2014 Fiscal Year Research-status Report
環境調和型粉体反応によるハロゲンフリーエポキシ化反応の反応機構
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24550175
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
市原 潤子 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60110772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 俊郎 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (40167698)
坂本 清子 大阪産業大学, 教養部, 教授 (50268249) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ハロゲンフリー / エポキシ化 / 過酸化水素 / ポリ酸触媒 / アパタイト / 環境調和型反応 / 粉体系反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリ酸触媒とアパタイト粉体からなるノンハライト粉体に、原料と過酸化水素水をしみこませ、粉体状態のまま静置して、ハロゲンフリーのエポキシ化合物を効率よく合成する環境調和型の粉体系反応（ノンハライト法）を見出した。このノンハライト法は粉体の表面という特殊な反応場を用いた独創的な技術であり、環境に大きな負荷を与えない環境調和型反応で、省資源・省エネルギー型の技術である。現在、工業化に向けて検討を進めている。このノンハライト法の反応性は、アパタイト粉体の性質・状態によって異なる。本研究では、アパタイトがどのように作用しているのか、また粉体の表面でどのように反応が起こっているのかを理解する。
初年度, 次年度で、市販アパタイト数種を用いて得られた物理化学的データとエポキシ化反応速度とから、アパタイトの表面の性質や状態のうち、エポキシ化反応に影響を及ぼすパラメーターを抽出した。その抽出したパラメーターを変化させたアパタイトを合成して、物理化学的データを求め、エポキシ化反応に及ぼす効果を調べた。当該年度において、引き続きデータを蓄積し、これらデータを総合的に解析して、反応性に影響を及ぼすアパタイト表面の要因を追究した。粉体系エポキシ化反応の促進には、水酸アパタイトよりも炭酸系アパタイトやフッ素化アパタイトなどの化学組成のものが適しており、またアパタイト粉体の粒径や粒度分布など形状よりアパタイトの結晶性が影響することが分かった。アパタイト粉体の分散性・凝集性の指標となるゼータ電位の測定、粉体表面の水と有機化合物による濡れ性の測定を行い、液膜形成・流動性に対してアパタイト粉体表面が及ぼす効果を調べた。これらの効果と反応基質の極性や反応性と比較検討した。
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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
当該年度研究実施計画は８割以上達成できた。
今年度研究期間を延長し、考察を深めるための物理化学的データの測定を引き続き行う。反応前後の触媒を含む粉体の分析も行い、リユースの反応性と比較検討したい。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで蓄積したアパタイトの物理化学的データを総合的に解析して、粉体系エポキシ化の反応性に影響するアパタイト表面の特性を調べた。特に水と有機化合物による濡れ性、分散性・凝集性の指標となるゼータ電位と、反応性との関連性については、アパタイト系以外の粉体についても測定を行い、アパタイトと比較検討する。液膜形成・流動性にアパタイトが及ぼす効果と、反応基質の極性、反応性および反応熱との関連について考察を深める。また反応前後の粉体の分析を行い、リユースの反応性と比較検討する。アパタイト粉体の表面でどのように反応が起こっているのかを考察する。
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| Causes of Carryover |
反応速度への影響や反応の前後の比較解析のために物理化学データを得ることが最終年度の重要なポイントであるが、そのための分析用サンプルの調製の工夫に時間を要した。予定していた元素分析、粒度分布など物理化学的分析を今年度内に行うことができず、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
このため、予定していた元素分析、粒度分布など物理化学的分析は次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てる
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