2015 Fiscal Year Annual Research Report
有機修飾無機層間化合物による非イオン性有機化合物の選択的認識・捕捉機能の開拓
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26281036
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
亀田 知人 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60333895)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 層状複水酸化物 / 捕捉 / π－π相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、芳香環同士に働く相互作用を利用して、層間に芳香族スルホン酸イオンをインターカレートしたMg－Al系層状複水酸化物（Mg－Al LDH）による水溶液中の芳香族有機化合物の選択的捕捉を検討する。本年度は、単一水溶液からの芳香族有機化合物の捕捉を検討した。
捕捉対象とする芳香族有機化合物として、1,3－ジニトロベンゼン(DNB)、ニトロベンゼン(NB)、ベンズアルデヒド(BA)、アニソール(AS)、N,N－ジメチルアニリン(DMA)、1,3－ジメトキシベンゼン(DMB)を用いた。各捕捉対象物質を単一で含む溶液(単一溶液)に有機修飾Mg－Al LDHを投入した。
CO32－型Mg－Al LDHでは芳香族有機化合物をほとんど捕捉できなかったが、有機修飾Mg－Al LDHでは捕捉することができた。これは、層間に存在する芳香族スルホン酸イオンと捕捉対象物質との間の相互作用によるものと考えられる。また、捕捉率は、DMB＜DMA、AS＜BA＜NB＜DNBの順で大きくなった。一方、捕捉対象物質の芳香環の電子密度は、芳香環の有する官能基の影響によってDMB＞DMA＞AS＞BA＞NB＞DNBの順で低くなることから、有機修飾Mg－Al LDHは電子密度が小さい芳香環を有する捕捉対象物質に対して、より大きな捕捉率を示した。これは、Mg-Al LDH層間に存在する芳香族スルホン酸イオンの電子密度の大きい芳香環と、芳香族有機化合物の電子密度の小さい芳香環との間に、π電子の重なり合いによって生じるπ－π相互作用が強く働いたためであると考えられる。
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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
平成27年度の研究計画に記載した通り、有機修飾無機層間化合物によって、水溶液から芳香族有機化合物を捕捉することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に記載した通り、平成28年度の研究計画を粛々と進める。
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