が予定を下回った。次年度、実験費・謝金に充当し、研究を加速する予定である。
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Research Products
(5 results)
