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過飽和溶液中の不均一界面の一方向移動よる結晶核発生の誘導

研究課題

研究課題/領域番号 18K04816
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関大阪市立大学

研究代表者

五十嵐 幸一  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70315977)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード結晶核発生 / 不均一界面 / 結晶多形 / 不均一核形成 / プラスチック / 多形 / L-alanin / 結晶核形成 / 不均一核化 / 有機結晶 / 核発生 / 過飽和溶液 / 有機化合物の晶析
研究成果の概要

有機結晶の不均一核化現象を明らかにするために、L-アラニンの過飽和溶液にポリプロピレンなどのプラスチック片を挿入し、核発生確率を評価した。プラスチックの移動速度を0.5, 2.0, 5.0mm/sに設定して溶液に浸漬した結果、2.0mm/sで最大の核発生誘導効果が得られた。次に、結晶多形の異なるポリプロピレン(α-PP, β-PP)を用いて核発生誘導を試みた。α-PPはL-アラニンの核発生を誘導したが、β-PPでは誘導効果が小さかった。また、α/β比率の異なるポリプロピレンを溶液に作用させた結果、β晶比率と核発生確率には相関関係があった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

晶析操作は、医薬品、食品、化学製品の生産に広く用いられている分離精製操作のひとつであるが、粒径や粒径分布、結晶多形、形状、純度などの様々な結晶特性を制御する必要があり、「目的の機能を有する材料を創製する操作」としての役割も重要である。特に核発生過程は重要で、核発生の頻度やタイミングが粒径や分布に直接的な影響を及ぼす。結晶核発生メカニズムを解明することは学術的および社会的に有益である。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [学会発表] Effects of polymorph composition of polypropylene on heterogeneous nucleation of L-alanine2021

    • 著者名/発表者名
      K. Igarashi and M. Tsusaki
    • 学会等名
      Asian Crystallisation Technology Symposium (ACTS-2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] One-step optical resolution of amino acid by preferential crystallization combined with enzymatic2020

    • 著者名/発表者名
      Koichi Igarashi and Tomono Fujimura
    • 学会等名
      KIChE Fall Meeting and International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] L-アラニンの不均一核化におよぼすポリプロピレンの多形の影響2019

    • 著者名/発表者名
      寺坂 晴希、五十嵐 幸一
    • 学会等名
      化学工学会姫路大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Promotion of crystal nucleation of L-alanine by plastic piece moving in the solution2018

    • 著者名/発表者名
      K. Igarashi, T. Kobayashi, H. Ooshima
    • 学会等名
      13th Korea-Japan Symposium on Materials and Interfaces
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of plastic piece moving in the solution on crystal nucleation of L-alanine2018

    • 著者名/発表者名
      K. Igarashi, T. Kobayashi, and H. Ooshima
    • 学会等名
      4th Asian Crystallization Technology Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Advances in Organic Crystal Chemistry (Chapter 5)2020

    • 著者名/発表者名
      Masami Sakamoto, Hidehiro Uekusa
    • 総ページ数
      538
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811550850
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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