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感熱性スイッチング機能を有するImprintingハイドロゲル触媒の分子設計

具有热敏开关功能的印迹水凝胶催化剂的分子设计

基本信息

批准号：
10875191
负责人：
山下啓司
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は熱などの外部刺激に応答してその機能を変化させることのできるインテリジェンスハイドロゲルの創製に関する研究であり、Imprinting手法によってハイドロゲルに付与した分子認識能を熱応答させようという試みである。第一段階として機能性部位にアクリル酸ソーダ基を有する感熱性ハイドロゲルの合成を行い、その吸水能、及び金属イオン吸着能の熱応答性に関して検討を加えた。感熱性ハイドロゲルとして最も研究の進んでいるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAm)はアクリレートなどの電解質ユニットの存在によって熱応答性が阻害されることが知られており、本系への適用に際してはインターペネトレートネットワーク(IPN)構造を利用すること、さらには電解質ユニットの存在にその感熱性が妨害されにくいステアリルアクリレート系感熱性ハイドロゲルを応用することを試みた。これらゲルの吸水性及び重金属捕捉能における感熱性は98年、99年の高分子学会などにおいて報告した。また、本年度においては重金属イオンによりImprintingさせたハイドロゲルにPNIPAmをIPN構造をとらせることで導入し、その重金属捕捉能における分子認識能を熱応答させることに成功した。すなわち、低温膨潤状態のハイドロゲルでは認識しない金属イオンを高温収縮状態において認識させるということである。さらに我々はこれらのIPN構造を利用した感熱性ハイドロゲルの基礎データーを基に、ヒスチジンユニットを導入した感熱性ハイドロゲル触媒の合成を行い、活性エステル分解反応における触媒能に対して感熱性を付与することに成功している。これらの結果はPacifichem 2000において発表し、また今春の高分子学会などにおいても報告する予定である。今後この感熱性ハイドロゲル触媒に分子認識能を付与する計画である。

This study focuses on the functional transformation of the external stimulus, and the research on the Imprinting method of molecular recognition. In the first stage, the functional site has a thermal sensitivity, a water absorption property, and a thermal sensitivity to metal adsorption property. Heat sensitivity is the most important aspect of research.(PNIPAm) The existence of an electrolyte in the presence In the presence of electrolyte, the heat sensitivity of the electrolyte is impaired. Water absorption and heavy metal capture properties were reported by the Polymer Society in 1998 and 1999. In addition, this year, we have successfully introduced IPN structures for heavy metal Imprinting and heavy metal encapsulation and PNIPAm, and have successfully introduced molecular recognition capabilities for heavy metal capture. In the case of low temperature expansion, the metal is in the high temperature expansion state. In addition, the IPN structure can be successfully used for the synthesis of heat-sensitive catalyst, active decomposition reaction and heat sensitivity. The results were reported in Pacifichem 2000 and scheduled for publication in this spring's Polymer Society report. In the future, the thermal sensitivity of the catalyst will be enhanced.