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【特集】 有機分子の超分子ナノ集積体化学
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総論―有機分子の超分子ナノ集積体化学
Supramolecular Nanoassemblies of Organic Molecules
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伊與田正彦(首都大学東京 大学院 理工学研究科 特任教授)
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らせん多糖と機能性材料の複合化によるナノマテリアルの開発
New Nanomaterials created through Complexation with Helix-forming Polysaccharides
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白木智丈((財)九州先端科学技術研究所 研究員;九州大学 客員助教)
土屋陽一((財)九州先端科学技術研究所 研究員;九州大学 客員助教)
新海征治((財)九州先端科学技術研究所 研究所長;九州大学 特別主幹教授;崇城大学 工学部 教授)
ポリチオフェンは光学材料、電子材料として多面的な機能を有する共役高分子である。われわれは、らせん形成能をもつ天然多糖が共らせん構造体としてポリチオフェンを取り込んだ「構造制御された高分子複合体」の創製に成功した。ここでは、ポリチオフェンがらせん構造に固定化されることで発現する機能から、新たな外部刺激応答性材料への展開について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. β-1,3-グルカンの基本特性と共役高分子との複合化
3. PT1/SPG 複合体の共らせん構造が誘起する機能特性
4. 柔軟ならせん構造を誘起する修飾Cur(Cur-oeg)とPT1 の複合化と外部刺激応答性の発現
5. おわりに
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相補的水素結合による機能性色素の配列制御
Control of Self-Assembled Architectures of Functional Dyes by Complementary Hydrogen-Bonding Interactions
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矢貝史樹(千葉大学 大学院 工学研究科 共生応用化学専攻 准教授)
生命体の遺伝情報の伝達に利用されている相補的水素結合は、分子の配列と空間配置を正確に制御できる強力な分子ツールである。本稿では、機能性色素の一つであるメロシアニン色素の配列を相補的水素結合により制御し、色素の光学・電子特性やナノ構造を制御した研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 色素の会合による電子遷移の変化
3. 水素結合によるメロシアニン色素の会合制御
4. おわりに
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電荷積層型集合体:アニオン応答性超分子ゲルからの展開
Charge-by-Charge Assemblies from Anion-responsive Supramolecular Gels
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前田大光(立命館大学 総合理工学院 薬学部 薬学科 准教授;(独)科学技術振興機構 さきがけ)
アニオンが組織体構成ユニット(ゲル化剤分子)と相互作用して形態や物性が変調する超分子ゲルを基礎として、ゲル化剤分子-アニオン会合体を平面状負電荷ユニットとして対カチオンとの集積化によって形成される高次構造、すなわち電荷積層型集合体への展開を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 配向された塩(イオンペア):電荷積層型集合体への展開
3. まとめと展望
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導電性超分子ナノ集積体の構築と機能
Construction and Properties of Conducting Supramolecular Nanoassemblies
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長谷川真士(北里大学 理学部 化学科 助教)
伊與田正彦(首都大学東京 大学院 理工学研究科 特任教授)
テトラチアフルバレン(TTF)やチオフェンを用いた超分子ナノ集積体の構築についてまとめた。TTF のアミド誘導体やπ拡張したTTF オリゴマーから得られるナノ集積体の電気伝導度は、特異な性質を示した。また、巨大環状および放射状オリゴチオフェンの作るナノ構造、電気伝導性および二光子吸収特性についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. TTF ファイバーの生成と機能
3. らせんファイバーの生成
4. π拡張したTTF オリゴマーからなるナノ集積体
5. オリゴチオフェンが作るナノ集積体
6. おわりに
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機能性ナノ構造液晶の新展開
New Development of Functional Nanostructured Liquid Crystals
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安田琢麿(九州大学 大学院 工学研究院 応用化学部門 准教授)
加藤隆史(東京大学 大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻 教授)
液晶は、ナノスケールの多様な秩序構造を自己組織的に形成する特徴を有しており、これを巧みに利用することによりさまざまな新しい動的あるいは異方的機能を発現させることができる。これらの機能性液晶を構築するためには、多様な有機分子を超分子的に集積し、ナノ構造形成を制御することが必要となる。このような機能性ナノ構造液晶の構築に向けたわれわれの新しいアプローチについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 刺激応答性液晶
