酵素触媒を用いる新しい高分子合成反応の開拓

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06403026
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小林 四郎 東北大学, 工学部, 教授 (10026198)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇山 浩 東北大学, 工学部, 助手 (70203594) ; 正田 晋一郎 東北大学, 工学部, 助教授 (10143364)
• Keywords: 酵素触媒重合 / キチン / キシラン / ポリエステル / マクロモノマー / ポリフェノール / ポリ(フェニレンオキシド) / ポリマー粒子

Research Abstract

酵素触媒を用いる新しい高分子合成反応の開拓を行った。糖オキサゾリンにキチナーゼを作用させることにより、キチンの化学合成に初めて成功した。生成ポリマーの分子量は数万であった。また、セルラーゼ、キシラナーゼを触媒に用いることによりキシランを得た。天然のキシランは分岐構造を有しているが、酵素触媒重合により得られた人工キシランは分岐していない。
リパーゼを触媒に用いて新規ポリエステルを合成した。13員環ラクトンの酵素触媒重合挙動を詳細に検討し、分子量2万以上のポリマーを得た。さらにビニルエステル存在下のラクトン類の重合を行うことにより、メタクリル型ポリエステルマクロモノマー、両末端にカルボン酸を有するポリエステルテレケリックスを合成した。
フェノール類の酵素触媒重合を検討し、新規ポリフェノールを合成した。触媒にペルオキシダーゼを用い、フェノール類の分散重合を検討した。分散剤にポリ(ビニルメチルエーテル)を用いたところ、粒径の比較的揃ったサブミクロンサイズのポリマー粒子が得られた。また、ビスフェノール誘導体からは溶媒可溶型のポリフェノールが合成された。次にラッカーゼ酵素の重合触媒能を調べた。モノマーにシリンガ酸を用いたところ、分子量1万8千のポリ(フェニレンオキシド)(PPO)が得られた。2、6-ジメチルフェノールからも同様にPPOが合成された。

Research Products

• [Publications] 宇山浩: "Peroxidase-Catalyzed Oxidative Polymerization of Cresols to a New Family of Polyphenols" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 68. 3209-3214 (1995)
• [Publications] 宇山浩: "Enzymatic Synthesis and Thermal Properties of a New Class of Polyphenol" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 189-193 (1996)
• [Publications] 宇山浩: "Preparation of Polyphenol Particles by Dispersion Polymerization Using Enzyme as Catalyst" Chemistry Letters. 795-796 (1995)
• [Publications] 宇山浩: "Lipase-Catalyzed Ring-Opening Polymerization of 12-Dodecanolide" Macromolecules. 28. 7046-7050 (1995)
• [Publications] 宇山浩: "One-Shot Synthesis of Polyester Macromonomer by Enzymatic Ring-Opening Polymerization of Lactone in the Presence of Vinyl Ester" Chemistry Letters. 1047-1048 (1995)