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TEMPO触媒酸化を用いたセロウロン酸の調製法と重合度に関する研究

TEMPO催化氧化纤维醛酸制备方法及聚合度研究

基本信息

批准号：
09J06499
负责人：
磯貝拓也
金额：
$ 0.9万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

天然セルロース試料に対してTEMPO触媒酸化を適用した場合、酸化は結晶表面にのみ進行するが、再生セルロースにTEMPO触媒酸化を適用した場合、酸化反応により結品構造が崩壊し、水溶性のセロウロン酸を得る。従来のTEMPO触媒酸化は環境調和性の高い優れた反応法であったが、再生セルロースのようなセルロース加工成型物の形状を維持したまま酸化反応を進行させることが出来なかった。これは塩素系酸化剤等を用いることによる試料の酸化分解と、反応中の弱アルカリ性条件下における生成物の低分子化に起因する。そこで、近年グリーンケミストリーの分野で注目を集めている有機電解酸化法を導入し、共酸化剤等を用いずに電気化学エネルギーを用いてTEMPO触媒酸化反応を行い、先述の課題点の克服を試みた。レーヨンおよびベンリーゼを上記システムで電解酸化処理したところ、繊維の表面形状に至るまで、構造が維持されたまま、カルボキシル基およびアルデヒド基が導入されていることが分かった。このことから、有機電解酸化を用いることで共酸化剤等試薬フリーの条件のもと、再生セルロースの構造を維持しながら、カルボキシル基を導入することに成功した。こうして今まで得られていなかった、セルロース加工成型物の表面酸化物の調製法を確立した。また、SBKPに対し同様に有機電解酸化を行うことでセルロースナノファイバーの調製に成功し、電解液のpHを調製することで得られるナノファイバーの分子量および形態を制御することに成功した。こうして塩素系試薬を一切用いずにセルロースナノファイバーを調製することが可能となった。

Natural samples are suitable for TEMPO catalyst acidification. Acidification is suitable for TEMPO catalyst acidification. Acidification is suitable for TEMPO catalyst acidification. Structure is suitable for TEMPO catalyst acidification. Water-soluble TEMPO catalyst is suitable for TEMPO catalyst acidification. The TEMPO catalyst has high environmental compatibility, and the process of acidification is carried out in a continuous manner. This is the cause of the acidification and decomposition of the sample under the condition of weak acidity in the reaction system. In recent years, TEMPO catalytic acidification has been introduced into the organic electrolytic acidification process, and the application of co-acidification agents has been studied. The surface shape of the electrolytic acidizing treatment is maintained, and the structure of the electrolytic acidizing treatment is maintained. The organic electrolytic acidizing agent was successfully introduced into the solution to maintain the structure of the organic electrolytic acidizing agent. The preparation method of the surface acidizing substance of the molded article is established. In addition, SBKP can be used to control the molecular weight and morphology of organic electrolyte. All kinds of things are possible.