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【特集】実用化に向けたイオン液体の機能設計
Functional Design toward the Industrial Use of Ionic Liquids
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特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
大野弘幸(東京農工大学 大学院 工学研究院 教授)
-------------------------------------------------------------------------
メソイオン液体の設計と特性
Design and Characters of Mesoionic Liquids
-------------------------------------------------------------------------
荒木修喜(名古屋工業大学 大学院 工学研究科 教授)
平下恒久(名古屋工業大学 大学院 工学研究科 准教授)
メソイオン化合物は高度に分極した複素芳香族化合物である。1,3-ジアルキルテトラゾリウムメソイオンは,アルキル基の適切な選択によって室温で粘度の低い液体となる。メソイオン液体の極性は,その特徴的な分子内塩構造のために通常のイオン液体程度に高く,またイオン液体と異なり蒸留が可能である。本稿では,メソイオン液体の合成ならびにその特性について紹介する。
【目次】
1.メソイオンとは
2.メソイオンとイオン液体とのアナロジー
3.テトラゾリウム系メソイオン液体の合成
4.メソイオン液体の特性
5.メソイオン液体の「アニオン」および「カチオン」交換
6.メソイオン液体中の合成反応
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
フォトクロミックイオン液体の設計と機能制御
Design and Development of Photochromic Room Temperature Ionic Liquids
-------------------------------------------------------------------------
河合明雄(東京工業大学 大学院 理工学研究科 化学専攻 准教授)
本論文では,イオン液体がもちうる機能の一つとして最近研究が進み始めたフォトクロミズムを取り上げる。ここ数年で開発された可視光を吸収するイオン液体を概説し,その中で,光異性化を起こすアゾ色素の構造をもったイオン液体に焦点を絞る。このイオン液体の光照射に対する応答について,分光計測結果に基づいて特徴を述べ,イオン液体にフォトクロミズムを期待するときの問題点について議論する。
【目次】
1.はじめに
2.可視光を吸収するイオン液体
3.イオン単分子でのフォトクロミズム
4.純粋液体のフォトクロミズム
5.イオン液体フォトクロミズムの現状
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
双性イオン液体の設計と電解質材料への応用
Design of Liquid Zwitterions and their Application to Electrolyte Materials
-------------------------------------------------------------------------
藤田正博(上智大学 理工学部 物質生命理工学科 准教授)
陸川政弘(上智大学 理工学部 物質生命理工学科 教授)
双性イオンは,カチオンとアニオンが適当な化学結合で結ばれており,通常のイオンとは異なり全体としては中性である。双性イオンはその優れた電解質特性が期待されながら,多くが固体材料であるためにあまり研究対象とされてこなかった。ここでは,双性イオンの低融点化と電解質材料への応用に対するわれわれの取り組みについて紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.化学構造と融点の相関
3.双性イオン/リチウム塩複合体
4.双性イオン/酸複合体
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
トライボロジー分野におけるイオン液体のデザイン
Molecular Design of Ionic Liquids for Tribological Applications
-------------------------------------------------------------------------
南 一郎(岩手大学 工学部 応用化学・生命工学科 准教授)
従来の潤滑油では適応できない過酷な条件下での使用を期待されてイオン液体の摩擦・摩耗特性が評価され,その分子構造と性能の関係がおおよそわかってきた。それとともに,基油としてではなく添加剤やコーティング剤としての機能を示すイオン液体が着目されるようになってきた。本稿では最近の学術誌情報を整理して紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.官能基修飾を施したカチオンの例
3.性能向上添加剤の例
4.ナノ粒子分散
5.薄膜潤滑剤の例
6.非ハロゲンアニオンへの取り組み
7.非鉄材料に対する適合性
8.今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
タンパク質を未変性で溶解できるイオン液体の設計
Design of Ionic Liquids for Solubilization of Proteins without Denaturation
-------------------------------------------------------------------------
藤田恭子(東京農工大学 大学院 工学府 特任助教)
田村 薫(マナック(株) 環境品質保証室 研究員)
大野弘幸(東京農工大学 大学院 工学府 教授)
水,分子性溶媒に代わる第三の溶媒として注目を集めているイオン液体を,生体分子の溶媒や反応場とする研究が盛んに行われている。しかし,生体分子の溶媒や反応場として利用するためには単に溶解させればよいというわけではなく,いくつかの問題を解決する必要がある。本稿では,はじめに問題となるタンパク質の溶解性の改善に対するわれわれのアプローチについて紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.極性イオン液体
3.水和イオン液体
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
研究開発情報
Report of Research & Development
