2013 Fiscal Year Annual Research Report
新規ゲル化剤・増粘剤の開発とその実用化に向けての研究
| Project/Area Number |
24350117
|
|---|
| Research Institution | Shinshu University |
|---|
Principal Investigator |
英 謙二 信州大学, 総合工学系研究科, 教授 (60126696)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 正浩 信州大学, 総合工学系研究科, 准教授 (30334915)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | ゲル / ゲル化剤 / ゲル化駆動セグメント / 増粘剤 / 超分子化学 |
|---|
| Research Abstract |
平成25年度は新規増粘剤の開発と分子設計指針の確立を目指した。具体的には、安価な工業中間体の5-アミノイソフタル酸や3,5-ジアミノ安息香酸を出発原料に使い新規な増粘剤を開発することに成功した。特に5-アミノイソフタル酸誘導体については研究の完成度は高いと自負している。
化合物に光学活性基R、R’を導入するとR、R’の絶対配置が(R)-か(S)-で数種類の光学異性体混合物となる。数種類の光学異性体の組み合わせでゲル化能を発現するものと増粘化するものがあることを発見し、増粘剤の分子設計指針を確立した。光学活性原料として3,7-dimethyloctylamine, sec-butylamine, 2-ethylhexylamine, 1,2-dimethyl¬propylamine, 2-methylheptylamine, 1,5-dimethylhexylamineなどを使うことが可能であるという知見を得た。
透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡観察により、増粘化する場合とゲル化する場合とでは分子集合体の形態にどのように違うのかを研究した。また、レオロジー測定によってニュートン流体と非ニュートン流体があることを発見した。非ニュートン流体を示す増粘剤についてはそのチキソトロピー性を調べた。単結晶X線解析と広角粉末X線解析の結果からゲル化時と増粘時の分子配列が明らかとなった。増粘剤あるいはゲル化剤として作用する5-アミノイソフタル酸誘導体の構造を関連付けることにより、増粘剤・ゲル化剤として機能する化合物の分子設計に役立つと思われる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
5-アミノイソフタル酸を原料にした新規な増粘剤・ゲル化剤を開発することに成功した。一方、3,5-ジアミノ安息香酸を出発原料に使う増粘剤・ゲル化剤の開発はまだ未完成で、平成２６年度に持ち越しとなった。しかし、3,5-ジアミノ安息香酸誘導体に関しては、5-アミノイソフタル酸誘導体と極めて近いので、その研究はそれほど困難ではないと思われる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
3,5-ジアミノ安息香酸を出発原料に用いる新規な増粘剤・ゲル化剤の開発に注力を注ぐ。ゲル化あるいは増粘化する構造を解明する。増粘化する場合はニュートン流体と非ニュートン流体になる違いを解明する。透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡観察、レオロジー測定、単結晶X線解析と広角粉末X線解析により、研究の完成度を高める。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度は5-アミノイソフタル酸を出発原料に用いる増粘剤、ゲル化剤の開発に予定以上に手間取った。その理由は興味深い知見が次々に発見され、解明に時間を割かれたためである。その結果、もう一つの研究対象であった3,5-ジアミノ安息香酸を出発原料に使い新規な増粘剤を開発するまでには至らなかった。そのため120万円ほどの次年度使用額が発生した。
平成26年度は3,5-ジアミノ安息香酸を出発原料に使い新規な増粘剤を開発する。3,5-ジアミノ安息香酸誘導体の合成にかなりの費用が発生する。また、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡観察、レオロジー測定、単結晶X線解析、広角粉末X線解析などに対し相当の費用が発生する。
|
