アミンへの分子認識試薬を利用したCO2の固体化とアミン吸収液の非加熱再生

本研究では，カルシウムイオン(Ca(II))に対して有機アンモニウムを選択的に認識できるホスト分子を利用し，アミン吸収液の再生と炭酸塩精製を同時に達成する新規なCO2吸収および再生プロセスを開発する。2023年度はホスト分子であるカリックス[6]アレーン酢酸誘導体（H6R）を合成し、アミン類の抽出特性を評価した。各種の芳香族アミンの抽出試験を行い、これらのアミン類が抽出剤によって抽出されること、抽出率がアミンの疎水性の序列と概ね一致することを確認した。加えて構造の類似するアミン類の抽出特性を比較した結果、１級アミンが対応する４級アンモニウムよりも抽出されやすいことが示された。検討した中で典型的なフェニルエチルアミンについて、抽出剤が１：１の化学量論比で錯体を形成して抽出していることが示された。これらの結果はクロロホルムを溶媒として調査された。次年度からはHPLCによる定量にて非ハロゲン系の有機溶媒中での抽出特性を調査するとともに、カルシウムとの交換反応について調査する。さらに、アミン認識ホストとしてピラー[6]アレーン酢酸誘導体を新規に合成した。ピラーアレーンは2000年代に初めて報告された柱状の大環状ホスト化合物であるが、調査した限りカルボン酸系の誘導体の報告例がない。申請者らは合成ルートの工夫により本化合物の合成に成功した。得られた化合物によるアミン類の認識の特性としてアミノ酸エステルの抽出を検討した結果、高い抽出率が得られ、目論見どおりアミン類へのホスト化合物として利用しうることが示された。

本研究では，カルシウムイオン(Ca(II))に対して有機アンモニウムを選択的に認識できるホスト分子を利用し，アミン吸収液の再生と炭酸塩精製を同時に達成する新規なCO2吸収および再生プロセスを開発する。2023年度はホスト分子であるカリックス[6]アレーン酢酸誘導体（H6R）を合成し、アミン類の抽出特性を評価した。各種の芳香族アミンの抽出試験を行い、これらのアミン類が抽出剤によって抽出されること、抽出率がアミンの疎水性の序列と概ね一致することを確認した。加えて構造の類似するアミン類の抽出特性を比較した結果、１級アミンが対応する４級アンモニウムよりも抽出されやすいことが示された。検討した中で典型的なフェニルエチルアミンについて、抽出剤が１：１の化学量論比で錯体を形成して抽出していることが示された。これらの結果はクロロホルムを溶媒として調査された。次年度からはHPLCによる定量にて非ハロゲン系の有機溶媒中での抽出特性を調査するとともに、カルシウムとの交換反応について調査する。さらに、アミン認識ホストとしてピラー[6]アレーン酢酸誘導体を新規に合成した。ピラーアレーンは2000年代に初めて報告された柱状の大環状ホスト化合物であるが、調査した限りカルボン酸系の誘導体の報告例がない。申請者らは合成ルートの工夫により本化合物の合成に成功した。得られた化合物によるアミン類の認識の特性としてアミノ酸エステルの抽出を検討した結果、高い抽出率が得られ、目論見どおりアミン類へのホスト化合物として利用しうることが示された。