第３世代バイオ素材で創出する次世代高分子材料の開発のための重合技術の構築

构建用于开发使用第三代生物材料创建的下一代聚合物材料的聚合技术

基本信息

批准号：
20K05580
负责人：
戸田智之
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地球温暖化対策として大気中の二酸化炭素削減の技術開発が推進されており、石油枯渇に関する危機感から、カーボンニュートラルな再生可能エネルギーの研究が急ピッチで行われている。上述の社会的要請に対し、国内外の多くの研究者が藻類から得られる第３世代バイオ素材の利用に着目した研究を始めている。藻類はパームと比べても単位面積当たりのオイル（炭化水素化合物）生産性が少なくとも数倍以上と効率面で優れており、加えて他の植物よりも二酸化炭素を固定する能力が高い。しかし、藻類由来第３世代バイオ素材を活用した材料開発の例は少ない。本研究では藻類の中でも炭化水素化合物を産生するボツリオコッカス・ブラウニーに注目し、これが産生する炭化水素（ボトリオコッセン）による高分子合成を進める。ボツリオコッカス・ブラウニーが産生する炭化水素化合物（ボトリオコッセン）には複数の種類があるが、それらの中には嵩高い１置換オレフィンを産生する株、ならびに１置換共役ジエンを産生する株が知られている。昨年度はこれらのモデルモノマーとして、1,3-ペンタジエンに着目し、共役ジエン類の重合に用いられる均一系ネオジム触媒による配位重合による重合挙動の調査を進めた。さらに1,3-ペンタジエンとブタジエンとの共重合についても検討し、1-置換ブタジエンの配位重合に関する知見を得た。本年度は、より実際の藻類産生モノマーに近い構造のモノマーの合成に着手した。実際にはペンタジエンの1位に置換しているメチル基をより長鎖のアルキル基とすることで、その重合性の変化や得られるポリマーの物性の変化について調査することを目的として、2種類のモデルモノマーを合成を達成し、各種NMRスペクトルによって構造の同定をした。

作为打击全球变暖的一项措施，正在促进技术开发以减少大气中的二氧化碳，并且由于对石油消耗的危机感，对碳中性可再生能源的研究正在快速进行。为了应对上述社会需求，日本和国外的许多研究人员已经开始研究，重点是使用从藻类获得的第三代生物材料。与棕榈相比，藻类的效率较高，至少每单位面积的油（烃化合物）多几倍，并且比其他植物具有更高的固定二氧化碳的能力。但是，使用藻类衍生的第三代生物材料的材料发育的例子很少。这项研究的重点是肉毒杆菌布朗尼蛋糕，肉毒杆菌在藻类之间产生碳氢化合物，并使用该碳氢化合物（Botriococen）促进聚合物合成。肉毒杆菌布朗尼产生了几种类型的碳氢化合物化合物（Botriocococen），其中已知会产生量产生庞大的单取代的烯烃和菌株，这些菌株已知。去年，我们专注于1,3-五苯，因为这些模型单体，并使用用于聚合共轭二enes聚合的均质Nododymium催化剂研究了协调聚合的聚合行为。此外，还研究了1,3-五苯和丁二烯的共聚，并获得了有关1取的丁二烯的协调聚合的知识。今年，我们开始合成单体，其结构更接近实际产生藻类的单体。实际上，通过使用在五特二烯1位取代的甲基作为更长的链烷基基团，合成了两个模型单体，并使用各种NMR光谱鉴定了结构，目的是研究聚合的变化以及所得聚合物的物理性质的变化。

项目成果

期刊论文数量（35）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

1,3-ブタジエニル基を導入した変性ブチルゴムの合成とその架橋特性

引入1,3-丁二烯基改性丁基橡胶的合成及其交联性能

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
竹中克彦;片倉隼人;戸田智之
通讯作者：
戸田智之

スチレンブタジエンコポリマーの生長末端アニオンとアクリロイルモルホリンのアニオンブロック共重合におけるLiClの及ぼす影響

LiCl对苯乙烯-丁二烯共聚物与丙烯酰吗啉阴离子嵌段共聚的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Morioka Kazuhiro;Osashima Moeko;Azuma Nao;Qu Kuizhi;Hemmi Akihide;Shoji Atsushi;Murakami Hiroya;Teshima Norio;Umemura Tomonari;Uchiyama Katsumi;Nakajima Hizuru;安達佳祐，戸田智之，宮正光，竹中克彦
通讯作者：
安達佳祐，戸田智之，宮正光，竹中克彦

ネオジム触媒による 1,3-ブタジエンと 1,3-ペンタジエンの配位重合

钕催化1,3-丁二烯和1,3-戊二烯的配位聚合