1987 Fiscal Year Annual Research Report
機能性を有するフェノール系樹脂の合成とコンピュータによる反応解析
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62550668
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
石田 真一郎 金沢大学, 工学部, 教授 (40019716)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細川 幸雄 金沢大学, 工学部, 助手 (50019741)
中本 義章 金沢大学, 工学部, 助教授 (20019772)
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| Keywords | フェノール樹脂 / 大環状化合物 / カリクスアレン / ホストーゲスト相互作用 / 含窒素フェノール樹脂 / 分子内水素結合 / コンピュータ・シュミレーション |
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| Research Abstract |
機能性を有するフェノール系樹脂として, 環状フェノールオリゴマー(カリクスアレン)およびアルキレンジアミンを主鎖に持つフェノール樹脂を合成し, それらの機能や特性について以下に示す知見を得た.
1)カリクスアレンは新規ホスト化合物として注目されている. 本研究では, p-t-プチルフェノールとホルムアルデヒドを原料とし, 高収率かつ高選択的な4, 6, 8核体カリクスアレンの合成法を確立した. 次いでカリクスアレンと種々の有機分子とのホストーゲスト相互作用を検討し, 4および6核体カリクスアレンが芳香族化合物などを強く包接することを見出し, ゲスト分子に適合できる空孔形状が重要な因子であると推測した. この知見に基づき分子識別機能への展開を行い, 4核体カリクスアレンはキシレン異性体混合物中よりp体抱接結晶を選択的に生成し, 分離剤としても有効であることが明らかとなった. さらに, 個体^<13>C-NMR法を用いるトルエン包接錯体の構造解析の結果, トルエンのメチル基がベンゼン環のなす空孔中央に位置する1:1錯体であることも明らかとなった.
2)エチレンジアミン, ヘキサメチレンジアミンあるいはN, N'-ジメチルヘキサメチレンジアミンなどのジアミン類存在下でフェノール類とホルムアルデヒドを反応させて, 主鎖にアルキレンジアミンを持つフェノール樹脂を合成した. 生成樹脂を分別し, H-NMRおよびIRスペクトル, 窒素分析などから分子構造を決定する一方, VPOを用いて分子量を, GPCクロマトグラムより分子量分布を求めた. 次いで粘度と分子量の関係から溶液中での分子形状を推定したところ, かなり緻密な球状構造であることを見出した. この原因として分岐と分子内水素結合が考えられるが, 上記の結果にさらにそれら樹脂のアセチル化物のデータを考慮すれば, 分子内水素結合の影響が極めて大きいことが分った.
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