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高分子および当該高分子の製造方法 UPDATE コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P150012002
整理番号 437
掲載日 2015年6月1日
出願番号 特願2013-096035
公開番号 特開2014-218532
登録番号 特許第6156818号
出願日 平成25年4月30日(2013.4.30)
公開日 平成26年11月20日(2014.11.20)
登録日 平成29年6月16日(2017.6.16)
発明者
  • 工藤 宏人
出願人
  • 学校法人 関西大学
発明の名称 高分子および当該高分子の製造方法 UPDATE コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】ホストとなる新規な高分子を提供する。
【解決手段】本願の高分子は、フェノールの2位および6位の炭素がメチレン基でメチレン基で連結されたカリックスアレーン構造を有している。nつの繰り返し単位で構成された環状構造同士における1位の酸素同士のうち少なくとも2対が、水素元素が置換されていてもよく、窒素原子の少なくとも1つが挿入されていても良い1-18メチレン鎖を含む結合鎖によって結合されている高分子である。。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



近年、放射能性物質に代表される物質の除去、回収についての研究が重要視されている。例えば、放射能性物質を回収する無機材料として、ゼオライト、スメクタイト等の層状ケイ酸塩;鉄系好物;炭化物;層状複水酸化物などが挙げられる。また、植物をベースにした材料もある。





これらの材料は、無機材料または植物をベースにしていることから、使用用途に制限がある。例えば、無機材料の場合、水溶液中の放射能性物質の除去用途が挙げられ、水溶液に無機材料を添加した後、水溶液を撹拌することで放射能性物質が回収され、水中または土中に存在する放射能性物質の回収が想定される。しかし、空気中に浮遊する放射能性物質を回収する場合には、利用が困難であると想定される。





これに対し、有機物である高分子材料は、加工性に優れており、膜、繊維などに加工することが容易であり、合成経路によっては安価に合成することも可能である。このため、有機物に着眼した研究が大変重要である。





ゲストの取り込み能を有する有機物としては、クラウンエーテルが有名であるが、有力な分子骨格を有し、容易な合成方法が見出されている有機物としてカリックスアレーンにも注目が集まっている。カリックスアレーンは、ゲストを包接するホールのサイズを変更することでゲストの選択性が可変である。非特許文献1には、多官能性エポキシドと、硬化剤としてのカリックスアレーンとを反応させた結果が開示されている。また、環状のPillar [5]areneについては非特許文献2、3に公開されている。

産業上の利用分野



本発明は、ホストとなる高分子および当該高分子の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記一般式1で示された構造を含む高分子であって、
【化1】


(一般式1において、nは4~8の整数であり、-Rは-OH、-CHまたは-C(CHである。ただし、nが4、6、7または8の場合、メチレン基はベンゼン環の2位の炭素と6位の炭素とに結合しており、nが5の場合、メチレン基はベンゼン環の2位または3位の炭素と6位の炭素とに結合しており、3位の炭素に結合している場合、Rは-OHである。)
nつの繰り返し単位で構成された環状構造同士における1位の酸素原子同士が
水素原子が置換されていてもよく、炭素原子間に酸素原子、硫黄原子、窒素原子の少なくも1つが挿入されていてもよい1~18つのメチレン基を含む結合鎖-R-によって結合されており、
全体として筒状構造となっていることを特徴とする高分子。

【請求項2】
上記結合鎖-R-は、下記一般式群1に示されたいずれかの構造であり、
【化2】


-R-は、水素原子が、酸素原子、硫黄原子、-NHR、-NR、-Rまたは-ORによって置換されていてもよく(RはC2x+1であり、xは自然数である)、炭素原子間に、酸素原子、硫黄原子または窒素原子が挿入されていてもよいaが1~18の整数である-(CH-であることを特徴とする請求項1に記載の高分子。

【請求項3】
上記結合鎖-R-は、下記構造であり、
【化3】


-R-は、bが1~18の整数である-(CO)-であることを特徴とする請求項1に記載の高分子。

【請求項4】
下記一般式1で示された構造を含む高分子であって、
【化4】


(一般式1において、nは4~8の整数であり、-Rは-OH、-CHまたは-C(CHである。ただし、nが4、6、7または8の場合、メチレン基はベンゼン環の2位の炭素と6位の炭素とに結合しており、nが5の場合、メチレン基はベンゼン環の2位または3位の炭素と6位の炭素とに結合しており、3位の炭素に結合している場合、Rは-OHである。)
nつの繰り返し単位で構成された環状構造同士における1位の酸素原子同士が、
水素原子が置換されていてもよく、炭素原子間に酸素原子、硫黄原子、窒素原子の少なくも1つが挿入されていてもよい1~18つのメチレン基を含む結合鎖-R-によって結合されており、
上記結合鎖-R-は、下記一般式群1に示されたいずれかの構造であり、
【化5】


-R-は、水素原子が、酸素原子、硫黄原子、-NHR、-NR、-Rまたは-ORによって置換されていてもよく(RはC2x+1であり、xは自然数である)、炭素原子間に、酸素原子、硫黄原子または窒素原子が挿入されていてもよいaが1~18の整数である-(CH-であることを特徴とする高分子。

【請求項5】
下記一般式1で示された構造を含む高分子であって、
【化6】


(一般式1において、nは4~8の整数であり、-Rは-OH、-CHまたは-C(CHである。ただし、nが4、6、7または8の場合、メチレン基はベンゼン環の2位の炭素と6位の炭素とに結合しており、nが5の場合、メチレン基はベンゼン環の2位または3位の炭素と6位の炭素とに結合しており、3位の炭素に結合している場合、Rは-OHである。)
nつの繰り返し単位で構成された環状構造同士における1位の酸素原子同士が、
水素原子が置換されていてもよく、炭素原子間に酸素原子、硫黄原子、窒素原子の少なくも1つが挿入されていてもよい1~18つのメチレン基を含む結合鎖-R-によって結合されており、
上記結合鎖-R-は、下記構造であり、
【化7】


-R-は、bが1~18の整数である-(CO)-であることを特徴とする高分子。

【請求項6】
nが4または6であり、-Rが-C(CHであることを特徴とする請求項1~の何れか1項に記載の高分子。

【請求項7】
nが5であり、-Rが-OHであることを特徴とする請求項1~の何れか1項に記載の高分子。

【請求項8】
請求項1~の何れか1項に記載の高分子をフィルム状または繊維状に成形してなる包接材料。

【請求項9】
下記一般式2で示される化合物と、下記一般式群2に示された何れかの化合物とを反応させる高分子の製造方法。
【化8】


(一般式2において、nは、4~8の整数であり、-Rは-OH、-CHまたは-C(CHである。ただし、nが4、6、7または8の場合、メチレン基はベンゼン環の2位の炭素と6位の炭素とに結合しており、nが5の場合、メチレン基はベンゼン環の2位または3位の炭素と6位の炭素とに結合しており、3位の炭素に結合している場合、-Rは-OHである。)
【化9】


(一般式群2において、-R-は、水素原子が、酸素原子、硫黄原子、-NHR、-NR、-Rまたは-ORによって置換されていてもよく(RはC2x+1であり、xは自然数である)、炭素原子間に、酸素原子、硫黄原子または窒素原子が挿入されていてもよいaが1~18の整数である-(CHであり、XおよびXは、塩素、臭素、ニトロベンゼン、クロロベンゼン、またはブロモベンゼンである)
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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