Construction of Nanostructured Materials Using Cyclic Alcohol Derivatives, Control of Their Physical Properties, and Their Applications

使用环醇衍生物构建纳米结构材料、其物理性能的控制及其应用

• 批准号: 21K05418
• 负责人: 今場 司朗
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05418/
• 关键词: オルガノゲル化剤; 1,5-アンヒドロ-D-グルシトール; ナノ構造; 環状アルコール; ゲル化剤

本課題は、既存のオルガノゲル化剤ではあまりない、50 nm以下のより細いファイバーを形成可能なAG誘導体の合成を達成するとともに、分子構造とファイバー径との相関を解明し、物性制御を目指すことにある。本年度は1年目に合成したC14GABA-AGを鋳型として使用しシリカに転写できるか検討を行った。最初に開発したC16AGゲル化剤のファイバー径が200nmだったのに対し、C14GABA-AGゲル化剤のファイバー径は50nmであり、より細いファイバーとして転写できると期待した。Tetraethyl Orthosilicate, アンモニア水, 水混合溶液に溶かしてゲル化、その後１か月放置してできたシリカを800℃、2時間焼成したものをFE-SEM観察した。予想に反し、細いファイバーを形成せず、ファイバーに沿って球状のシリカが結合している構造が得られた。これは、C16AGと比較してC14GABA-AGは疎水性が低く、ファイバー上にシリカが結合しやすく結晶化が進みやすかったのではないかと推測する。また、1%C14GABA-AG/80%aq.EtOHでゲルを作ったのちにドーパミン水溶液を入れてファイバーをドーパミンコートしようとしたが、ドーパミンが大量に結合しファイバー状にならなかった。以上の結果よりファイバーを転写するにはC16AGが優れていることが分かった。また、GABAに分岐を有する脂肪酸の導入も検討した。脂肪酸鎖の付け根に分岐がある2-Hexyl-decanoic acidと、末端に分岐があるIsostearic acidをGABAにアミド結合にて導入後、AGの水酸基に導入した。これら誘導体はC16AGと直鎖脂肪酸を導入したGABA含有AGの物性の中間的な粘度、弾性率を示し、GABAに導入する脂肪酸の種類によりゲル物性をコントロールできることが判明した。

This topic は, existing の オ ル ガ ノ ゲ ル the tonic で は あ ま り な い, below 50 nm の よ り fine い フ ァ イ バ ー を form may な AG inductor の synthetic を reached す る と と も に, molecular structure と フ ァ イ バ ー diameter と の phase masato を interpret し, property "を orders refer す こ と に あ る. This year 1 year は mesh に synthetic し た C14GABA - AG を type where と し て use し シ リ カ に planning write で き る か 検 line for を っ た. Initial に open 発 し た C16AG ゲ ル the tonic の フ ァ イ バ ー diameter が 200 nm だ っ た の に し, seaborne C14GABA - AG ゲ ル the tonic の フ ァ イ バ は ー diameter of 50 nm で あ り, よ り fine い フ ァ イ バ ー と し て planning write で き る と expect し た. Tetraethyl Orthosilicate, ア ン モ ニ ア water, water mixture に soluble か し て ゲ ル, そ の か 1 month after placing し て で き た シ リ カ を 800 ℃, 2 time 焼 into し た も の を FE - SEM 観 examine し た. To think に し, fine い フ ァ イ バ ー を form せ ず, フ ァ イ バ ー に along っ て globular の シ リ カ が combining し て い る tectonic が have ら れ た. こ れ は, C16AG と compare し て C14GABA - AG は 疎 water-based low が く, フ ァ イ バ ー on に シ リ カ が combining し や す く crystallization が into み や す か っ た の で は な い か と speculation す る. ま た, C14GABA - AG / 80% aq. 1% EtOH で ゲ ル を as っ た の ち に ド ー パ ミ ン を aqueous solution into the れ て フ ァ イ バ ー を ド ー パ ミ ン コ ー ト し よ う と し た が, ド ー パ ミ ン が large に combining し フ ァ イ バ ー shape に な ら な か っ た. Above results の よ り フ ァ イ バ ー を planning write す る に は C16AG が optimal れ て い る こ と が points か っ た. Youdaoplaceholder0 and GABAに are divided into を and する fatty acids are introduced into 検 検 to discuss た た. Fatty acids lock の pay け root に branching が あ る 2 - Hexyl - decanoic acid と, end に branching が あ る Isostearic acid を GABA に ア ミ ド combining に て after import, AG の water acid base に import し た. こ れ ら inductor は C16AG と straight locks fatty acids を import し た GABA containing AG の property の な viscosity, 弾 rate among を し, GABA に import す る types of fatty acids の に よ り ゲ ル property を コ ン ト ロ ー ル で き る こ と が.at し た.

项目成果

デンプン由来の1,5-Anhydro-D-glucitol (1,5-AG)に各種脂肪酸を結合させた、新規な生分解性オイルゲル化剤の開発

开发一种新型可生物降解油胶凝剂，将各种脂肪酸与淀粉衍生的 1,5-脱水-D-葡萄糖醇 (1,5-AG) 相结合

• 发表时间: 2023
• 作者: 今場司朗;岩浦里愛;加治木隆仁
• 通讯作者: 加治木隆仁

オイルゲル化剤としての1,5-Anhydro-D-glucitol誘導体の合成

油胶凝剂 1,5-脱水-D-葡萄糖醇衍生物的合成

• 发表时间: 2022
• 作者: 今場司朗;加治木隆仁;岩浦里愛
• 通讯作者: 岩浦里愛

Development of low-molecular-mass organogelators: Synthesis and physical properties of fatty acids containing amide groups in their chains and their ester derivatives

低分子有机凝胶剂的开发：链中含有酰胺基的脂肪酸及其酯衍生物的合成和物理性质

• 发表时间: 2021
• 作者: Shiro Komba;Rika Iwaura
• 通讯作者: Rika Iwaura