2001 年度実績報告書

酵素触媒重合によるポリエステル合成

研究課題

研究課題/領域番号	11217212
研究機関	慶應義塾大学
研究代表者	松村秀一慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051874)
キーワード	酵素 / 重合 / 環境低負荷高分子 / ポリエステル / 分解 / ケミカルリサイクル / リパーゼ / デポリメラーゼ
研究概要	酵素触媒重合反応の解析を各種ラクトン類の開環重合、PHBデポリメラーゼの改変とそれを用いるラクトン類の重合の解析、及び環境低負荷高分子材料創製システム構築を目指したポリエステルの分解とケミカルリサイクル法について以下の研究を行った。 1 β-ブチロラクトンのリパーゼによる開環重合と立体規則性について検討を開始した。β-ブチロラクトンとして、ラセミ体およびR体を用いて生成物の解析を行った。 2 PHBデポリメラーゼ及び基質結合部位欠損PHBデポリメラーゼを用いた酵素重合および解重合機構の解明を行った。本酵素はPHBを与えるβ-ブチロラクトンを特異的に開環重合させ、リパーゼで活性の高かったε-カプロラクトンやドデカノラクトン等には活性を示さないことを見出し、リパーゼと全く異なるモノマー特異性を有することを初めて見出した。 3 持続型材料創製システムの構築を目的に、酵素反応の可逆性を利用するポリエステルのケミカルリサイクルに関する基礎研究を行った。今年度は特に超臨界二酸化炭素中での反応を行い、環状のオリゴマーを得る汎用溶媒として使用できることを見出した。一例をあげると、分子量11万のポリカプロラクトンを超臨界二酸化炭素中リパーゼにより閉環解重合させ、分子量数百の環状構造からなる液状オリゴマーを得た。さらに、圧力を上げることでジカプロラクトンダイマーが選択的に得られることを初めて見出した。このものは超臨界二酸化炭素中リパーゼにより容易に再重合し、高分子量のポリエステルに戻すことができた。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Yasushi Osanai: "Lipase-catalyzed transformation of unnatural-type poly(3-hydroxybutanoate) into reactive cyclic oligomer"Macromolecular Bioscience. 2・2. 88-94 (2002)
[文献書誌] Shuichi Matsumura: "Organic solvent-free enzymatic transformation of poly(ε-caprolactone) into repolymerizable oligomers in supercritical carbon dioxide"Macromolecular Rapid Communications. 22・16. 1329-1333 (2001)
[文献書誌] Hiroki Ebata: "A strategy for increasing molecular weight of polyester by lipase-catalyzed polymerization"Chemistry Letters. 8号. 798-799 (2001)
[文献書誌] Yasushi Osanai: "Lipase-catalyzed ring-opening polymerization of β-butyrolactone ; End-group analysis of poly(3-hydroxybutanoate) using supercritical fluid chromatography"Macromolecular Bioscience. 1・5. 171-177 (2001)
[文献書誌] Shuichi Matsumura: "Lipase-catalyzed transformation of poly(trimethylene carbonate) into cyclic monomer, trimethylene carbonate : A new strategy for sustainable polymer recycling using an enzyme"Macromolecular Rapid Communications. 22・3. 215-218 (2001)
[文献書誌] Yoichi Suzuki: "Involvement of catalytic amino acid residues in enzyme-catalyzed polymerization for the synthesis of polyesters"Biomacromolecules. 2・2. 541-544 (2001)

2001 年度 実績報告書

酵素触媒重合によるポリエステル合成

研究代表者

松村 秀一 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051874)

研究成果

[文献書誌] Yasushi Osanai: "Lipase-catalyzed transformation of unnatural-type poly(3-hydroxybutanoate) into reactive cyclic oligomer"Macromolecular Bioscience. 2・2. 88-94 (2002)

[文献書誌] Shuichi Matsumura: "Organic solvent-free enzymatic transformation of poly(ε-caprolactone) into repolymerizable oligomers in supercritical carbon dioxide"Macromolecular Rapid Communications. 22・16. 1329-1333 (2001)

[文献書誌] Hiroki Ebata: "A strategy for increasing molecular weight of polyester by lipase-catalyzed polymerization"Chemistry Letters. 8号. 798-799 (2001)

[文献書誌] Yasushi Osanai: "Lipase-catalyzed ring-opening polymerization of β-butyrolactone ; End-group analysis of poly(3-hydroxybutanoate) using supercritical fluid chromatography"Macromolecular Bioscience. 1・5. 171-177 (2001)

[文献書誌] Shuichi Matsumura: "Lipase-catalyzed transformation of poly(trimethylene carbonate) into cyclic monomer, trimethylene carbonate : A new strategy for sustainable polymer recycling using an enzyme"Macromolecular Rapid Communications. 22・3. 215-218 (2001)

[文献書誌] Yoichi Suzuki: "Involvement of catalytic amino acid residues in enzyme-catalyzed polymerization for the synthesis of polyesters"Biomacromolecules. 2・2. 541-544 (2001)

2001 年度実績報告書

松村秀一慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051874)