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ジョイント‐リンカー型高分子モノリスの合成と固体有機分子触媒への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05241
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35020:高分子材料関連
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

永 直文  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40314538)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード高分子モノリス / 有機分子触媒 / 固体有機分子触媒
研究成果の概要

本研究では、架橋点となる多官能性ジョイント分子としての多官能チオール化合物、架橋点を繋ぐリンカー分子としてのジフェニルメタンジイソシアネート、触媒構造形成成分のアニリンとの付加反応により、ネットワーク構造に有機触媒構造を導入したジョイント-リンカー型高分子モノリス触媒を合成した。同モノリスを用いたモデル反応として、マイケル付加反応を検討し、反応の進行を確認した。また、ガラス管および耐溶剤性のチューブ内で作製したモデルリアクターおよび水中液滴エマルション法を用いて調製した高分子モノリス微粒子を用いた場合も同様の反応の進行が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、様々な分子構造の有機分子触媒が開発され、同触媒を用いた種々の有機反応が報告されている。有機分子触媒の実用化には固体触媒化と高活性化が不可欠である。これまでの報告では、有機分子触媒の高分子への固定化が検討されているが、高分子が多孔質構造でないため、触媒活性,プロセス適用性に課題がある。また、高分子モノリスを遷移金属触媒の担体として用いることも検討されているが、一般的に触媒金属成分の反応系への漏れや、それに伴うサイクル使用による触媒活性の低下が懸念される。本研究により有機分子触媒の効率的な固定化、プロセス適用性に優れた固体触媒化の方法を提供することが出来る。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of porous polymers by polymerization-induced phase separation in the addition reaction of multifunctional isocyanates and dithiol compounds2022

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Naga,Riku Arai,Yutaka Naruse,Kumkum Ahmed,Hassan Nageh,Tamaki Nakano
    • 雑誌名

      J. Polym Sci.

      巻: 60 号: 23 ページ: 3212-3221

    • DOI

      10.1002/pol.20220326

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The first space-filling polyhedrons of polymer cubic cells originated from Weaire-Phelan structure created by polymerization induced phase separation2022

    • 著者名/発表者名
      N. Naga, M. Jinno, Y. Wang, T Nakano
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 19141-19141

    • DOI

      10.1038/s41598-022-22058-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ジョイントーリンカー型多孔質高分子の分子設計と構造制御2022

    • 著者名/発表者名
      永 直文
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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