分子認識能を有する無機高分子ゲルを反応メディアとする炭素結合生成反応の制御

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09238222
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 水谷 義 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40229696)
• キーワード: シリカゲル / 重合触媒 / ポリアミン / 吸着 / 有機-無機複合体 / ゲル化

研究概要

分子認識能を有する無機高分子ゲルの合成を目的として、水中における珪酸の重合に対して種々の有機化合物の触媒効果を検討した。弱塩基性水溶液中において、珪酸の重合と続いて起こるゲル化はアミン及びポリアミンの存在により促進された。モリプド珪酸法求めた、モノマーの珪酸の消失をアミン存在下と存在しないときで比較すると、アミン類に重合触媒活性が認められた。とりわけポリアミンの場合は触媒効果が顕著で、一瞬でゲルが沈降した。また、得られたシリカゲルにはかなりの量のアミンが取り込まれており、本来負に帯電しているシリカゲルの表面を正に帯電させその表面の性質を変化させることが分かった。これに伴い生成したシリカゲルは異なる吸着特性を示すこともわかった。インジゴカルミンなどのアニオン基を有する色素をラングミア型の等温吸着線で吸着し、その吸着量からシリカゲルの表面積を見積もったところ、1000m^2/g程度の広い表面積を有することがわかった。シリカゲルの赤外線吸収スペクトルは、通常のシリカゲルより低い波数(1040-1080cm^<-1>)にSi-O伸縮を示すことが分かり、水素結合による強い有機-無機の複合化が起こっていることを示唆した。
新規に合成したシリカゲルについてその触媒活性などを実在検討している。

研究成果

• [文献書誌] Mizutani,T.: "Silicic Acid Polymerization Catalyzed by Amines and Polyamines" Chem.Lett.2. 133-134 (1998)
• [文献書誌] Mizutani,T.: "Molecular Recognition of Carbohydrates by Zinc Porphyrins : Lewis Acid/Lewis Base Combinations as a Dominant Factor for Their Selectivity" J.Am.Chem.Soc.119・38. 8991-9001 (1997)
• [文献書誌] Mizutani,T.: "Molecular Recognition and Atropisomerization of [5,10,15,20,-tetrakis (N-Pentyl-3-pyridiniumyl) porphyrinato] zinc (II) in Water" Bull.Chem.Soc.Jpn.71・2. 413-418 (1998)
• [文献書誌] Crusats,J.: "Regioselective Porphyrin Bridge Cleavage Controlled by Electronic Effects. Coupled Oxidation of 3-Demethyl-3-trifluoromethylmesohemin IX and Identification of Its Four Biliverdin Derivatives" J.Org.Chem.63・3. 602-607 (1998)
• [文献書誌] Ogoshi,H.: "Multi-functional and Chiral Porphyrins : Model Receptor for Chiral Recognition" Acc.Chem.Res.31・2. 81-89 (1998)