2.1 イオン応答機能
2.2 レドックス応答機能
3. 電荷輸送性液晶材料
4. おわりに
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マイクロ波化学によるプロセスイノベーションと実用化事例
Microwave Chemical Process ― Process Innovation and Application
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石塚章斤(マイクロ波環境化学(株) 主任研究員)
吉野 巌(マイクロ波環境化学(株) 代表取締役社長)
塚原保徳(大阪大学 大学院 工学研究科 准教授)
近年、化学反応にマイクロ波を適用することが注目されている。筆者らはマイクロ波の特徴を生かした新規化学プロセスを確立した。日本発のプロセスイノベーションとして非食用資源からのバイオディーゼル製造プロセスをはじめ、エネルギー・環境分野に対応した多様なアプリケーションに広めていきたいと考えている。本報告では筆者らが独自に構築した反応系、スケールアップ、そして工業化へ向けた今後の展開について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロ波を用いた反応系の構築
3. マイクロ波化学プロセスを用いたBDFの製造
4. 産業化への課題(フロー型,大型化)
5. マイクロ波化学プロセスの可能性
5.1 脂肪酸エステルの合成
5.2 機能性材料の合成
5.3 油分・有効成分のマイクロ波抽出
6. おわりに
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Congress Rreport
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2010 Annual Scientific Meeting and Technology Showcase に参加して
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島田邦男(日油(株) ライフサイエンス事業部 ヘルスケア部 化粧品原料担当部長)
【目次】
1. はじめに
2. 米国経済
3. SCC年次大会
4. 日系企業の発表
5. おわりに
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マーケット情報
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芳香・消臭・脱臭剤工業
Current State of Perfume and Deodorant Industries
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わが国の芳香・消臭・脱臭剤業界は、しばらく続いていた飽和状態から再び拡大傾向を示している。後発メーカーのP&G、花王、ライオンに対し先発メーカーの小林製薬、エステーなども新機能タイプ、新製品を投入し、シェアアップをねらっている。
【目次】
1. 概要
2. 種類・素材など
2.1 天然系
2.2 無機系
2.3 触媒系
2.4 オゾン系
3. 需要動向
4. メーカー動向
5. 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―全24講座
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chap.1 酸素の功罪と自動酸化
自動酸化をよく知ろう
Shall We Study Autoxidation in More Detail ?
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大勝靖一(工学院大学 名誉教授)
自動酸化は、現在では成熟した化学として考えられているためか、これを記述する成書をみても通り一遍のことしか書かれておらず、本当に重要なことが欠如している。しかしこれを理解しないと本連載で取り扱う安定化添加剤を十分に理解することはできないように思える。このような理由で、筆者が大学院5 年間を含め長い年月にわたって感じ取った自動酸化の理解しにくい個所などを交え、以降に続く連載をよりよく理解してもらうために、自動酸化の基本的な点を記述したい。
【目次】
1. はじめに
2. なぜ自動酸化が重要なのか
2.1 自動酸化の反応機構
2.2 自動酸化を議論するうえでの注意点―連鎖長
3. 自動酸化の反応機構の多様性
4. スキーム1 および2 から学ぶこと―RH について
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連載 触媒からみる化学工業の未来(25) 超重質油のアップグレーディング触媒
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室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 客員研究員)
今後軽質原油の高騰と中東の原油の重質化が予想され、軽質原油の入手は困難になると考えられる。その中で、カナダのオイルサンド(ビチューメン)の開発が進んでいる。さらに中国では石炭の液化プラントが稼働を開始している。資源対策から今後、アップグレーディングはきわめて重要な技術となる。
【目次】
1. オイルサンド
2. アップグレーディング
2.1 炭素除去
2.2 接触分解
2.2.1 残油処理(RFCC)
2.2.2 残油処理の問題点
2.2.3 残油処理対策
2.3 水素化分解
2.3.1 H-Oil プロセス
2.3.2 LC-Fining
2.3.3 HYCON プロセス
3. ビチューメン
4. おわりに
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ケミカルプロフィル
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高純度アンモニア
(High purity ammonia)
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【目次】
(1) 概要
(2) 毒性
(3) 製法
(4) 生産
(5) 需要
(6) 価格
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n-ヘプタン
(n-Heptane)
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【目次】
(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
