小西 彬仁46Akihito KONISHI千葉 文野エントロピー駆動液体分離47Ayano CHIBA不活性結合の活性化を志向したイオン性とラジカル性を兼ね備える炭化水素分子の創製と触媒利用（2023採択）Synthesis and catalytic application of hydrocarbons bearing ionic and radical characteristics toward activation of inert bonds(Project 2023)（2020採択）Entropically driven liquid separation(Project 2020)47不活性な化学結合の変換は，持続可能な社会の実現に向けた喫緊の課題である．その実現の鍵が高活性な触媒開発である．従来想定もされていなかった分子を利用した触媒系の探索は，高難度物質変換の推進に対する強力なゲームチェンジャーである．新しい触媒系確立の観点で，非交互炭化水素の利用は大きな変革の期待を抱かせる．本課題では，従来の取り組みとは一線を画し，非交互炭化水素の電子物性，特にラジカル性とイオン性に由来する触媒を提案することを試みた．課題推進の中で，ラジカル性を有するペンタレン分子の原子価結合移動について特異な挙動を世界で初めて明らかにできた．The challenge of creating a sustainable society involves finding ways to activate inactive chemical bonds. One possible approach to achieving this is by developing highly effective catalysts. A powerful strategy for transforming materials involves searching for catalytic systems based on previously unknown molecules. The use of non-alternant hydrocarbons shows great promise for new catalytic systems. Our project aims to pro-pose catalysts derived from the electronic properties of non-alternant hydrocarbons, particularly their open-shell and charge-separated properties. Throughout the project, we clarified the valence bond-shift tautomeri-zation in pentalene molecules with open-shell characteristics.結晶性高分子isotactic poly(4-methyl-1-pentene) (P4MP1)は，長短のノーマルアルカンの混合液に浸漬すると長い方のアルカンを優先的に吸蔵する．これは，長い分子が1つ捕捉されることで短い分子2つ分の並進エントロピーが得られることに起因する，エントロピーで駆動される液体分離の端緒としてとらえることが可能である．本研究ではこのような観点から，高分子P4MP1を用いた液体分離を目指し，選択的吸蔵および透過現象について実験を行った．まず吸蔵特性については，溶媒はP4MP1フィルムの結晶域と非晶域のどちらにも吸蔵されること，しかし量的には非晶域が主であることが分かった．また透過特性については，U字管を用い，P4MP1フィルムを中央に，左右に異なる純溶媒を注いで静置する実験を行った．その結果，液面位置に大きな変化が見られ，片方の溶媒がマクロな量で優先透過する現象を見出した．しかし，左右の組成を調べると，フィルムは半透膜ではなく，両方の溶媒を透過していることが分かった．それにもかかわらず，優先透過性が目に見える形で観察され，その理由の解明に取り組んだ．The crystalline polymer isotactic poly(4-methyl-1-pentene) (P4MP1) preferentially absorbs the longer al-kanes when immersed in a mixture of long and short normal alkanes. This can be taken as an entropy-driven liquid separation, whereby the capture of one long molecule results in the translational entropy of two short molecules. In this study, we aimed at liquid separation using the polymer P4MP1 from this perspective and conducted experiments on selective absorption and permeation phenomena. First, regarding the absorption characteristics, it was found that solvent is absorbed in both the crystalline and amorphous regions of the P4MP1 film, but predominantly in the amorphous region. For transmission characteristics, experiments were
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