2008 Fiscal Year Annual Research Report
二酸化窒素を用いたポリオレフィンの酸化による高付加価値物質の合成
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20655033
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
葭田 真昭 Utsunomiya University, 工学研究科, 准教授 (90114173)
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| Keywords | ポリプロピレン / リサイクル / 高付加価値化 / 超臨界二酸化炭素 / 二酸化窒素 / 架橋ポリエチレン / 熱可塑化 |
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| Research Abstract |
超臨界二酸化炭素中で、立体規則性ポリマーであるアイソタクチックポリプロピレンを二酸化窒素を用いて140℃18時間の条件で酸化し、その生成物をジアゾメタン処理しメチルエステルとしGC-MAを用いて構造を確かめたところ、2-メチルコハク酸、2,4-ジメチルグルタル酸、2,4-ジメチルアジピン酸であることを確かめた。また、これらのジメチル体はいずれもシン体が立体選択的に得られたことを3,5-ジメチルシクロヘキサノールを原料に別途合成して確かめた。また、シンジオタクチックポリプロピレンを同様に酸化すると、アンチ体が立体選択的に得られることを確認した。これらはマクロライドの開発研究に用いられるような付加価値の非常に高い化合物であり、ポリプロピレンの廃棄物からファインケミカル原料が生成できる可能性を示唆している。
架橋ポリエチレンに超臨界二酸化炭素中で最少量の二酸化窒素を用いて80℃18時間という低エネルギー条件で酸化すると、架橋部が選択的に酸化切断され、熱可塑性が復活することを明らかにした。処理した生成物はIRによりカルポキシル基の存在が確認でき、アイオノマー類似の構造であることがわかった。従って元のポリエチレンよりも付加価値がかなり向上したものにリサイクルできる可能性を示した。この二酸化窒素による酸化反応を、二酸化窒素のポリマーへの収着段階と、収着された二酸化窒素による架橋部の選択的酸化の、二段階に分けたところ、可塑化処理時間の短縮化を実現した。
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