木材由来のバイオマス資源から優れた特性のポリマー合成に成功 高機能と分解性を兼ね備えた特性が様々な産業で活用されることに期待

木材由来のバイオマス資源から優れた特性のポリマー合成に成功高機能と分解性を兼ね備えた特性が様々な産業で活用されることに期待

2025年1月24日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇学际科学フロンティア研究所
助教　田原　淳士（たはら　あつし）

【発表のポイント】

木材や廃纸から製造可能なバイオマス^（注１）化合物「レボグルコセノン（尝骋翱）」を用いたバイオベースポリマー^（注２）を合成しました。
创薬科学の観点から得られた低分子化学の知见を高分子化学へ学际融合させ、モノマー^（注２）同士を精密に配列させることに成功しました。
耐热性、旋光性^（注３）、耐水性といった机能面と、简単な化学処理による水中での分解性というサステナビリティの両面を併せ持つ、次世代の石油代替树脂としての応用が期待されます。

【概要】

低环境负荷の観点から、化石资源に依存しないバイオマス资源を用いた树脂开発は、持続可能な社会の実现につながります。植物や木材から诱导される基础化学原料は石油由来のものとは异なる分子构造を持ち、バイオマス由来特有の物性が期待されますが、この构造の复雑さゆえに、树脂を合成する际の重合反応^（注２）におけるモノマーの配列は无秩序、またはその精密制御が难しいという课题が残されていました。

東北大学学際科学フロンティア研究所の田原淳士助教、同大学大学院薬学研究科の谷代省吾大学院生と土井隆行教授らの研究グループは、九州大学先導物質化学研究所の工藤真二准教授、星光PMC株式会社（東京?中央、菅正道社長）の外城稔雄氏らと共同で、木材や廃纸から製造可能なバイオマス化合物「レボグルコセノン（LGO）」をモノマーの一つとして用いる、分子鎖が精密に配列された新しいバイオベースポリマーの合成に成功しました。このポリマーは高耐热性、旋光性、耐水性といった機能面と水中での分解性というサステナビリティを兼ね備えており、次世代の石油代替樹脂としての応用が期待されます。

本成果は 2025 年 1 月 22 日付で、英国王立化学会発行の学术誌 Polymer Chemistry に掲載されました。また学術誌の表紙（Front Cover）への採択が予定されています。

図1. バイオマス化合物の一種?レボグルコセノン（LGO）。木材や廃紙といったセルロースの熱処理によって入手可能。

【用语解説】

注1. バイオマス資源
生物から生まれた资源のこと。森林の间伐材、家畜の排泄物、食品廃弃物など、さまざまものが资源として活用されている。

注2. ポリマー
多数の繰り返し単位からなる高分子化合物のこと。ポリマーを构成する最小の単位をモノマーと呼び、モノマーからポリマーを合成するための化学反応を重合反応と呼ぶ。ポリマーのうち、バイオマス资源を原料とするポリマーをバイオベースポリマーと呼ぶ。

注3. 旋光性
ある种の物质（旋光性物质）が，その中を通过する直线偏光の偏光面を回転させる性质のこと。右手と左手のように互いに镜写しの関係にある分子の过剰率や一方の异性体の纯度をはかる指标となる。

【论文情报】

タイトル：Stereoselective Polycondensation of Levoglucosenone leading to Water-Degradable Biopolymers
著者：Atsushi Tahara*, Shogo Yashiro, Toshio Hokajo, Shinji Kudo, Yuta Yoshizaki, Tomohiro Konno, Takayuki Doi
*责任着者：东北大学学际科学フロンティア研究所　助教　田原淳士
掲載誌：Polymer Chemistry
顿翱滨：

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