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環境調和型両親媒性物質のグリーンプロセスによる合成と物性評価

Research Project

Project/Area Number09J04882
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Environmental chemistry
Research InstitutionKeio University
Research Fellow 伴野 太祐  慶應義塾大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost : ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2009 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Keywords界面活性剤 / カーボネート結合 / 生分解性 / ケミカルリサイクル / リパーゼ / カチオン界面活性剤 / ジェミニ型界面活性剤 / 抗菌性
Research Abstract

グリーンケミストリーの構築が求められるなか、次世代型界面活性剤には、再生可能資源を原料に用いた環境低負荷なプロセスによる合成が強く望まれている。また、使用量の削減につながる高機能性、優れた生分解性、さらに使用形態によってはケミカルリサイクル性が求められる.本研究では、カチオン界面活性剤および非イオン界面活性剤に生分解性およびケミカルリサイクル性を付与することを目的に、一般的な加水分解酵素により開裂されるカーボネート結合を分子内に導入した新規界面活性剤を設計し、その合成および特性について検討を行った。
まず、カーボネート結合を有するジェミニ型(二鎖二親水基型)カチオン界面活性剤の合成および特性について検討を行った。リンカー部にカーボネート結合を有するジェミニ型カチオン界面活性剤は、疎水基基部にカーボネート結合を有するものよりも抗菌性および生分解性に優れた。このことから、抗菌性および生分解性は、リンカー部へのカーボネート結合の導入により向上することが認められた。また、カーボネート結合を有するジェミニ型カチオン界面活性剤はリパーゼを用いたケミカルリサイクルが可能であることが認められた。
次に、カチオン界面活性剤の立体化学が界面活性、抗菌性および生分解性に与える影響を明らかにするため、疎水基部に不斉中心を有するカーボネート型カチオン界面活性剤を分子設計した。リパーゼを利用したエナンチオ選択的な反応により、光学活性カーボネート型カチオン界面活性剤を合成した。これの立体化学により、界面活性および抗菌性に顕著な差異は認められなかったが、一方、生分解性は強く影響を受けることを明らかにした。
さらに、ポリオキシエチレン鎖を親水基とするカーボネート型非イオン界面活性剤のグリーンプロセスによる合成について検討を行った。それらは、優れた生分解性およびケミカルリサイクル性を有することを明らかにした。

Report

(2results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(10results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Synthesis and properties of green and sustainable carbonate-type nonionics containing polyoayethylene chain2011

    • Author(s)
      T.Banno, H.Sato, T.Tsuda, S.Matsumura
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume : 60 Pages : 117-125

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemo-enzymatic synthesis and properties of novel optically active cationics containing carbonate linkages2011

    • Author(s)
      T.Banno, K.Kawada, S.Matsumura
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume : (掲載確定,掲載確定)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Creation of novel green and sustainable gemini-type cationics containing carbonate linkages2010

    • Author(s)
      T.Banno, K.Kawada, S.Matsumura
    • Journal Title

      Journal of Surfactants and Detergents

      Volume : 13 Pages : 387-398

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Gemini-type Cationic Surfactants Containing Carbonate Linkages in the Linker Moiety Directed Toward Green and Sustainable Chemistry2009

    • Author(s)
      T.Banno, K.Toshima, K.Kawada, S.Matsumura
    • Journal Title

      Journal of Surfactants and Detergents 12

      Pages : 249-259

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Polycarboxylate-type Green Surfactants with S-or N-Linkages2009

    • Author(s)
      Y.Okada, T.Banno, K.Toshima, S.Matsumura
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science 58

      Pages : 519-528

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光学活性なカーボネート型カチオン性グリーンサーファクタントの合成と性質2010

    • Author(s)
      伴野太祐、河田和雄、松村秀一
    • Organizer
      第49回日本油化学会年会
    • Place of Presentation
      函館
    • Year and Date
      2010-09-15
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and properties of novel cationics containing carbonate linkages directed towards green and sustainable chemistry2010

    • Author(s)
      T.Banno, K.Kawada, S.Matsumura
    • Organizer
      101^<st> American Oil Chemists' Society Annual Meeting & Expo
    • Place of Presentation
      Phoenix, Arizona, USA
    • Year and Date
      2010-05-18
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規カーボネート型カチオン性グリーンサーファクタントの合成と性質2010

    • Author(s)
      伴野太祐、河田和雄、松村秀一
    • Organizer
      第10回グリーン・サステイナブルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-03-04
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] カーボネート結合を有する新規ジェミニ型カチオン性グリーンサーファクタントの合成と性質2009

    • Author(s)
      伴野太祐、戸嶋一敦、河田和雄、松村秀一
    • Organizer
      第48回日本油化学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Creation of Novel Gemini-type Cationic Green Surfactants2009

    • Author(s)
      伴野太祐, 戸嶋一敦, 河田和雄, 松村秀一
    • Organizer
      Joint Conference of the 4^<th> International Conference on Green and Sustainable Chemistry and The 2^<nd> Asian-Oceanian Conference on Green and Sustainable Chemistry[GSC-4 and AOC-2]
    • Place of Presentation
      Beijing(China)
    • Year and Date
      2009-08-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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