ホウ酸選択性ポリマーの物性とその開発・応用

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06640790
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 吉村 和久 九州大学, 理学部, 教授 (80112291)
• 研究分担者: 宮崎 義信 福岡教育大学, 教育学部, 助手 (50253365) ; 松岡 史郎 九州大学, 理学部, 助手 (10219404) ; 武村 裕之 九州大学, 理学部, 助手 (60183456)
• キーワード: ホウ酸選択性高分子 / ポリオール / ホウ素-11NMR / 錯生成 / セファデックス / 架橋デキストランゲル / 陰イオン交換デキストラン / 吸着

研究概要

平成6年度に引き続き、溶液および吸着材固相での^<11> NMRスペクトルの測定とホウ酸の吸着性に対する濃度依存性および温度依存性のバッチ測定を行った。ポリオールをマトリックスとするデキストラン、架橋デキストラン以外に、陰イオン交換体セファデックスおよびN-メチルグルカミン樹脂について検討を行った。また、官能基としてジオールやトリオールを導入した架橋高分子の合成を行い、現在その溶液化学的研究および実用化に向けた研究を行っている。
今までに得られた成果をまとめると以下のようになる。
(1)デキストランゲルへのホウ酸の吸着性を、錯生成反応としてとらえることができ、デキストランに対する錯生成定数との対比から、α-D-グルコピラノシル残基のコンホメーションが錯形成に大きく関与することがわかってきた。
(2)α-メチル-D-グルコピラノシド、デキストラン、架橋デキストランの順にα-D-グルコピラノシル残基のコンホメーションが1CからC1優勢になる。
(3)B(OH)_4はグルコピラノシル残基と反応して、α、γ位(2、4位)のOHおよびα、β位のOH基と脱水縮合した結合異性体が存在し1:1および1:2錯体を生成する。その安定度は、糖鎖の優勢なコンホメーションと密接に関連する。
(4)架橋デキストランゲルへのホウ酸の吸着性にはホウ酸濃度依存性があるが、これは吸着による陰イオン固定基の発現に起因する。その効果を見積もるために、陽イオンを官能基としてもつイオン交換体セファデックスについて検討を行った。現在、結果の解析中であるが、イオン交換体セファデックスにおいても、α-D-グリコピラノシル残基との相互作用により、上記4種の錯体が存在することが明らかとなった。
(5)N-メチルグルカミン樹脂へのホウ酸の吸着は、デキストラン系吸着剤と異なり、弱酸性領域にまで広がる。それは、酸性領域とアルカリ性領域で、生成する錯体の結合様式に差異があることと関連すると考え、現在MAS-NMR測定と吸着実験によりそのメカニズムを明らかにしつつある。

研究成果

• [文献書誌] 吉村和久: "金属オキソ酸選択高分子としての架橋デキストランゲル" 四国工研会報. 46. 3-8 (1995)
• [文献書誌] K.Yoshimura: "Crosslinked dextran gel as a chelating polymer selective to borate ^<11>B nuclear magnetic resonance studiy of the borate-dextran gel system," Proceedings of the 1995 International Conference on Ion Exchange, Takamatsu. 203-208 (1995)
• [文献書誌] K.Yoshimura: "^<11>B nuclear magnetic resonance studies on complexation of borate with linear and crosslinked polysaccharides" J. Chem. Soc. Faraday Trans.92(印刷中). (1996)
• [文献書誌] 松岡史郎: "固相分光法の流れ分析への応用" J. Flow Injection Anal.12. 8-22 (1995)
• [文献書誌] S.Matsuoka: "Application of ion-exchanger phase absorptiometry to flow analysis Determination of vanadium(V) in natural water." Anal. Chim. Acta. 317. 207-213 (1995)
• [文献書誌] Y.Miyazaki: "NMR studies on the complexation of aluminum ion with inorganic ligands in crosslinked polysaccharide gel" Polyhedron. 14. 1961-1964 (1995)
• [文献書誌] K.Yoshimura: "The Encyclopedia of Analytical Science" Academic Press, London(分担執筆), (1995)