2021 Fiscal Year Annual Research Report
糖ケミカルコンバージョンによる革新的機能性高分子環境材料の創出
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20K20402
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 浩太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70377810)
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2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / 高分子環境材料 / 植物由来バイオマス / 糖ケミカルコンバージョン / 二酸化炭素固定化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、天然の糖類の発酵や分解で豊富に得られるバイオマス資源に着目し、化学変換反応（ケミカルコンバージョン）により高分子原料であるビニル単量体構造（ビニルモノマー）へと誘導することで革新的機能性高分子材料群を創出することを目的とした。とくに、水溶性や耐熱性、光学活性など従来の石油化学品では入手困難な骨格をもつ天然由来物質に対して、有機合成や高分子合成（重合）反応で培ってきた技術を適応することで、汎用性のものから機能性のものまで、実用性の高い機能性高分子環境材料の創出を目指した。
本年度は以下の点に注力して研究を行った。
・グリセロール由来の種々の機能性高分子材料開発と二酸化炭素固定化
これまでにグリセロールを原料としてケミカルコンバージョンによりビニルモノマー化・重合反応により高分子にできることを明らかにしつつあった。とくに、環状カーボネート化もしくは環状アセタール化を行い、脱水反応を経て対応するビニルカーボネートおよびビニルエーテル誘導体への変換が可能であることを見出した。今年度は、対応する石油由来化合物の重合反応性から、引き続き、ビニルエーテルのラジカル共重合により主鎖にグリセロール由来の骨格をもつ高分子の合成反応について検討するとともに、ラジカル共重合においては開環構造がほとんど導入されなかったことから、石油由来のアクリル酸エステルとのブロック共重合体の合成を検討した。アクリル酸エステルのリビングラジカル重合の途中でグリセロール由来ビニルエーテルを添加することで、アクリル酸エステルと（アクリル酸エステル／グリセロール由来ビニルエーテル）共重合体からなるブロック共重合体の合成に成功した。さらに得られたポリマーのアセタール脱保護により非常に水溶性の高いポリマーへと変換できることが明らかになった。今後、このような骨格のモノマーにより多様な機能をもつ高分子の合成が期待される。
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Research Products
(9 results)