-------------------------------------------------------------------------
可視光応答型アパタイト被覆新型光触媒「ミナコート」の開発と応用
Development and Application of MINACOAT, a Totally New Type Photocatalyst that Apatite Coating for Visible
-------------------------------------------------------------------------
山口さゆみ((株)オペス 代表取締役)
2009年に発表された繊維や紙,プラスチックへ使用可能な可視光応答型新型光触媒の出現と,それをさらに進化させ,密着性に優れた水酸化チタンをハイブリット化させたノーバインダー光触媒が開発された。本稿では,それら技術開発により誕生した新型光触媒「ミナコート」誕生の経緯からその応用商品と将来への応用展開について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.新型光触媒の原理
3.新型可視光応答型光触媒の開発
4.新型可視光応答型光触媒の特性
5.新型光触媒ミナコートの誕生
6.新型光触媒ミナコートの応用
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
脳波のフラクタル解析に基づいた感性計測手法とその応用
On the Emotion Measurement Method and its Application based on Fractal Analyses of EEG
-------------------------------------------------------------------------
中川匡弘(長岡技術科学大学 工学部 教授,情報処理センター長)
本論文では,脳波にみられる複雑性の指標としてフラクタル次元を取り上げ,ヒト脳の時空間ダイナミクスの定量化に基づき感性を計測する新規感性計測手法を提案し,その応用について論じる。具体的には,“喜怒哀楽”の基本的感情に加え,“不安”の計測結果を示し,本手法の有用性を検証する。さらに,視覚刺激や嗅覚刺激に関する感性計測結果を示し,新規付加価値を有する工業製品の開発への展開についても言及する。
【目次】
1.はじめに
2.フラクタル感性計測手法(EFAM)
3.EFAM による感情・不安の計測
3.1 測定条件
3.2 感性解析結果
3.2.1 リファレンスデータに対する認識結果
3.2.2 評価用データに対する認識結果
3.3 想起したイメージの感性計測のまとめ
4.視覚刺激と感性
4.1 測定環境および条件
4.2 評価画像
4.3 想起・視覚情報のフラクタル次元解析
4.3.1 華やかさを想起した場合の解析結果
4.3.2 視覚刺激に対する“華やかさ”計測結果
4.4 視覚刺激と感性のまとめ
5.嗅覚刺激と感性
5.1 嗅覚と感性計測の目的
5.2 測定内容
5.3 嗅覚刺激に関する感性解析
5.4 嗅覚と感性のまとめ
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして
chap.1 酸素の功罪と自動酸化
-------------------------------------------------------------------------
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の開発と改良法
Development and Improvement of Benzophenone.type UV Absorbers
-------------------------------------------------------------------------
大勝靖一(工学院大学名誉教授)
芳香族化合物の置換基効果の説明において思い出されるのがHammett則であるが,紫外線吸収剤のように複数の芳香族環およびいくつかの置換基と機能性基があるとそう簡単にそれは適用できない。どのような尺度を使用すれば多置換紫外線吸収剤の置換基効果が理解できるのか。そのような模索の中で,従来使用されているものよりもかなり高い光酸化防止能を有するベンゾフェノン系紫外線吸収剤を見いだした。これらを紹介するとともに高活性な紫外線吸収剤のスクリーニングや分子設計に役立つその評価尺度を議論する。
【目次】
1.はじめに
2.ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の置換基効果
2.1 A環の置換基(R1,R2)効果
2.2 B環の置換基(R3)効果
3.紫外線吸収剤の分子内水素結合と性能の関係
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
連載 触媒からみる化学工業の未来-32
-------------------------------------------------------------------------
エチレン合成触媒
-------------------------------------------------------------------------
室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
石油化学の基本原料であるエチレンは,塩化ビニルやポリエチレンなどの多くの化学品の原料として用いられている。エチレンは北米,中東,アフリカでは天然ガスのスチームクラッキング,アジアでは主に軽質ナフサのスチームクラッキングにより製造されている。今回は,触媒を用いたエチレンの製造プロセスを紹介する。
1.ナフサのスチームクラッキング
2.エタンのスチームクラッキング
2.1 中東でのエチレン価格
2.2 シェールガス
3.エタンの酸化
4.エタノールの脱水
5.開発中の技術
5.1 エタンの酸化脱水素
5.2 メタンの酸化二量化
5.3 メタノールからエチレン
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ケミカルプロフィル
-------------------------------------------------------------------------
シクロヘキセン
(Cyclohexene)
-------------------------------------------------------------------------
(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
-------------------------------------------------------------------------