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総論―有機分子の超分子ナノ集積体化学
Supramolecular Nanoassemblies of Organic Molecules
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伊與田正彦(首都大学東京 大学院 理工学研究科 特任教授)
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らせん多糖と機能性材料の複合化によるナノマテリアルの開発
New Nanomaterials created through Complexation with Helix-forming Polysaccharides
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白木智丈((財)九州先端科学技術研究所 研究員;九州大学 客員助教)
土屋陽一((財)九州先端科学技術研究所 研究員;九州大学 客員助教)
新海征治((財)九州先端科学技術研究所 研究所長;九州大学 特別主幹教授;崇城大学 工学部 教授)
ポリチオフェンは光学材料、電子材料として多面的な機能を有する共役高分子である。われわれは、らせん形成能をもつ天然多糖が共らせん構造体としてポリチオフェンを取り込んだ「構造制御された高分子複合体」の創製に成功した。ここでは、ポリチオフェンがらせん構造に固定化されることで発現する機能から、新たな外部刺激応答性材料への展開について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. β-1,3-グルカンの基本特性と共役高分子との複合化
3. PT1/SPG 複合体の共らせん構造が誘起する機能特性
4. 柔軟ならせん構造を誘起する修飾Cur(Cur-oeg)とPT1 の複合化と外部刺激応答性の発現
5. おわりに
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相補的水素結合による機能性色素の配列制御
Control of Self-Assembled Architectures of Functional Dyes by Complementary Hydrogen-Bonding Interactions
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矢貝史樹(千葉大学 大学院 工学研究科 共生応用化学専攻 准教授)
生命体の遺伝情報の伝達に利用されている相補的水素結合は、分子の配列と空間配置を正確に制御できる強力な分子ツールである。本稿では、機能性色素の一つであるメロシアニン色素の配列を相補的水素結合により制御し、色素の光学・電子特性やナノ構造を制御した研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 色素の会合による電子遷移の変化
3. 水素結合によるメロシアニン色素の会合制御
4. おわりに
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電荷積層型集合体:アニオン応答性超分子ゲルからの展開
Charge-by-Charge Assemblies from Anion-responsive Supramolecular Gels
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前田大光(立命館大学 総合理工学院 薬学部 薬学科 准教授;(独)科学技術振興機構 さきがけ)
アニオンが組織体構成ユニット(ゲル化剤分子)と相互作用して形態や物性が変調する超分子ゲルを基礎として、ゲル化剤分子-アニオン会合体を平面状負電荷ユニットとして対カチオンとの集積化によって形成される高次構造、すなわち電荷積層型集合体への展開を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 配向された塩(イオンペア):電荷積層型集合体への展開
3. まとめと展望
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導電性超分子ナノ集積体の構築と機能
Construction and Properties of Conducting Supramolecular Nanoassemblies
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長谷川真士(北里大学 理学部 化学科 助教)
伊與田正彦(首都大学東京 大学院 理工学研究科 特任教授)
テトラチアフルバレン(TTF)やチオフェンを用いた超分子ナノ集積体の構築についてまとめた。TTF のアミド誘導体やπ拡張したTTF オリゴマーから得られるナノ集積体の電気伝導度は、特異な性質を示した。また、巨大環状および放射状オリゴチオフェンの作るナノ構造、電気伝導性および二光子吸収特性についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. TTF ファイバーの生成と機能
3. らせんファイバーの生成
4. π拡張したTTF オリゴマーからなるナノ集積体
5. オリゴチオフェンが作るナノ集積体
6. おわりに
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機能性ナノ構造液晶の新展開
New Development of Functional Nanostructured Liquid Crystals
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安田琢麿(九州大学 大学院 工学研究院 応用化学部門 准教授)
加藤隆史(東京大学 大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻 教授)
液晶は、ナノスケールの多様な秩序構造を自己組織的に形成する特徴を有しており、これを巧みに利用することによりさまざまな新しい動的あるいは異方的機能を発現させることができる。これらの機能性液晶を構築するためには、多様な有機分子を超分子的に集積し、ナノ構造形成を制御することが必要となる。このような機能性ナノ構造液晶の構築に向けたわれわれの新しいアプローチについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 刺激応答性液晶
2.1 イオン応答機能
2.2 レドックス応答機能
3. 電荷輸送性液晶材料
4. おわりに
