浸透圧を活用した半透膜中での高速ミセル脱水重縮合

利用渗透压在半透膜中进行高速胶束脱水缩聚

• 批准号: 16750095
• 负责人: 高須 昭則
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16750095/
• 关键词: 水中脱水重縮; エマルション; トリスドデシル硫酸スカンジウム; p-ドデシルベンゼンスルホン酸; ジオール; ジカルボン酸; 1,9-ノナンジオール(1,9-ND); ドデカン二酸(DDA)

本研究では、細胞膜が原形質(コロイド系)の水分量を巧みに調節する生命現象(浸透調節)に着目し、半透膜を用いた高速脱水重縮合システムの構築を試みた(高速化の駆動力として浸透圧を活用する世界で初めての試み)。まずはエマルション界面を活用した脱水操作の必要のない脱水重縮合法を確立し、その上で浸透圧と脱水重縮合挙動の相関を調べた。まず、界面活性剤一体型触媒としてp-ドデシルベンゼンスルホン酸(DBSA)およびトリスドデシル硫酸スカンジウム[Sc(DS)_3]を用いて水中で重縮合を行った。各種ジカルボン酸とジオールを用いて80℃で48時間重合を行った([Diol]_0=[Dicarboxylic Acid]_0=1.1M)。16wt%のDBSAを用いて重縮合を行った結果、セバシン酸(SeA)と1,9-ノナンジオール(1,9-ND)および1,10-デカンジオール(1,10-DD)の水中脱水重縮合では、重量平均分子量(M_w)が7600および4100ポリエステルが合成できた(収率:99%)。ドデカン二酸(DDA)と1,9-NDでは、M_wが10100(M_w/M_n=2.0)のポリエステル得られ、その重合速度がモノマーの組み合わせに依存していることがわかると同時に、水中脱水重縮合でM_wが1万以上のポリエステルが合成できた初めての例となった。同量のSc(DS)_3を用いてDDAと1,9-NDの重縮合を行った場合もM_w 4000のポリエステルが得られ、ルイス酸型の触媒も有効であることがわかった。浸透圧の効果を調べるため、DDAと1,9-NDから得られたポリエステル(M_w=3800)エマルションを透析膜中に入れ、飽和食塩水中で80℃、5時間重縮合を行った。透析膜は収縮し浸透圧が働いていることは確認できたが、SEC測定により求めたMwにはほとんど変化が見られなかった(M_w=3300)。触媒濃度を変えて実験を行ったが、浸透圧による脱水の効果が重縮合に影響を与えている様子は確認できなかった。本研究で得られた基礎的な知見をもとに、条件の最適化を行うことで新たな脱水重縮合システムの確立を引き続き検討する。

In this study, the biological phenomenon (osmotic regulation) of cell membrane in the process of water content regulation was studied, and the construction of semi-permeable membrane in the process of high speed dehydration and condensation was tried. The necessary dehydration and condensation method for the dehydration operation was established and the correlation between the dehydration and condensation operation was adjusted. The catalyst of the integral type of catalyst with high activity and high interfacial activity can be used for the recondensation of DBSA and Sc(DS) in water. All kinds of organic acids are used at 80℃ for 48 hours ([Diol]_0=[Dicarboxylic Acid]_0=1.1M). 16wt% DBSA was used in the dehydration and recondensation reaction. The weight average molecular weight (M_w) was 7600 ~ 4100. The yield was 99%. DDA = 1,9-ND, M_w = 10100(M_w/M_n=2.0), M_w = 10100 (M_n = 2 The amount of Sc(DS)_3 in DDA and 1,9-ND was determined by the reaction of M_w 4000 with DDA and DDA. DDA = 1,9-ND = 1,9-D = 1,9-D = 1,9-D = 1 Dialysis membrane shrinkage and permeability are determined by SEC (M_w=3300). The catalyst concentration is determined by the effect of dehydration and condensation. This study provides a basis for understanding and optimizing conditions for the establishment of new dehydration and condensation systems.

项目成果

Accelerated biodegradation of poly(vinyl alcohol) by glycosidations of the hydroxyl groups or addition of sugars

• DOI: 10.1021/bm034527q
• 发表时间: 2004-05-01
• 期刊: BIOMACROMOLECULES
• 影响因子: 6.2
• 作者: Takasu, A;Takada, M;Kinoshita, T
• 通讯作者: Kinoshita, T

Asymmetric Epoxidation of α-Olefins Having Neighboring Sugar Chiral Templates and Alternating Copolymerization with Dicarboxylic Anhydrides

具有邻近糖手性模板的α-烯烃的不对称环氧化及其与二酸酐的交替共聚

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biomacromolecules 6・3(in press)
• 作者: 高須 昭則;他4名
• 通讯作者: 他4名

Synthesis of sugar-substituted poly(phenylenevinylene)s.

• DOI: 10.1021/bm0506849
• 发表时间: 2006-01
• 期刊: Biomacromolecules
• 影响因子: 6.2
• 作者: A. Takasu;K. Iso;T. Dohmae;T. Hirabayashi

Morphology and Biodegradability of Poly(ε-caprolactone)/Poly(vinyl alcohol) Block Copolymers

聚(ε-己内酯)/聚(乙烯醇)嵌段共聚物的形态和生物降解性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Polymer Journal 36・9
• 作者: 高須 昭則;他4名
• 通讯作者: 他4名

Room-Temperature Direct Dehydration Polycondensation of Functional Monomers Catalyzed by Reusable Lewis Acid

可重复使用的路易斯酸催化功能单体的室温直接脱水缩聚

• 发表时间: 2005
• 期刊: The 8^<th> SPSJ International Polymer Conference Preprint 8
• 作者: M.Kimura;A.Ezoe;M.Mori;Y.Tamaru;M.Kimura;M.Kimura;M.Shimizu;M.Kimura;M.Kimura;R.Mukai;Yoshinao Tamaru;高須昭則(他2名);高須昭則(他3名);高須昭則(他2名);高須昭則(他3名);高須昭則(他3名)
• 通讯作者: 高須昭則(他3名)