スルフォラン
(Sulfolane)
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(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
Functional Design toward the Industrial Use of Ionic Liquids
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特集にあたって
Introduction
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大野弘幸(東京農工大学 大学院 工学研究院 教授)
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メソイオン液体の設計と特性
Design and Characters of Mesoionic Liquids
-------------------------------------------------------------------------
荒木修喜(名古屋工業大学 大学院 工学研究科 教授)
平下恒久(名古屋工業大学 大学院 工学研究科 准教授)
メソイオン化合物は高度に分極した複素芳香族化合物である。1,3-ジアルキルテトラゾリウムメソイオンは,アルキル基の適切な選択によって室温で粘度の低い液体となる。メソイオン液体の極性は,その特徴的な分子内塩構造のために通常のイオン液体程度に高く,またイオン液体と異なり蒸留が可能である。本稿では,メソイオン液体の合成ならびにその特性について紹介する。
【目次】
1.メソイオンとは
2.メソイオンとイオン液体とのアナロジー
3.テトラゾリウム系メソイオン液体の合成
4.メソイオン液体の特性
5.メソイオン液体の「アニオン」および「カチオン」交換
6.メソイオン液体中の合成反応
7.おわりに
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フォトクロミックイオン液体の設計と機能制御
Design and Development of Photochromic Room Temperature Ionic Liquids
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河合明雄(東京工業大学 大学院 理工学研究科 化学専攻 准教授)
本論文では,イオン液体がもちうる機能の一つとして最近研究が進み始めたフォトクロミズムを取り上げる。ここ数年で開発された可視光を吸収するイオン液体を概説し,その中で,光異性化を起こすアゾ色素の構造をもったイオン液体に焦点を絞る。このイオン液体の光照射に対する応答について,分光計測結果に基づいて特徴を述べ,イオン液体にフォトクロミズムを期待するときの問題点について議論する。
【目次】
1.はじめに
2.可視光を吸収するイオン液体
3.イオン単分子でのフォトクロミズム
4.純粋液体のフォトクロミズム
5.イオン液体フォトクロミズムの現状
6.おわりに
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双性イオン液体の設計と電解質材料への応用
Design of Liquid Zwitterions and their Application to Electrolyte Materials
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藤田正博(上智大学 理工学部 物質生命理工学科 准教授)
陸川政弘(上智大学 理工学部 物質生命理工学科 教授)
双性イオンは,カチオンとアニオンが適当な化学結合で結ばれており,通常のイオンとは異なり全体としては中性である。双性イオンはその優れた電解質特性が期待されながら,多くが固体材料であるためにあまり研究対象とされてこなかった。ここでは,双性イオンの低融点化と電解質材料への応用に対するわれわれの取り組みについて紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.化学構造と融点の相関
3.双性イオン/リチウム塩複合体
4.双性イオン/酸複合体
5.おわりに
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トライボロジー分野におけるイオン液体のデザイン
Molecular Design of Ionic Liquids for Tribological Applications
-------------------------------------------------------------------------
南 一郎(岩手大学 工学部 応用化学・生命工学科 准教授)
従来の潤滑油では適応できない過酷な条件下での使用を期待されてイオン液体の摩擦・摩耗特性が評価され,その分子構造と性能の関係がおおよそわかってきた。それとともに,基油としてではなく添加剤やコーティング剤としての機能を示すイオン液体が着目されるようになってきた。本稿では最近の学術誌情報を整理して紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.官能基修飾を施したカチオンの例
3.性能向上添加剤の例
4.ナノ粒子分散
5.薄膜潤滑剤の例
6.非ハロゲンアニオンへの取り組み
7.非鉄材料に対する適合性
8.今後の展開
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タンパク質を未変性で溶解できるイオン液体の設計
Design of Ionic Liquids for Solubilization of Proteins without Denaturation
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藤田恭子(東京農工大学 大学院 工学府 特任助教)
田村 薫(マナック(株) 環境品質保証室 研究員)
大野弘幸(東京農工大学 大学院 工学府 教授)
水,分子性溶媒に代わる第三の溶媒として注目を集めているイオン液体を,生体分子の溶媒や反応場とする研究が盛んに行われている。しかし,生体分子の溶媒や反応場として利用するためには単に溶解させればよいというわけではなく,いくつかの問題を解決する必要がある。本稿では,はじめに問題となるタンパク質の溶解性の改善に対するわれわれのアプローチについて紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.極性イオン液体
3.水和イオン液体
4.おわりに
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研究開発情報
