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微生物により合成されたグルカル酸からの高性能バイオベースポリマーの合成と材料化

Research Project

Project/Area Number 17J04203
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Wood science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

呉 宇シン  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsグルカル酸 / バイオベースポリマー / 糖酸 / キシリレンジアミン / ポリアミド / 重縮合
Outline of Annual Research Achievements

今までは再生可能なバイオマスのグルカル酸を原料とするバイオベース ポリマーを合成した。両末端がカルボキシル基であるグルカル酸(GA)の水酸基をアセチル基により保護したモノマーの合成と、カルボン酸を酸クロリド化し、その重縮合によるポリマーを合成した。
GAから合成した四つの水酸基を全部保護されたグルカル酸アセテート(GAA)を酸クロリドにりグルカル酸クロリドアセテート(GACA)を合成した。GACAと芳香環を含有する m-キシリレンジアミンまたは p-キシリレンジアミンからポリアミドを合成した。モノマーの仕込み比率および反応混合溶液の濃度を変えて分子量は3,300から 11,500 まで、多分散度は約1.6 の生成物が得られた。NMR測定により生成物の化学構造を確認し、ラクトンを生成せずに重合反応を成功したことが分かった。得られるポリアミドの分子量はGAAと線状脂肪族ジアミンから得られ生成物により低かったが、これらの生成物は容易に精製することができる。熱重量分析により、良好な熱安定性を有することが分かった。示差走査熱量測定曲線により、ポリマーは非晶質であることがわかった。偏光顕微鏡でポリマーはガラス転移温度以上での流動性を示すことが明らかになった。したがって、新しいバイオベースポリマーの合成ができた。その成果を学術論文として投稿し、掲載された。
得られたポリマーの脱保護も行った。ポリマーの脱保護は、28%アンモニア溶液を用いて実施することができた。脱保護したポリマーのフリーの水酸基の官能基の修飾により、新たなポリマーの合成が可能になった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Synthesis of polyamides from sugar derived D-glucaric acid and xylylenediamines2018

    • Author(s)
      Yuxin Wu, Yukiko Enomoto, Hisaharu Masaki, Tadahisa Iwata
    • Journal Title

      Journal of Applied Polymer Science

      Volume: 136 Issue: 15 Pages: 47255-47255

    • DOI

      10.1002/app.47255

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis and characterization of bio-based polymers from sugar derived D-glucaric acid2018

    • Author(s)
      Yuxin Wu
    • Organizer
      10th International Conference of Modification, Degradation and Stabilization of Polymers (MoDeSt2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of bio-based polymers from sugar derived D-glucaric acid2018

    • Author(s)
      Yuxin Wu
    • Organizer
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and characterization of polyamides from D-glucaric acid and xylylenediamines2018

    • Author(s)
      Yuxin Wu
    • Organizer
      International Conference on Advanced and Applied Petroleum, Petrochemicals, polymers 2018 (ICAPPP2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] グルカル酸を用いたポリアミドの合成と評価2017

    • Author(s)
      呉宇シン
    • Organizer
      第66回高分子年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and characterization of polymers derived from D-glucaric acid2017

    • Author(s)
      Yuxin Wu
    • Organizer
      Satellite Symposium in Todai by Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics Study JSPS-Core-to-Core Program
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of polymers from sugar derived D-glucaric acid2017

    • Author(s)
      Yuxin Wu
    • Organizer
      6th International Conference on Biobased and Biodegradable Polymers
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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