| 研究課題/領域番号 |
20K05580
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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34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
戸田 智之 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (60709335)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 藻類産生炭化水素 / ボトリオコッセン / ボツリオコッカス・ブラウニー / 重合 / ジエン / ブタジエン / ネオジム触媒 / ボトリオコッカス / 長鎖アルキル置換ブタジエン / ペンタジエン / オレフィン / バイオマス / カーボンニュートラル / 金属錯体重合 / 配位重合 / 第3世代バイオ素材 / 藻類産生オイル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代の農資源として注目される藻類産生オイルの構造を最大限に利用した特殊高分子材料の創出を最終的なゴールとする。具体的には藻類の中でオイル生産性が高いB. braunii から単離されるRace-AおよびRace-Bの構造内部に見られる特徴的な不飽和炭化水素と類似構造を有するモノマーを用い、精密重合法による新たなプラスチック材料、ゴム材料の創出を志向した重合法の確立と高分子材料の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ボツリオコッカス・ブラウニーが産生する炭化水素化合物（ボトリオコッセン）には複数の種類があるが、それらの中には嵩高い１置換オレフィンを産生する株、ならびに１置換共役ジエンを産生する株が知られている。本研究では1位にメチル基を有するペンタジエンと長鎖アルキル基を有する1,3-ブタジエン誘導体である(E/Z)-ヘンイコサ-1,3-ジエン(HD)ならびに(3E/Z,12Z)-ヘンイコサ-1,3,12-トリエン(HT) を合成し、ネオジム触媒を用いて1,3-ブタジエン(BD)との配位共重合を行い、新しい高分子材料を合成し、その熱特性の評価をした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
藻類はパームと比べても単位面積当たりのオイル（炭化水素化合物）生産性が高く、加えて他の植物よりも二酸化炭素を固定する能力が高い。しかし、この藻類由来バイオ素材を活用した材料開発の例は少ない。本研究では藻類の中でも炭化水素化合物を産生するボツリオコッカス・ブラウニーに注目し、これが産生する炭化水素（ボトリオコッセン）による高分子合成を進めた。
1位に長鎖アルキル基を有する1,3-ブタジエン誘導体を合成し、これの配位重合により高分子材料を合成することができた。この研究成果は、石油代替のバイオ素材である藻類から誘導される高分子材料の開発として重要な研究に位置付けられ、社会的に意義がある。
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