Report of Research & Development
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可視光応答型アパタイト被覆新型光触媒「ミナコート」の開発と応用
Development and Application of MINACOAT, a Totally New Type Photocatalyst that Apatite Coating for Visible
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山口さゆみ((株)オペス 代表取締役)
2009年に発表された繊維や紙,プラスチックへ使用可能な可視光応答型新型光触媒の出現と,それをさらに進化させ,密着性に優れた水酸化チタンをハイブリット化させたノーバインダー光触媒が開発された。本稿では,それら技術開発により誕生した新型光触媒「ミナコート」誕生の経緯からその応用商品と将来への応用展開について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.新型光触媒の原理
3.新型可視光応答型光触媒の開発
4.新型可視光応答型光触媒の特性
5.新型光触媒ミナコートの誕生
6.新型光触媒ミナコートの応用
7.おわりに
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脳波のフラクタル解析に基づいた感性計測手法とその応用
On the Emotion Measurement Method and its Application based on Fractal Analyses of EEG
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中川匡弘(長岡技術科学大学 工学部 教授,情報処理センター長)
本論文では,脳波にみられる複雑性の指標としてフラクタル次元を取り上げ,ヒト脳の時空間ダイナミクスの定量化に基づき感性を計測する新規感性計測手法を提案し,その応用について論じる。具体的には,“喜怒哀楽”の基本的感情に加え,“不安”の計測結果を示し,本手法の有用性を検証する。さらに,視覚刺激や嗅覚刺激に関する感性計測結果を示し,新規付加価値を有する工業製品の開発への展開についても言及する。
【目次】
1.はじめに
2.フラクタル感性計測手法(EFAM)
3.EFAM による感情・不安の計測
3.1 測定条件
3.2 感性解析結果
3.2.1 リファレンスデータに対する認識結果
3.2.2 評価用データに対する認識結果
3.3 想起したイメージの感性計測のまとめ
4.視覚刺激と感性
4.1 測定環境および条件
4.2 評価画像
4.3 想起・視覚情報のフラクタル次元解析
4.3.1 華やかさを想起した場合の解析結果
4.3.2 視覚刺激に対する“華やかさ”計測結果
4.4 視覚刺激と感性のまとめ
5.嗅覚刺激と感性
5.1 嗅覚と感性計測の目的
5.2 測定内容
5.3 嗅覚刺激に関する感性解析
5.4 嗅覚と感性のまとめ
6.おわりに
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして
chap.1 酸素の功罪と自動酸化
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ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の開発と改良法
Development and Improvement of Benzophenone.type UV Absorbers
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大勝靖一(工学院大学名誉教授)
芳香族化合物の置換基効果の説明において思い出されるのがHammett則であるが,紫外線吸収剤のように複数の芳香族環およびいくつかの置換基と機能性基があるとそう簡単にそれは適用できない。どのような尺度を使用すれば多置換紫外線吸収剤の置換基効果が理解できるのか。そのような模索の中で,従来使用されているものよりもかなり高い光酸化防止能を有するベンゾフェノン系紫外線吸収剤を見いだした。これらを紹介するとともに高活性な紫外線吸収剤のスクリーニングや分子設計に役立つその評価尺度を議論する。
【目次】
1.はじめに
2.ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の置換基効果
2.1 A環の置換基(R1,R2)効果
2.2 B環の置換基(R3)効果
3.紫外線吸収剤の分子内水素結合と性能の関係
4.おわりに
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連載 触媒からみる化学工業の未来-32
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エチレン合成触媒
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室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
石油化学の基本原料であるエチレンは,塩化ビニルやポリエチレンなどの多くの化学品の原料として用いられている。エチレンは北米,中東,アフリカでは天然ガスのスチームクラッキング,アジアでは主に軽質ナフサのスチームクラッキングにより製造されている。今回は,触媒を用いたエチレンの製造プロセスを紹介する。
1.ナフサのスチームクラッキング
2.エタンのスチームクラッキング
2.1 中東でのエチレン価格
2.2 シェールガス
3.エタンの酸化
4.エタノールの脱水
5.開発中の技術
5.1 エタンの酸化脱水素
5.2 メタンの酸化二量化
5.3 メタノールからエチレン
6.おわりに
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ケミカルプロフィル
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シクロヘキセン
(Cyclohexene)
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(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
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スルフォラン
(Sulfolane)
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(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
