セルロース誘導体の機能化に関する基礎的研究

• 研究課題/領域番号: 06651016
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子合成
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 清水 祐一 北海道大学, 工学部, 助手 (80142694)
• 研究分担者: 藤原 政司 北海道大学, 工学部, 助手 (30229075)
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 1994年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: セルロース / エステル化 / セルロース誘導体 / 酵素触媒

研究概要

セルロースエステルの新しい合成法として、ピリジン中TsC1の存在下でカルボン酸を直接エステル化剤とする方法を報告してきたが、本研究ではこの方法の応用としてアミノ酸を用いた新しいセルロースエステルの合成を試みた。始めにピリジン/TsC1/各種アミノ酸の系によりエステル化を行ったところ、セルロースのエステル化に先行してアミノ酸同士の縮合が起こることがわかった。そこで、アミノ基をアセチル基で保護した後、同様のエステル化を行ったところ、相当するセルロースのアミノ酸エステルが生成することを確認した。また、各種置換安息香酸を直接エステル化剤として利用可能であったことから、アミノ基を有するp-アミノ安息香酸によるエステル化を行ったところ、アミノ酸の場合と同様に縮合が優先した。この場合アミノ基をメチル基で保護することによって、相当するセルロースエステルが生成した。以上より、ピリジン中TsC1の存在下でアミノ基を有するカルボン酸を直接用いたセルロースのエステル化では、酸同士の縮合がエステル化に優先して起こるものの、アミノ基を適当に保護することにより相当するセルロースエステルを合成できることを明らかにした。
セルロースの位置選択的なエステル化物を合成する目的で、酵素(リパーゼ)を触媒としたエステル化を試みた。今回は反応溶媒としてピリジン、DMF、DMAc/LiClおよびDMF/クロラール/ピリジンを、エステル化剤として酸無水物、エステルおよび各種活性化エステルを用い種々の組み合わせで反応を行ったが、酵素を触媒とした効果は認めることが出来なかった。今後、溶媒および用いる酵素の種類等を検討する必要があるだろう。