酵素触媒重合による新規フェノール樹脂の開発とその応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555289
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小林 四郎 東北大学, 工学部, 教授 (10026198)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田脇 新一郎 三井東圧化学(株), ライフサイエンス研究所・生物光学研究所, 主任研究員 ; 宇山 浩 東北大学, 工学部, 助手 (70203594)
• Keywords: 酵素触媒重合 / ペルオキシダーゼ / フェノール / ポリフェノール / 分散重合 / リマ-粒子 / 耐熱性高分子

Research Abstract

ペルオキシダーゼ触媒によるフェノール類の重合を検討した。最初に触媒に西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)を用い、有機溶媒とリン酸化緩衝液(pH7)の混合溶媒(80:20vol%)中で4、4′-ビフェノールの重合を行った。有機溶媒に1、4-ジオキサンを用いたところ、高収率でアセトンに可溶のポリマーが得られた。生成物の水酸基をメチルエーテルい変換後GPCで分子量を測定したところ,7700であった。NMR分析により生成物がフェニレンユニットとオキシフェニレンユニットの混合体であることがわかった。生成物の熱安定生をTGAで評価したところ、窒素雰囲気下では400℃まで安定であり、1000℃でも約60%が残存した。残存物はグラファイトなどの炭化ポリマーと思われる。また、有機溶媒としてアセトニトリル、THF、アセトン、イソプロピルアルコールを用いた場合も高収率でポリマーが合成された。特にイソプロピルアルコールを用いた場合に分子量が2万6千まで増大した。
次にフェノールの分散重合によるポリフェノール粒子の合成を検討した。分散剤にポリ(ビニルメチルエーテル)を用い、1、4-ジオキサンとリン酸緩衝液(pH7)(60:40vol%)中で重合を行うと、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定量的に得られた。粒径は分散剤濃度により制御できた。また、p-フェニルフェノール、クレゾール類からもポリマー粒子を得た。

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 Synthes;s and Thermal Properties of a New Clss of Prlyphenol" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 189-193 (1996)
• [Publications] 宇山 浩: "Preparation of Polyphenol Particles by Dispersion Polmerization Using Enzyme as Catalyst" Chemistry Letters. 795-796 (1995)