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

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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。