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温度応答性高分子を用いる新規リサイクル型触媒の開発

使用温度响应性聚合物开发新型可回收催化剂

基本信息

批准号：
17790018
负责人：
濱本博三
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Teikyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

機能性高分子であるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(以下PNIPAAmと略記する)が温度等の外部環境の変化に応答してその物理的性質を変化させることに着目し、その挙動を有効に活用した新たなリサイクル型触媒反応システムの設計を行った。架橋構造を有するPNIPAAmを合成してその特性について調べたところ、水中で加温すると有機化合物をその内部に取り込み、続いて冷却した後に有機溶媒中に移すと取り込んだ有機化合物を放出することを見出した。そこで、この架橋型PNIPAAmの特性を活かした反応システムを構築することを目的とし、4級アンモニウム塩ユニットを有する架橋型PNIPAAmの合成を行い、水中で高分子ゲル内部を反応場として活用することを鍵とする新しい反応システムの開発について検討した。その結果、この反応システムが塩基性水溶液中におけるClaisen-Schmidt反応に有用であり、反応が効率よく進行することを見出した。さらに、反応終了後冷却したのちに触媒を有機溶媒で洗浄することにより簡便に生成物を回収することができることも明らかにし、触媒のリサイクルにも成功した。また、このシステムのNitrile Aldol反応、Darzens condensation、Julia-Colonna酸化反応等の適用についても成功した。一方、その応用として、内部に金属酸化物クラスターを導入した架橋型高分子を調製し、その酸化触媒としての利用について検討したところ、過酸化水素水中における酸化反応が良好に進行することも明らかにした。

Functional polymers are designed to respond to changes in the external environment such as temperature, etc., and to change their physical properties. The bridge structure has the characteristics of organic compounds in organic solvents, such as organic compounds in water, organic compounds in organic solvents, organic compounds in organic solvents, and organic compounds in organic solvents. The characteristics of this bridged PNIPAAm are discussed in the following aspects: the synthesis of bridged PNIPAAm, the development of new bridged PNIPAAm structures, the application of polymer internal reaction fields, and the development of novel bridged PNIPAAm structures. The results show that Claisen-Schmidt reaction is useful in aqueous solutions. After the reaction, the catalyst was cooled down and the product was recovered. Nitrile Aldol condensation, Darzen condensation, Julia-Colonna acidification, etc. In one aspect, the use of metal acidifiers in the interior of a polymer bridge and the use of acidifying catalysts are well under way.