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化学選択的エステル交換反応によるアミノ基含有ポリエステルのone-step合成

研究課題

研究課題/領域番号 16K17915
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 高分子化学
研究機関徳島大学

研究代表者

押村 美幸  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (30596200)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードポリエステル / エステル交換反応 / 化学選択的反応 / アミノ酸 / ポリカーボネート / 重縮合反応 / 側鎖変換 / 高分子合成
研究成果の概要

高化学選択性を有するジアニオン型亜鉛アート錯体(TBZL)を触媒に用い、L-アミノ酸エステルの重縮合により側鎖にアミノ基を有するポリエステルのone-step合成を試みた。
L-セリンエステルおよびL-トレオニンエステルを用いた系では、エステル交換反応が進行するものの、アシル転移反応が起こりポリアミドの生成が見られた。L-ヒドロキシプロリンエステルや、L-アスパラギン酸ジエステルとジオールを用いることで、アシル転移反応が抑制され、ポリエステルの合成に成功した。
また、ジフェニルカーボネートとジオールの重縮合や、ポリメタクリレート・ポリビニルアルコールの側鎖変換にTBZLが有効であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本手法では保護・脱保護の操作なしでアミノ基が側鎖に導入されたポリエステルを合成可能である。重合時の原子効率が高く、時間や溶媒のロスが小さい。アミノ酸は自然界に豊富に存在するカーボンニュートラルな原料であり、触媒として用いているTBZLは室温以下、短時間という温和な条件で反応を進行させることができる。脂肪族ポリエステルは、生分解性および生体適合性が高い特徴を有し、さらなる機能・特性向上が求められている。合成された側鎖にアミノ基を有するポリエステルは、単体として興味深い物性が予想されるだけでなく、後修飾によりさまざまな機能を容易に付与することが可能であり、医薬・組織工学用途への利用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] LCPO, Universite Bordeaux(France)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of aliphatic polycarbonates by irreversible polycondensation catalyzed by dilithium tetra- tert -butylzincate2017

    • 著者名/発表者名
      Oshimura Miyuki、Hirata Tomoki、Hirano Tomohiro、Ute Koichi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 131 ページ: 50-55

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.10.022

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 亜鉛アート錯体を用いた不可逆的エステル交換反応によるポリメタクリレートの側鎖変換2019

    • 著者名/発表者名
      笠井 史也,平田 智輝,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛アート錯体を用いた化学選択的エステル交換反応によるポリビニルアルコール側鎖のアミノ基修飾2019

    • 著者名/発表者名
      鍵谷 遼,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of (meth)acrylate copolymers from poly[phenyl (meth)acrylate] by transesterification using zinc art complex2019

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Oshimura, Tomoki Hirata, Tomohiro Hirano, Koichi Ute
    • 学会等名
      ACS Spring 2019 National Meeting & Expo
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Side chain modification of poly(phenyl methacrylate) by transesterification using zinc art complex2018

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Oshimura, Tomoki Hirata, Tomohiro Hirano, Koichi Ute
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 亜鉛アート錯体を用いたエステル交換反応によるポリフェニルメタクリレートの側鎖変換2018

    • 著者名/発表者名
      平田 智輝,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛アート錯体を用いたエステル交換反応によるヒドロキシプロリンエステルの重合2018

    • 著者名/発表者名
      大西翔也,押村美幸,平野朋広,右手浩一
    • 学会等名
      第64回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜鉛アート錯体を用いた不可逆的重縮合による脂肪族ポリカーボネートの合成2017

    • 著者名/発表者名
      平田 智輝,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2017-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜鉛アート錯体を用いた不可逆的重縮合による脂肪族ポリカーボネートの合成2017

    • 著者名/発表者名
      平田 智輝,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第32回中国四国地区高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] tert-ブチル亜鉛酸リチウムを用いたエステル交換反応の高分子への応用2017

    • 著者名/発表者名
      関 耕輔,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      2017年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] テトラtert-ブチル亜鉛酸ジリチウムを用いたポリブチレンサクシネートの合成2017

    • 著者名/発表者名
      近藤 恵太,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第63回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜鉛アート錯体を用いた不可逆的重縮合による脂肪族ポリカーボネートの合成2017

    • 著者名/発表者名
      平田 智輝,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] tert-ブチル亜鉛酸リチウムを用いたL-セリンのエステル交換による重合2016

    • 著者名/発表者名
      関 耕輔,仙波 史也,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第31回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取県鳥取市)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] tert-ブチル亜鉛酸リチウムを用いたジカルボン酸エステルとジオールのエステル交換による重合2016

    • 著者名/発表者名
      近藤 恵太,押村 美幸,平野 朋広,右手 浩一
    • 学会等名
      第31回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取県鳥取市)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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