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ポリエチレンフラノエートとはなんぞや?

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これからはぺふ「ペフボトル」 東洋紡、「ペット」を進化 (朝日新聞 新田哲史2016年9月7日10時15分) という見出しの朝日新聞の記事。 ポリエチレンテレフタラートの代替材料として、ポリエチレンフラノエート (PEF: polyethylenefuranoate) というのが新しいポリマーが商用化したとのこと。なんぞや、ということで調べてみると、ポリエチレングリコールと、2,5-ジフランカルボン酸の重合体とのこと。 従来のPETと比べ、食品の劣化の原因となる酸素のバリア能力が10倍程度高いそうだ。 もう一つの重要な点として、100%バイオ由来の原料で、このポリマーは合成できるということだ。 エチレングリコールはバイオマスの発酵により得られたエタノールを脱水してエチレンとしたのち、ジオール化することにより合成できる。 もう一つの原料の2,5-ジフランカルボン酸は、フルクトースの脱水(THF環の合成)、酸化により合成できる。 石油の枯渇が叫ばれる中で、代替となる炭素源としてバイオマスに光が当たって久しいですが、価格の面でなかなか石油原料にはかなわない。そのため、バイオ由来の材料は従来品の性能を超えていたり、強い売りがないとなかなか戦えない。 このPEFは、PETより高い酸素バリア能をもつということで、素晴らしい成果だと思います。価格はどの程度になるんでしょうか。 バイオマスに関しては、下記 urlに、非常によくまとまっていました。   バイオマス化学 “「石油化学」から「天然資源化学」へ”続編

ゼオライト上でメタンを酸化する活性種はどんな化学種?

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Stanford, ソロモン先生の新作がNatureに。 The active site of low-temperature methane hydroxylation in iron-containing zeolites Nature 2016, 536, 317. http://www.nature.com/nature/journal/v536/n7616/pdf/nature19059.pdf 解説記事 http://www.nature.com/nature/journal/v536/n7616/pdf/536280a.pdf メタンは炭素と水素からなる、最も単純な有機化合物である。 近年、北米大陸のシェールガス開発が、世界の資源の流れ、お金の流れを変えているが、シェールガスの主成分がメタンである。 そのまま燃料として使えば良いのだが、ガスなので貯蔵や運搬のコストがかかることから、簡便に液化する方法として、メタノールへの変換が注目されている。 しかし、メタンは全く官能基を持たないがゆえC–H結合は極性をもたないため、極性反応が難しい。かといってC–H結合を均一開裂させようにも、メタンのC–H結合は高い結合乖離エネルギー(104 kcal mol-1)を持つため極めて安定である。 では、熱をかけて活性化エネルギーを稼いでやろうとすればどうだろう。メタンを酸化して生成するメタノールは、メタンより高い反応性を有することから、メタノールの酸化がメタンの酸化に優先して進行してしまう。この酸化反応の行き着く先は二酸化炭素であり、当然二酸化炭素になってしまえばエネルギーとしては使えないのである。s このジレンマを超えた効率的な酸化反応系を構築することは、触媒化学のチャレンジであるとされている(C&E News, 1993, 71 (22), 23−27.)。 この難しい反応をこなすアプローチの一つとして、ゼオライト上に担持された遷移金属を触媒とする手法は精力的に研究されている。 しかしこれまで、ゼオライト触媒中の活性点が、どのような構造を取っているかについては長年大きな議論があり、はっきりしないことが多かった。触媒表面のリアルタイム解析(operando/オペランド [operationのラテン語] 解析)は、触媒化学領域...

Intermediate or Transition State

そこで経由しているのは「中間体」か「遷移状態」か。 非常に悩ましい問題である。キャッチできればもちろん、中間体と呼んで差し支えないが、そんな安定なものばかりではない。 そもそもその違いとはなんなのか、明快な定義を与えている本に出会った。 それによれば、中間体と呼ぶからには少なくとも1振動以上の寿命をもつ必要がある。 例えばN–H 振動の赤外スペクトルの波数 v は、 3600 cm-1 (360000 m-1) 程度。 つまり、そのタイムスケールで振動する電磁波と同じタイムスケールの振動をしている。 光速  c : 3.0*10^8 (m/s)  として1振動にかかる時間を概算してみる。 c * v で、一秒間に何回振動するかが求まる。一回振動するのに必要な時間はその逆数なので、 (cν)^-1 = [ (3.0*10^8 [m s-1])*(3.6*10^5 [m-1]) ] -1  ~ 10^-14 [s] となるため、 10 fs ( フェムト秒 )程度以上 の寿命があれば、中間体と呼んでもよいことになる。 ( 「最も単純な有機化学」奥山格 著 丸善株式会社 )

セルフブランディング

 ちきりん日記の作り方と言う本を読み中。人気ブロガーがどうやってセルフブランディングをしてきたかを振り返った物だ。その中に、みんなが話題にしているからその話題に参加するというのは主体性のない行為で、みんながミニスカートをはくから私もはく、みたいな行為だという記述があった。(流行ってるものを消費するのは、それはそれでたのしいことだとおもうのだけれど)  この考え方は研究者にとっても大事とされている概念だと思う。盛り上がっている界隈は、何が問題か、面白いかが「顕在化」しているので、わかりやすい。大きなお金も動いている。  こういう分野に突っ込むと(僕も片足を突っ込もうとしているから感じる事なのだけど)、オリジナリティを表現する事が非常に難しい。研究者として、どうやって自分をブランディングしていくか、よく考えないといけませんね。いろんな人(化学者以外で第一線で活躍する人)がどんな事を考えているか知る事、そしてそれについて自分でも良く考える事、は大事ですね。