| 研究課題/領域番号 |
20K05460
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
相川 光介 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (30401532)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | フッ素化合物 / フッ素化 / ぺルフルオロ化合物 / 撥水発油性 / 生体蓄積性 / 環状フッ素化合物 / フッ素化学 / フッ素ガス / 有機フッ素化合物 / フッ素化高分子 / フッ素化反応 / ペルフルオロアルキル基 / 含フッ素化合物 / 有機フッ素化学 / 透明フッ素樹脂 / 遷移金属触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
分子構造中にフッ素原子を含む有機化合物は、他の原子では得られない材料特性や生物活性を示すことから、今日の高機能材料や医薬、農薬原体の開発研究に欠かせないものとなっている。従って、これまでにない含フッ素化合物群やその実用的合成法を開発することが、この分野のブレークスルーに繋がると考えられる。本研究では、遷移金属錯体の基礎研究と、実用化可能なフッ素源(フッ素ガス)を用いた理想的物質変換である炭素-フッ素結合形成の開拓を総合的に行うことで、多様な環状含フッ素化合物を自在合成できる合成プロセスの開発を目指す。さらに、構造・物性調査を通して構造多様性に富む機能性材料の精密な分子設計へと結実させる。
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| 研究成果の概要 |
フッ素原子が高い電気陰性度を持つことや炭素-フッ素結合が強固であることなどにより、高度にフッ素化された化合物は特異な性質を示すため、有用な化合物群として注目されている。本研究では、フッ素ガスを用いた液相フッ素化法で、世界で初めて環状のペルフルオロアルキル化合物の簡便な合成法を確立することに成功した。本研究成果を利用することで、新しいフッ素化高分子を開発できると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ペルフルオロアルキル基を側鎖に持つポリマーは熱安定性や撥水撥油性を示す。そうした化合物のうち、鎖状のものは合成例が数多く報告されており、螺旋構造を取り剛直であるなど構造・物理的性質もよく知られている。しかし、長鎖ペルフルオロアルキル化合物は生体蓄積性があるといった社会的な問題点が指摘されている。これに対して、環状のペルフルオロアルキル化合物は、その合成例が1論文に限られており、その性質も融点と沸点しか明らかになっていない。本研究の成果で得られた環状化合物は、長鎖ペルフルオロアルキル化合物の撥水撥油剤の代替化合物としての利用が期待できるだけでなく生体蓄積性を改善できる可能性を秘めている。
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