研究発表

優れた抗菌性と界面活性を有する第四級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤は多くの分野で使用されているが、循環型社会構築の観点から、環境調和性、高機能性、生分解性、さらにはリサイクル性が求められる。本報では、第四級アンモニウム塩に生分解性とリサイクル性を付与する目的で、分子内にカーボネート結合を有するジェミニ型カチオン性界面活性剤を設計し、それらのグリーンプロセスによる合成と機能について検討を行った。

本研究では、酵素触媒を用いた開環重合により高分子量ポリ（チオ－オキシエステル）を合成し、種々物性の比較を行なった。また、重合挙動を精査することで、本重合反応の律速段階を明らかにした。

本研究ではPBS の効率的なケミカルリサイクルを目的に、リパーゼによる分解反応について詳細な検討を行った。また、環状オリゴマーの環サイズによる反応性の違いについても精査を行い、より再重合に適した環状オリゴマーを得る方法について検討を行った。

本研究では、環境低負荷型触媒である酵素を用いた環状テトラメチレンカーボネート(3)の合成とその開環重合によるポリテトラメチレンカーボネート(PTeMC) の合成を行った(Scheme 1)。さらに、得られた高分子量PTeMC についてバイオマテリアルへの応用を念頭に、熱特性及び接触角などの物性評価を行った。

本報では天然物より合成可能なアミノ酸を用いて、ポリ（エステル‐ウ レタン）を酵素触媒重合により合成した。また、合成したポリマーの熱特性、引張強度、生分解性等の物性評価を行い、分子構造による影響について検討を行った。

バイオベースポリマーとして、発酵法による大量生産が見込まれるアジピン酸、コハク酸、フマル酸及びマレイン酸とその還元により得られるジオール類を選び、それらの重縮合によりAA-BB 型ポリエステルを酵素触媒重合により得た。従来の酵素による直接重縮合法では高分子量体を得ることが困難であることから、酵素反応の一つである環化反応を利用し、環状オリゴマーを経由することで高分子量体の合成を行った。さらに得られたポリマーを酵素を用いて、環状オリゴマー化分解によるケミカルリサイクルについても検討を行った。また再重合の観点から、分解反応で得られる環状体の環サイズの違いによる反応性及び再生ポリマーの分子量についても検討を行った。

本報では代表的生分解性ポリエステルの改変戦略として部分チオノエステル化法と、得られたポリチオノエステルの物性について評価を行った。PCL、PBS及びPBAでは、チオノ化率が高くなるにつれてTmが消失し、Tgのみが検出されるようになった。同一条件で比べると、モノマーユニットのメチレン鎖が長いほどチオノ化率は高くなる傾向が認められた。