| 研究課題/領域番号 |
21K05144
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
本田 光典 金沢大学, 物質化学系, 教授 (60242533)
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| 研究分担者 |
山口 孝浩 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90272947)
須田 光広 金沢大学, 理工研究域, 技術専門職員 (10377400)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | フルオラスケミストリー / グリーンケミストリー / イオン液体 / フルオラス / シロキサン / ハイブリッド材料 / シリル基 / グリーンサステイナブルケミストリー / シリコーン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
グリーン・サスティナブルケミストリーを指向した環境負荷の低減、資源の有効利用を可能にする新規ハイブリッド材料の創製を目指し、低粘性のフルオラスイオン液体の合成を検討する。そのために任意の鎖長をもつシロキサン骨格の合成法を開発し、ケイ素原子上にパーフルオロアルキル基を導入した新たなフルオラスタグを構築する。シロキサン構造はシリコーンの骨格を成すものであり、標的分子への新規タグの導入により低粘性の付与が期待できる。また、本計画ではパーフルオロアルキル基の導入数も大幅に増やすことが可能で従来に比べ格段にフルオラス性を向上したイオン液体の実用化が可能となり、優れた高機能性媒体のローンチへ波及できる。
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| 研究成果の概要 |
グリーン・サスティナブルケミストリーを指向した新規ハイブリッド材料の創製を目指し、イオン液体とフルオラス溶媒の両方の性質をもつフルオラスなイオン液体の実用化に向け、従来合成した化合物の低粘性化を目的とする分子設計を行った。側鎖としてシロキサン構造をもつタグを合成し、ピロリジンの窒素原子への導入を試みたところ、粘度の低下が確認された。さらにパーフルオロアルキル基をもつタグを調製し、これを用いて対応するピロリジニウム塩を合成した結果、粘度の低いフルオラスなイオン液体となることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高いフルオラス性と低粘性イオン液体としての性質を発現するハイブリッド化合物群の合成に成功した。シロキサン中のケイ素原子上にパーフルオロアルキル基を導入し、これをフルオラスタグとして用いた例は皆無であり、本研究はシリコーンとのハイブリッド化による実用的なフルオラスイオン液体調製の先駆的な位置づけになる。末端のシリル基には更なるパーフルオロアルキル基の導入が可能であり、今後その増数や短いパーフルオロアルキル基の導入によるフルオラス性の調整が可能で、高いフルオラス性と環境負荷の低減の両立を達成できる可能性を明らかにした。
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