Development of Reactive Ladder Polymers from Inositol Originated from Rice Bran

• Project/Area Number: 18K05246
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: Sudo Atsushi 近畿大学, 理工学部, 教授 (20293053)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 天然化合物 / myo-イノシトール / 重縮合 / ラダー高分子 / 高分子反応 / テトラシリルエーテル / イノシトール / 反応性高分子 / 架橋 / 一軸配向

Outline of Final Research Achievements

A new series of ladder polymers were successfully synthesized from naturally occurring myo-inositol obtained from rice bran. The polymers had main chains composed of six-membered rings fused with each other. The stereochemistry of the ladder polymers were elucidated by performing the relevant model reaction and analyzing the structure of the resulting model compound. The ladder polymers synthesized in this work include a hydroxy-functionalized one, of which reactivity was demonstrated by the addition reaction of the hydroxyl side chains with isocyanates.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、剛直な骨格をもつラダー高分子が開発できた。剛直で変形しにくい主鎖構造をもつ高分子の分子鎖は、集積して束状となり、互いに補強しあうことで高強度・高耐熱性材料になりうる。しかも、今回得られた側鎖にヒドロキシ基をもつラダー高分子は、ヒドロキシ基の反応性を利用することで分子鎖どうしを化学的に結束することが可能であると考えられる。学術的には、米糠由来の原料を用いることで、これまで例の少ない反応性ラダー高分子が開発できたことに意義があり、社会的には新たな高強度・軽量素材を提供しうる方法が開発できたことに意義があると考えられる。

Research Products

• [Presentation] myo-イノシトールを原料とする剛直棒状高分子の合成とその架橋反応 (2020)
  • Author(s): 山﨑 智輝・山下 拓朗・津村 明宏・須藤 篤
  • Organizer: 第69回高分子討論会
• [Presentation] myo-イノシトールを原料とする側鎖にヒドロキシ基をもつ反応性ラダー高分子の開発 (2020)
  • Author(s): 山﨑 智輝・須藤 篤
  • Organizer: 第69回高分子討論会
• [Presentation] myo-イノシトールを原料とする側鎖にヒドロキシ基をもつ反応性ラダーポリマーの合成 (2020)
  • Author(s): 山﨑 智輝・松本 優・須藤 篤
  • Organizer: 高分子学会精密ネットワークポリマー研究会第13回若手シンポジウム
• [Presentation] 天然化合物myo-イノシトールを原料とする高性能高分子材料の開発 (2019)
  • Author(s): 須藤 篤
  • Organizer: 第68回高分子学会年次大会」
  • Invited
• [Presentation] myo-イノシトールから誘導したテトラシリルエーテルとジケトンの重縮合によるラダー高分子の合成 (2018)
  • Author(s): 松本 優・桐村 苑実・須藤 篤
  • Organizer: 第67回高分子討論会
• [Presentation] Development of Rigid Rod-like Polymers from Naturally Occurring myo-Inositol (2018)
  • Author(s): Atsushi Sudo, Sonomi Kirimura, Shusuke Okamoto, Kimikatsu Ikeya
  • Organizer: The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
  • Int'l Joint Research