2014 Fiscal Year Annual Research Report
非可食系原料からの新規バイオマスプラスチックの創製と構造制御による高機能化
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26248044
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩田 忠久 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30281661)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バイオベースポリマー / グルカル酸 / グルカル酸アセテート / フェルラ酸 / ポリエステル / ポリアミド / バイオリファイナリー / グリーンケミストリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、プラスチック生産における石油依存および可食系原料の利用から脱却し、真の持続的な物質循環型社会を構築するために、非可食系バイオマスから新規なバイオマスプラスチックを創製することを目的とする。今年度は特に、米ぬかから抽出されるフェルラ酸と呼ばれる芳香族化合物を用いたポリマー合成および米国エネルギー省が提唱する12種類のバイオリファイナリー基幹物質の一つであるグルカル酸を用いた新規ポリマーの合成法の確立を行った。
フェルラ酸単独での重合ポリマーでは熱溶融性を発現しなかったが、アミノ酸のとの共重合ポリエステルを合成することにより熱溶融性が可能なポリマーの合成に成功した。合成されたポリ（フェルラ酸-co-アミノ酸）共重合体は様々な有機溶媒にも可溶であった。 一方、グルカル酸に関しては、反応過程で直鎖状化合物から環状化合物に変換するという現象が起こり、ポリマー化に関しては困難を極めたが、グルカル酸中に存在する4つの水酸基をアセチル基で置換したグルカル酸アセテートを合成し、これを用いたポリエステル化およびポリアミド化を試みた。その結果、ポリエステルについては、分子量3,000～5,000と目的とするポリマーの合成はできなかったが、ポリアミド化においては分子量14,000の高分子ポリマーの合成に成功した。特に合成したポリグルカル酸アセテートアミドに関しては、水系および有機系溶媒のいずれにも溶解することから両親媒性ポリマーであることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
フェルラ酸からのポリマー合成については、3種類の共重合体の合成に成功したが、分子量が高くなく、自立フィルムや繊維などを作製することはできていない。一方、フェルラ酸からのポリマーについては、直鎖状化合物から環状化合物に反応途中で転移することからポリマー化に苦労したが、鋭意検討することによりポリマー化の道筋が見えてきたことは非常に高く評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
フェルラ酸からのポリマー化については、第2成分であるアミノ酸の種類を様々変えることを検討し、より柔軟性のあるポリマー合成を試みる。
一方、グルカル酸からのポリマーに関しては、ポリアミドに特化し、芳香環を有するアミドなどを選択し、より性能の高いポリマーの合成法の確立を目指す。
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