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縮合型タンニンのウレタン化反応と生分解の機構

研究課題

研究課題/領域番号 10460145
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物資源科学
研究機関九州大学

研究代表者

坂井 克己  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (30015656)

研究分担者 藤田 弘毅  九州大学, 大学院・農学研究院, 助手 (90264100)
近藤 隆一郎  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (80091370)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
2000年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードタンニン / モデル化合物 / スギ樹皮成分 / カテキン / ウレタン化反応 / アミン触媒 / ジブチル錫触媒 / 水酸基価 / カテコール / フロログルシノール / カテコール錫錯体 / 樹皮成分 / ポリウレタン / 触媒
研究概要

(i)触媒としてDABCO(1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン)とDBTDL(ジ-n-ブチル錫ジラウリン酸)を用い、タンニンモデル化合物と等モルのフェニルイソシアナート(PI)を反応せしめ、反応初速度を求めた。その結果,DABCOはカテコール型及びレゾルシノール型水酸基のウレタン化に触媒活性を示が,DBTDLはアルコール性水酸基に効果を示すことが明らかになった。
(ii)やや複雑なモデル化合物として(+)カテキンを選択し、反応生成物を精査した。その結果、DABCO触媒存在下では先ずカテキンのB環水酸基が反応し、PI投与量を増し反応時間を長くすれば、A環水酸基も反応した。しかし、3-位のアルコール性水酸基はDABCO触媒の存在下では生成しなかった。一方、DBTDL触媒を用いた場合にはカテキン-ジブチル錫錯体の形成のため、反応性は著しく低下することを明らかにした。この知見に基づき、カテコール水酸基をブロックした後にDBTDL触媒存在下に反応させ、全水酸基をウレタン化することができた。
(iii)スギ樹皮タンニンの液化のため、ポリエチレングリコール400中で亜硫酸水素ナトリウム水溶液による処理を開発した。反応温度250Cにおいて、内・外樹皮ともに高い液化率が得られたが、リグニン含量の多い外樹皮では長時間の処理でリグニン・タンニンの再縮合が生じた。処理時に、外樹皮中の縮合型タンニンの少なくとも一部は芳香核単位まで分解することが示された。スギ樹皮の液化物の水酸基価測定法として、錫-アミンの混合触媒を用いるイソシアナート法を開発、得られる水酸基価に基づいて樹皮液化混合物から比較的低密度のウレタンフォームが調製可能であった。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] J.J.Ge and K.Sakai: "Decomposition of Polyurethane Foams Derived from Condensed Tannin II.Hydrolysis and aminolysis of polyurethane foams"J.Wood Sci.. 44(2). 103-105 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂井克己: "樹皮タンニンからの生分解性高分子素材の調製"木材工業. 54(6). 256-260 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Oyadomari,K.Ueno,K.Sakai et al.: "Effects of Tin-and Amine Ctalysts on the Urethane Formation from Bark-Tannin Model Compounds.June.1999 (Yokohama,Japan)"Proc.10th International Symp.Wood Pulping Chem.. Vol.I. 482-485 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] JJ Ge,W Zhong,ZR Guo,WJ Li,K Sakai: "Biodegradable Polyurethane Materials from Bark and Starch.I.Highly Resilient Foams"J Appl Polym Sci. 77. 2575-2580 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芦谷竜矢,氏家正嗣,長濱静男,上野智子,坂井克己: "スギ樹皮の抽出成分の特徴"木材学会誌. 47(印刷中). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野智子,耿興蓮,芦谷竜矢,親泊政二三,坂井克己: "スギ樹皮のポリエチレングリコール・バイサルファイト法による液化"木材学会誌. 47(印刷中). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakai: "Wood and Cellulosic Chemistry (Chemistry of Barkの章p243-273 分担執筆)"Marcel Dekker. 914 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.J.Ge and K.Sakai: "Decomposition of Polyurethane Foams Derived from Condensed Tannin II.Hydrolysis and aminolysis of polyurethane foams"J.Wood Sci.. 44(2). 103-105 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Oyadomari, K.Ueno, K.Sakai et al.: "Effects of Tin-and Amine Ctalysts on the Urethane Formation from Bark-Tannin Model Compounds"Proc.10th International Symp. Wood Pulping Chem.. Vol.I. 482-485 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakai: "Preparation of biodegradable polymer materials from condensed tannins"Wood Industry. 54(6). 256-260 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] JJ Ge, W Zhong, ZR Guo, WJ Li, K Sakai: "Biodegradable Polyurethane Materials from Bark and Starch. I.Highly Resilient Foams"J.Appl.Polym.Sci.. 77. 2575-2580 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ashitani, M.Ujiie, S.Nagahama, T.Ueno, K.Sakai: "Properties of Extractives from sugi bark"Mokuzai Gakkaishi. 47, (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueno, X.L.Geng, T.Ashitani, M.Oyadomari, K.Sakai: "Liquefaction of sugi bark with polyethylene glycol-bisulfite treatments"Mokuzai Gakkaishi. 47, (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakai: "Wood and Cellulosic Chemistry (Chapter 7 Chemistry of Bark, p.243-273)"Marcel Dekker. 914 (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芦谷竜矢,上野智子,坂井克己: "樹皮のグリコール-バイサルファイト法による液化反応の解析"第45回リグニン討論会講演集. 173-174 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 上野智子,耿興蓮,芦谷竜矢,親泊政二三,坂井克己: "スギ樹皮のポリエチレングリコール・バイサルファイト法による液化"第45回リグニン討論会講演集. 127-130 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] JJ Ge,W Zhong,ZR Guo,WJ Li,K Sakai: "Biodegradable Polyurethane Materials from Bark and Starch.I.Highly Resilient Foams"J Appl Polym Sci. 77. 2575-2580 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 坂井克己: "樹皮タンニンからの生分解性高分子素材の調製"木材工業. 54(6). 256-260 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakai: "Wood and Cellulosic Chemistry (Chemistry of Barkの章p243-273分担執筆)"Marcel Dekker. 914 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Oyadomari,K.Ueno,K.Sakai et al.: "Effects of Tin-and Amine Ctalysts on the Urethane Formation from Bark-Tannin Model Compounds.June.1999(Yokohama,Japan)"Proc. 10th International Symp. Wood Pulping Chem.. Vol.1. 482-485 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 上野智子、耿興蓮、坂井克己: "バイサルファイト法とアルカリ触媒法によるスギ樹皮の液化"第6回日本木材学会九州支部大会発表要旨集. 6巻別冊1号. 39-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 親泊政二三,坂井克己: "タンニンモデル化合物のウレタン化反応における触媒の効果(III) (+)カテキンを用いた検討"第50回日本木材学会大会発表要旨集. (発表予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J.J.Ge and K.Sakai: "Decomposition of Polyurethane Foams Derived from Condensed Tannin II. Hydrolysis and aminolysis of polyurethane foams" J.Wood Sci.44(2). 103-105 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 新泊政二三,坂井克己: "タンニンモデル化合物のウレタン化反応における触媒の効果(II)" 第49回日本木材学会大会発表要旨集. 発表予定. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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