直接重縮合によるポリ乳酸の合成方法

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安孫子 淳
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准教授
繊維学系
新規有機オニウム塩触媒の開発
直接重縮合によるポリ乳酸の合成方法
■キーワード
ポリ乳酸 重縮合 有機オニウム塩 触媒
■研究の概要
■研究背景
■ポリ乳酸
バイオベースマテリアル∼生物由来、生分解性
物理的、化学的性質∼構造変換、共重合体
機械的特性∼石油由来汎用プラスチックの代替
用途の拡大∼需要増大
新規合成法の開発が望まれています。
■ポリ乳酸の合成法
ラクチド法
◎開環重合∼反応速度大
◎高活性触媒∼Sn(Oct)2
◎高分子量のポリマー
●ラクチドの生成∼バイオマスから多段階
●純ラクチドの入手・精製
●高活性触媒が故の分解性
図1. 有機オニウム塩の熱安定性(TGA)
直接重縮合
◎含水乳酸の利用
◎バイオマスから短行程
◎無水条件不要
●縮合反応∼反応速度小
●高分子量化が困難
●触媒活性の活性
■直接重縮合に有効な新規触媒の開発
■有機オニウム塩
表2. TPPT触媒による重合条件
∼ブレンシュテッド酸としてFischerエステル化反応の
触媒として知られています。
PFPAT,DPAT( Y. Tanabe, ら)
と弱
新規有機オニウム塩触媒の探索∼超強酸(CF3SO3H)
塩基の塩 表1. 新規有機オニウム塩の探索
■無溶媒バルク合成
第一工程:乳酸(90%含水)+触媒(1w%)、
130℃、2000∼13Pa、16h⇒Mn∼4000
第二工程:170℃、13Pa、8h⇒Mn∼20000
170℃、13Pa、56h ⇒Mn∼50000
触媒∼TPPT、pyridinium triflate
■セールスポイント 新技術の特徴・従来技術との比較・・・乳酸からの直接重縮合で、分
子量∼16万のポリ乳酸が合成できました。無溶媒バルク重合にも適応可能です。
想定される用途と実用化に向けた課題・・・ポリ乳酸合成の新方法。スケールアップと実
機による実証試験。