| 研究課題/領域番号 |
12680563
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境保全
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
尾張 真則 東京大学, 環境安全研究センター, 教授 (70160950)
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| 研究分担者 |
坂本 哲夫 東京大学, 環境安全研究センター, 助教授 (20313067)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | 実験廃棄物 / マイクロラボラトリ / 微小化学実験 / 学生実験 / 研究室実験 / Friedel-Craftsアシル化 / アセチル化 / 有機合成 |
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| 研究概要 |
本研究は、現在増え続けている実験廃棄物の削減を目指して、実験に使用する化学物質を少なくする一方で、〓損なわない実験手法の開発を念頭におき、液体を取り扱う化学実験の規模を微小化した汎用実験装置を試作する〓ている。
初年度は大学の専門課程でおこなわれている学生実験の中から有機合成実験の基本操作を多く含むものとして〓Friedel-Craftsアシル化反応をモデルとして、在来の化学実験器具の中で最も小型のものを使用した場合の規模縮〓を検討した。その結果、在来器具を用いた場合でも、通常の1/10程度までの規模縮小であれば、収率を大幅に下〓また、操作性も失われずに実現できることが明らかとなった。
次年度(最終年度)は、さらなる規模縮小を目指して、新規ガラス器具の開発を含めた研究をおこなった。モデル〓も学生実験から一歩進めて、実際に有機合成の研究室で頻繁におこなわれているグルコース水酸基の無水酢酸に〓ル化反応を採用した。この反応には、溶解、窒素置換、温浴中での数時間の反応、洗浄・分液、乾燥・ろ過など、汎〓操作が多数含まれる。各操作・器具に対する必要要素の調査、個別操作を実現するための微小器具の試作、要素〓る損失量とその原因の解析、実用性の評価を経て、一連の実験操作を実際におこない、総合的評価までおこなっ〓無水酢酸5.0mL、ピリジン5.0mL、グルコース1.0gから出発)と、新規に開発した器具・操作を用いて物質量を現行〓ら出発させた場合について、最終的収率は現行法の76%に対し、1/25スケールにおいても72%を維持することが〓実用に耐えることを確認した。発生する廃棄物量は実験スケールにほぼ比例した1/25が達成できた。残された問題〓小型具の組立方法の改善、実用的還流操作法の開発、気体や固体が直接関与する反応の微小化、真空や加圧〓う必要のある反応への対応である。
本研究により、還流操作を含まず常圧で実施できる液相化学反応については1/25スケールまでの縮小が実現で〓されたと考えられる。
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