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マイクロ波化学によるプロセスイノベーションと実用化事例
Microwave Chemical Process ― Process Innovation and Application
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石塚章斤(マイクロ波環境化学(株) 主任研究員)
吉野 巌(マイクロ波環境化学(株) 代表取締役社長)
塚原保徳(大阪大学 大学院 工学研究科 准教授)
近年、化学反応にマイクロ波を適用することが注目されている。筆者らはマイクロ波の特徴を生かした新規化学プロセスを確立した。日本発のプロセスイノベーションとして非食用資源からのバイオディーゼル製造プロセスをはじめ、エネルギー・環境分野に対応した多様なアプリケーションに広めていきたいと考えている。本報告では筆者らが独自に構築した反応系、スケールアップ、そして工業化へ向けた今後の展開について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロ波を用いた反応系の構築
3. マイクロ波化学プロセスを用いたBDFの製造
4. 産業化への課題(フロー型,大型化)
5. マイクロ波化学プロセスの可能性
5.1 脂肪酸エステルの合成
5.2 機能性材料の合成
5.3 油分・有効成分のマイクロ波抽出
6. おわりに
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Congress Rreport
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2010 Annual Scientific Meeting and Technology Showcase に参加して
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島田邦男(日油(株) ライフサイエンス事業部 ヘルスケア部 化粧品原料担当部長)
【目次】
1. はじめに
2. 米国経済
3. SCC年次大会
4. 日系企業の発表
5. おわりに
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マーケット情報
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芳香・消臭・脱臭剤工業
Current State of Perfume and Deodorant Industries
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わが国の芳香・消臭・脱臭剤業界は、しばらく続いていた飽和状態から再び拡大傾向を示している。後発メーカーのP&G、花王、ライオンに対し先発メーカーの小林製薬、エステーなども新機能タイプ、新製品を投入し、シェアアップをねらっている。
【目次】
1. 概要
2. 種類・素材など
2.1 天然系
2.2 無機系
2.3 触媒系
2.4 オゾン系
3. 需要動向
4. メーカー動向
5. 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―全24講座
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chap.1 酸素の功罪と自動酸化
自動酸化をよく知ろう
Shall We Study Autoxidation in More Detail ?
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大勝靖一(工学院大学 名誉教授)
自動酸化は、現在では成熟した化学として考えられているためか、これを記述する成書をみても通り一遍のことしか書かれておらず、本当に重要なことが欠如している。しかしこれを理解しないと本連載で取り扱う安定化添加剤を十分に理解することはできないように思える。このような理由で、筆者が大学院5 年間を含め長い年月にわたって感じ取った自動酸化の理解しにくい個所などを交え、以降に続く連載をよりよく理解してもらうために、自動酸化の基本的な点を記述したい。
【目次】
1. はじめに
2. なぜ自動酸化が重要なのか
2.1 自動酸化の反応機構
2.2 自動酸化を議論するうえでの注意点―連鎖長
3. 自動酸化の反応機構の多様性
4. スキーム1 および2 から学ぶこと―RH について
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連載 触媒からみる化学工業の未来(25) 超重質油のアップグレーディング触媒
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室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 客員研究員)
今後軽質原油の高騰と中東の原油の重質化が予想され、軽質原油の入手は困難になると考えられる。その中で、カナダのオイルサンド(ビチューメン)の開発が進んでいる。さらに中国では石炭の液化プラントが稼働を開始している。資源対策から今後、アップグレーディングはきわめて重要な技術となる。
【目次】
1. オイルサンド
2. アップグレーディング
2.1 炭素除去
2.2 接触分解
2.2.1 残油処理(RFCC)
2.2.2 残油処理の問題点
2.2.3 残油処理対策
2.3 水素化分解
2.3.1 H-Oil プロセス
2.3.2 LC-Fining
2.3.3 HYCON プロセス
3. ビチューメン
4. おわりに
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ケミカルプロフィル
-------------------------------------------------------------------------
高純度アンモニア
(High purity ammonia)
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【目次】
(1) 概要
(2) 毒性
(3) 製法
(4) 生産
(5) 需要
(6) 価格
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n-ヘプタン
(n-Heptane)
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【目次】
(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
