| 研究課題/領域番号 |
19K05440
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
柘植 顕彦 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (80179986)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ゲル化剤 / 両親媒性化合物 / 水素結合 / 位置異性体 / アンビデキストラウスゲル化剤 / アミノ酸骨格 / アンビデキストラウスゲル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水と有機溶媒の両方に対してゲル化能を示す化合物はアンビデキストラウスゲル化剤と呼ばれており、興味ある化合物群であるが、それらの報告例は非常に少ない。 そこで、本研究ではシンプルな構造を持つアンビデキストラウスゲル化剤の創製を目的としている。本研究の大きな特徴は、ゲル化剤分子を四つの構成ユニットに分けて考え、分子設計に基づいた系統的な研究であるという点である。 これまで、このようなボトムアップ的な分子設計に基づいた研究例はない。 さらに、このアンビデキストラウスゲル化剤の特性に着目し、互いに相溶性のない水と有機溶媒（例えば、水とトルエン）から生成するゲル層についてもその特性等を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
水と有機溶媒の両方をゲル化できるゲル化剤（アンビデキストラウスゲル化剤）は、これまで系統的な研究例はほとんどない。 そこで本研究では、グルタミン酸骨格とベンゼン環を基盤とした部位に、疎水部と親水部を導入した多様な化合物群の合成を行い、そのアンビデキストラウスゲル化特性を検討した。 またベンゼン環のオルト位、メタ位、パラ位に親水基とアルキル基を導入した位置異性体を複数合成した。 その結果、特定のアルキル鎖長を持つ位置異性体に着目するとパラ体では、アンビデキストラウスゲル化特性を示したが、メタ体、オルト体は示さなかった。 この理由として分子形状に依存した溶解性、及び分子の集合特性が考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで多種多様なヒドロゲル化剤、オルガノゲル化剤が知られているが、水と有機溶媒の両方をゲル化することのできるアンビデキストラウスゲル化剤）は、非常に限られている。 また報告されているアンビデキストラウスゲル化剤の分子の多くは、複雑な構造であり、分子構造とゲル化能との相関関係は全く分かっていない。 これに対し本研究で明らかにしたアンビデキストラウスゲル化剤は比較的簡単な構造を持つ。 このような分子設計に基づくボトムアップ的な系統的なアンビデキストラウスゲル化剤の合成により、分子構造とゲル化特性との詳細な相関関係を提示することが可能となり、非常に独創的な学術的研究を遂行することができた。
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