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水中における光感応性ミセルを用いた環境調和型有機光反応系の開発とその応用

环境友好的水中光敏胶束有机光反应体系的研制及其应用

基本信息

批准号：
15750081
负责人：
吉見泰治
金额：
$ 2.24万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、環境に配慮した水中での反応が注目を浴びている。本研究では、水中における不均一系での有機光反応に注目し、ミクロな不均一系であるエマルション溶液中での光感応性界面活性剤を用いた研究を行っている。本年度では、疎水性部位にナフタレンを光増感剤として有するカチオン性界面活性剤を用いて、エマルション溶液中でのインデンのレドックス光増感反応を検討し、以下の知見を得た。(1)光感応性界面活性剤の水溶液にジシアノベシゼン、シアノベンゼン、インデンを加え、攪拌すると白く濁ったエマルション溶液が得られた。この溶液を光照射するとアルコールが収率31%で得られた。種々の反応条件を検討したが、界面活性剤を用いた水中での不均一な系が一番優れている。これは界面活性剤がエマルション溶液中で効率よく働くためだと考えられる。(2)カチオン性の界面活性剤をさらに添加すると、油滴のサイズが小さくなる。それに伴って、油滴と水の表面積が大きくなるので、反応の効率が大きくなる、しかし、より多くのカチオン性界面活性剤を加えると、油滴のサイズは小さくなるが、生成物の収率は低くなる。これは、油滴のサイズが小さくなりすぎると、界面における電荷(ここではカチオン)の影響を受けてこカチオンラジカルの生成が邪魔されるためだと考えられる。(3)親水基をアニオンに変えた界面活性剤を用いるとアルコールの収率が極端に減少し、それ自身が脱カルボキシ化した化合物を与える。これは光照射により生成するカチオンラジカルが、カルボキシアニオンからの電子移動により消光されるためだと考えられる。以上の結果は、エマルション溶液中で光感応性界面活性剤を用いたレドックス光増感反応の始めての例であり、ミクロな不均一系での特徴つまり油滴のサイズや界面活性剤の電荷が反応の効率を制御している興味深い結果である。

In recent years, environmental concerns have been raised in the water. In this study, the organic photoreactive agent in heterogeneous systems in aqueous solutions was studied. This year, the following observations were made on the use of photosensitizing agents in aqueous solutions and the use of photosensitizing agents in aqueous solutions. (1)An aqueous solution of a photosensitive interfacial active agent is obtained by adding and stirring the solution. The solution was irradiated with light and the recovery rate was 31%. By considering the reaction conditions of the species, the heterogeneity in the water in which the interfacial active agent is used is improved. This is the first time that I've seen this. (2)The interfacial activity of the oil droplets is very small. The surface area of oil droplets and water is large, the efficiency of reaction is large, the number of active agents is large, the oil droplets are small, and the recovery rate of products is low. The influence of the electric charge on the interface of the oil drop and the oil drop on the formation of the oil drop is discussed. (3)Hydrophilic groups are used to reduce the yield of organic compounds. This is the first time that a person has been exposed to light. The above results show that the characteristics of oil droplets and the efficiency of charge inversion of photoactive surfactant in solution are very interesting.