| 研究課題/領域番号 |
13555212
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 姫路工業大学 (2003)
東京大学 (2001-2002) |
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研究代表者 |
久本 秀明 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00286642)
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| 研究分担者 |
金 幸夫 東京大学, 工学部附属総合試験所, 助教授 (40186367)
渡辺 訓行 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20011116)
北森 武彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60214821)
佐藤 記一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (50321906)
火原 彰秀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30312995)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2002年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2001年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
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| キーワード | マイクロチップ / マイクロリアクター / 微小流体 / 有機合成 / コンビケム / 液液界面 / 多層流 / 相間移動合成 / 触媒反応 / パイルアップリアクター / 高分子合成 |
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| 研究概要 |
本研究では、高速高収率なマイクロチップ反応システムを有機合成分野に適用していくため、以下の3項目を実施した。
(1)有用な界面合成反応のチップ内反応効率評価
(2)多層流形成など、平面マイクロ流路の特徴を活かした新規化学プロセスの開発
(3)複数のマイクロチップを用いた多品種少量・単品種大量合成
(1)では、ジアゾカップリング、アミド化、アルキル化などの相間移動合成反応において、高速・高収率な素反応を実現することに成功した。中でもアルキル化反応では多彩な基質への一般性が認められ、パイルアップ型生産システムへ適用可能な汎用性の高い液液界面反応の開発に成功した。(2)ではセグメント状有機相と水相の合流に基づく連続抽出プロセスや水・油・水3層流形成に基づく液膜輸送型抽出プロセス、2層流・3層流形成に基づくチャネル内高分子膜作製と膜分離プロセスを実現し、マイクロ平面流路のみで実現可能な化学プロセスが開発できた。(3)では3次元流路を有するコンビナトリアル合成チップ、パイルアップ型化学生産システムを作製した。(1)で検討したアミド化反応を適用してチップの性能評価をしたところ、コンビナトリアル合成チップでは2n種類の原料からn^2種類の生成物を得ることに成功し、パイルアップ型化学生産システムではチップ枚数に応じた生産量の制御が可能であることを明らかにした。
以上のように本研究では、当初の計画通り、チップを用いた多品種少量・単品種大量化学合成システムの開発を実現することができた。また、それに加えて多彩な多層流化学プロセスの開発にも成功しており、今後、合成のみの集積にとどまらず分離プロセスをも集積化していくための基盤技術開発にも成功した。
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