パーフルオロアルキル基を有するC3対称低分子量ゲル化剤の創製と機能開拓

全氟烷基C3对称低分子胶凝剂的研制及功能开发

基本信息

  • 批准号:
    17K14452
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2017-04-01 至 2019-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ベンゼン環の1,3,5-位にエステル結合を介して三つのパーフルオロオクチル基を導入した新規C3対象性ゲル化剤を合成した。また,1,3-位および1,4-位に二つのパーフルオロオクチル基を有するゲル化剤も同様に合成し,これら3種類のゲル化特性について調査する事を目的とした。合成したこれら3種類のパーフルオロオクチル基および3種類の通常のオクチル基を有する化合物のゲル化能を調査した。その結果,パーフルオロアルキル基を有する3種類のゲル化剤は,通常の有機溶媒は一切ゲル化せず,フッ素化された溶媒のみを選択的にゲル化するという,極めて特異な性質を有することが明らかとなった。これらの中で特にC3対称性を有するゲル化剤は,Methyl 2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentanoateやHeptacosafluorotributylamineに対して,1.0wt%未満という,極めて低い臨界ゲル化濃度でゲルを形成する事が明らかとなり,フッ素化溶媒に対して極めて高い特異性を有することが分かった。これらのゲルからキセロゲルを調整し,XRDによって配列パターンを調査したところ,これらのゲルはいずれも小角側で1 : 1/√3 : 1/2 : 1/√7の比のピークパターンが観測された事から,一般的なヘキサゴナルカラムナーパッキングによって集合していると結論付けた。これらのゲルのレオロジーの温度依存性を測定したところ,42度でΔG'とΔG''の値が逆転した事から,このC3対象性ゲル化剤から調整されたゲルはおよそ40度程度までゲル状態を保持していることが明らかとなった。FE-SEMによってこれらのゲルのモルフォロジーを調査したところ,通常の低分子量ゲル化剤で見られる繊維状構造は観測されず,代わりに大きな板状構造が観測された。これらの結果から今回のゲル化剤では,ゲル化剤同士の相互作用とゲル化剤とフッ素化溶媒との間の相互作用に大きな差が無いため,繊維状構造を形成しなかったものと予想される。
我们合成了一种新的C3对称胶凝剂,通过酯键将三个全氟辛基引入苯环的1,3,5位。我们还合成了在 1,3-和 1,4-位具有两个全氟辛基的胶凝剂,并旨在研究这三种类型的胶凝特性。研究了这三种合成的具有全氟辛基和三种正辛基的化合物的凝胶化能力。结果,三种具有全氟烷基的胶凝剂具有极其独特的性质,因为它们不胶凝任何普通有机溶剂,而是选择性地仅胶凝氟化溶剂。其中,具有C3对称性的胶凝剂对于2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊酸甲酯和二十七氟​​三丁胺具有低于1.0wt%的极低临界度。凝胶浓度,并且发现它对氟化溶剂具有极高的特异性。当由这些凝胶制备干凝胶并通过XRD研究它们的排列图案时,在所有这些凝胶的小角度侧观察到比率为1:1/√3:1/2:1/√7的峰图案。由此,我们得出结论,它们是由一般的六角柱状填料组装而成。当我们测量这些凝胶的流变学的温度依赖性时,我们发现ΔG'和ΔG''的值在42度时反转,因此由这种C3对称胶凝剂制备的凝胶在大约40度时凝胶变成了。明确表明该条件得到维持。当通过FE-SEM研究这些凝胶的形态时,没有观察到普通低分子量胶凝剂所见的纤维结构,而是观察到大的板状结构。从这些结果可以预测,本发明的胶凝剂不会形成纤维结构,因为胶凝剂之间的相互作用以及胶凝剂与氟化溶剂之间的相互作用没有显着差异。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Synthesis and Gelation Ability of Low-Molecular-Weight Organic Gelators Having Perfluoroalkyl Groups
含全氟烷基的低分子量有机胶凝剂的合成及胶凝性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    矢口翔剛;片岡利介;池原飛之;大野由貴・田中真央・寺本直純・島崎俊明・柴田充弘
  • 通讯作者:
    大野由貴・田中真央・寺本直純・島崎俊明・柴田充弘
Synthesis of Perfluoroalkyl Gelators and Their Selective Gelation Ability for Fluorinated Solvents
  • DOI:
    10.1246/bcsj.20180261
  • 发表时间:
    2019-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Shimasaki, Toshiaki;Ohno, Yuki;Shibata, Mitsuhiro
  • 通讯作者:
    Shibata, Mitsuhiro
パーフルオロアルキル基を有する低分子量ゲル化剤の合成とゲル化特性
全氟烷基低分子量胶凝剂的合成及胶凝性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    仲辻秀文;坂雄生;蘆田雄一郎;御手洗久美 田辺陽;大野由貴・田中真央・寺本直純・島崎俊明・柴田充弘
  • 通讯作者:
    大野由貴・田中真央・寺本直純・島崎俊明・柴田充弘
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島崎 俊明其他文献

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    $ 2.75万
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