酵素触媒を利用したイオウ含有生分解性高分子材料の環境低負荷型合成

利用酶催化剂环保合成含硫可生物降解高分子材料

• 批准号: 08J03564
• 负责人: 加藤 誠
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03564/
• 关键词: 酵素触媒重合; チオール; ジスルフィド; チオエステル; 架橋

環境低負荷型触媒である酵素による、新規イオウ含有高分子の創成を目的とし、主鎖中にイオウを含むポリチオエステルの合成及びペンダントに遊離チオールとしてイオウを含むポリエステルの合成について検討を行なった。環状チオエステルの酵素による開環重合挙動を解析したところ、律速段階が末端チオールによる基質-酵素複合体(EAM)への求核攻撃段階であることが明らかとなった。この特異な性質を利用し、ペンダントに遊離チオールを有するポリエステルの合成を行った。Candida antarctica由来固定化リパーゼ(Novozym435)を触媒として用いることで、ヘキサン-1,6-ジオールのヒドロキシ基と2-メルカプトコハク酸ジメチルのメチルエステル間で重縮合反応が選択的に進行し、側鎖に遊離チオールを有するポリエステルがワンポットで合成された。ポリマー中の側鎖チオールの割合は共重合化することで任意に制御することが可能であった。特に、共重合体はBOD法により良好な生分解性を示した。酵素触媒重合法により得られた側鎖チオール含有ポリエステルは、DMSO中、70℃で側鎖チオールのジスルフィドへの酸化に伴う架橋反応が容易に進行した。架橋反応後、クロロホルム不溶の白色固体が得られた。本ジスルフィド型架橋ポリエステルを解架橋し、易リサイクル型架橋ポリマーを目指すうえでは、今後架橋密度を制御するなど更なる検討が必要であることが明らかとなった。以上のことから、酵素触媒を利用した重縮合による側鎖チオール含有ポリエステルの新規合成法が提唱された。酵素の特徴である官能基選択制を利用することで、特徴的な構造を有するポリマーがワンポットかつ環境低負荷な反応条件で合成された。

Low environmental duty catalyst で あ る enzyme に よ る, new rules イ オ ウ containing polymer の chuang cheng を purpose と し, main lock に イ オ ウ を containing む ポ リ チ オ エ ス テ ル の synthesis and び ペ ン ダ ン ト に free チ オ ー ル と し て イ オ ウ を containing む ポ リ エ ス テ ル の synthetic に つ い て 検 line for を な っ た. Annular チ オ エ ス テ ル の enzyme に よ る open-loop overlap 挙 dynamic analytical し を た と こ ろ, law of velocity Duan Jie が end チ オ ー ル に よ る matrix - enzyme complexes (EAM) systems in Europe with operation へ の seeks nuclear strike shock Duan Jie で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の specific な properties using を し, ペ ン ダ ン ト に free チ オ ー ル を have す る ポ リ エ ス テ ル の synthetic line を っ た. Candida Antarctica origin immobilized リ パ ー ゼ (Novozym435) を catalyst と し て in い る こ と で, ヘ キ サ ン - 1, 6 - ジ オ ー ル の ヒ ド ロ キ シ base と 2 - メ ル カ プ ト コ ハ ク acid ジ メ チ ル の メ チ ル エ ス テ ル で heavy condensation between the 応 が sentaku に し, side chain に free チ オ ー ル を have す る ポ リ エ Youdaoplaceholder0 がワ がワ ポットで ポットで synthesis された. The <s:1> side lock チ とが in the ポリ and チ とが, the <s:1> <s:1> cut and combine チ cocoincidence, the する とで とで, and any に control する とが とが とが is possible であった. The characteristics of に and the co-recombination <s:1> BOD method によ によ good な biodegradability を show that た た. Enzyme catalytic heavy legal に よ り have ら れ た side chain チ オ ー ル contains ポ リ エ ス テ ル は, in DMSO, 70 ℃ で side chain チ オ ー ル の ジ ス ル フ ィ ド へ の acidification に with う bridging the 応 が に easier to し た. After the bridge reaction 応, ロロホ ロロホ ム ム insoluble white solid が られた. This ジ ス ル フ ィ ド type bridge ポ リ エ ス テ ル を solution bridging し, easy リ サ イ ク ル type bridge ポ リ マ ー を refers す う え で は, the density of the future bridge を suppression す る な ど more な る beg が 検 necessary で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. Above の こ と か ら, enzyme catalytic を し た heavy condensation に よ る side chain チ オ ー ル contains ポ リ エ ス テ ル の new rules synthesis が mention sing さ れ た. Enzyme の, 徴 で あ る functionality, sentaku を making use of す る こ と で, 徴 を な structure have す る ポ リ マ ー が ワ ン ポ ッ ト か つ environment な anti 応 under low load condition で synthetic さ れ た.

项目成果

酵素触媒重合による側鎖チオール含有ポリエステルの合成と架橋化

酶催化聚合法合成及交联侧链含硫醇聚酯

• 发表时间: 2008
• 作者: 加藤誠;戸嶋一敦;松村秀一
• 通讯作者: 松村秀一

側鎖チオール含有ポリエステルの酵素合成

酶法合成侧链含硫醇聚酯

• 发表时间: 2008
• 作者: 加藤誠;戸嶋一敦;松村秀一
• 通讯作者: 松村秀一

Enzymatic Synthesis of Sulfur Containing Polymers

含硫聚合物的酶法合成

• 发表时间: 2008
• 作者: Makoto Kato;Kazunobu Toshima;Shuichi Matsumura
• 通讯作者: Shuichi Matsumura

Direct enzymatic synthesis of a polyester with free pendant mercapto groups.

• DOI: 10.1021/bm801132d
• 发表时间: 2009-02
• 期刊: Biomacromolecules
• 影响因子: 6.2
• 作者: Makoto Kato;K. Toshima;S. Matsumura