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分子認識と相分離を利用する易水容性分子の水溶液からの高効率分離回収法

利用分子识别和相分离从水溶液中高效分离和回收易溶于水的分子的方法

基本信息

批准号：
14655332
负责人：
壹岐伸彦
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

当研究の目的は新規ホスト分子チアカリックスアレーン(TCA)の易水溶性分子に対する包接能を活用し,その高効率分離回収法の可能性を検討するところにある.前年度までに1.ゲスト分子の適用限界の調査,2.包接機構の解明を行った.本年度は3.TCAの分子修飾による包接能の高度化を検討した.3.TCAの分子修飾による包接能の高度化TCAは溶液中でコンホメーション変換運動をしており,これは易水溶性分子の包接能を弱めていると予想できる.そこで分子修飾を施し,コンホメーションの動的な揺らぎを制限することを企図した.まず,分子修飾としてTCAのフェノール性OHの一つをアルキル化し,OCH_2COOHとした.アルコールやケトン,ニトリルなど水溶性ゲストに対する包接能を調べた.TCAの場合より大きなゲスト分子に対して高い包接能を示したが,TCAモノカルボン酸はより小さなゲストに対し,高い包接能を示した.特にメタノールに対し10^2M^<-1>を越える大きな包接能を示した。これはモノアルキル化の結果,空孔の形状が制御され,あるいは空孔サイズが制限され,小分子の包接に適合したと考えた.一方大きなゲスト分子は生成したホストゲスト錯体において疎水的アルキル部位を空孔の外に露出するため,不安定となると考えた.一方,TCAの最大の特徴である,金属イオンとの錯形成能を利用し,TCAのフェノール部位を固定した.Cu(II),Cd(II)イオンのTCA錯体について易水溶性分子の包接能を評価した.その結果TCAに比べ,錯体は一桁程度の包接能の向上を示すことがわかった.これは統計的な効果を上回る包接能の向上であり,コンホメーション固定の効果と考えられる.以上から易水溶性分子のホスト設計の指針が得られ,これを塩析などの相転移と組み合わせれば,易水溶性分子の分離回収技術の開発につながると考えられる.

The purpose of this study is to explore the possibility of using the inclusion energy of a novel molecular chain (TCA) for easily water-soluble molecules, and to develop a high efficiency separation method. In previous years, 1. investigation on the application limits of the molecules, 2. explanation of the packaging mechanism. This year, 3. The molecular modification of TCA is discussed. 3. The molecular modification of TCA is discussed. The molecular modification of TCA is discussed. The molecular modification is applied, and the molecular modification is controlled. The molecular modification of OCH_2COOH was carried out in the presence of TCA. In case of TCA, the inclusion energy is high, and the inclusion energy is low. Special attention is paid to the 10^2M package<-1>. As a result of this, the shape of the pores is controlled, and the inclusion of small molecules is suitable. A large number of molecules are produced in the wrong body, and the holes are exposed. On the one hand, the largest characteristic of TCA is that the metal atom can be used for fault formation, and the TCA atom can be fixed.Cu(II),Cd(II) atom can be used for TCA complex to evaluate the inclusion energy of easily water-soluble molecules. The results of TCA are as follows: 1. The results of the statistical analysis are as follows: The above guidelines for the design of water-soluble molecules have been developed, such as phase shift, composition, separation and recovery of water-soluble molecules.