75年间不明的植物由来树脂的构造决定成功～分子设计的高性能化和化石燃料由来的材料替代的大期待～
September 30, 2024
广岛大学
冈山大学
◆本研究成果要点
- 以植物为原料的β-蒎烯的聚合物，自约75年前首次合成以来，未决定的结构。
- 通过使用独特的催化技术合成聚合物和使用超低温探针NMR进行分析，成功确定了聚（β-蒎烯）的2种主要结构。
- 通过使用独特的催化技术合成聚合物和使用超低温探针NMR进行分析，成功确定了聚（β-蒎烯）的2种主要结构。
【概要】
广岛大学研究生院先进理工科科学研究科的田中亮副教授、中山佑正副教授、盐野毅名誉教授、冈山大学学术研究院环境生命自然科学学科（工）的押木俊之讲师等研究小组，历经约75年的时间，成功确定了聚（β-蒎烯）的正确化学结构。
聚合β-蒎烯得到的聚（β-蒎烯），是作为植物由来的碳氢化合物而广为人知的高分子化合物，工业上除了用于粘合剂等之外，近年来也被期待应用于透明树脂材料等。从各种实验结果可以看出，该化合物是由多种重复结构构成的，但其正确的结构还没有决定，至今为止的文献中一直原样记载着约75年前提出的推测结构。
本研究通过使用低温探针NMR对使用我们开发的催化剂得到的各种组成的聚（β-蒎烯）进行结构测定，明确了聚（β-蒎烯）具有1,4-环己烯结构和1,3-环己烯结构两种重复结构。以结构信息为基础重新整理了组成和物性的关联，树脂的耐热性随着1,4-结构的比例越大越高，以及提高1,4-结构比例所需的催化剂的性质也明确了。这些见解有助于将可循环资源作为原料得到的聚（β-蒎烯）的高功能化、扩大用途。另外，如果能以本知识为基础实现聚（β-蒎烯）的进一步精密合成的话，可以期待使用化石资源制作的碳氢化合物树脂的编码剂、涂料、透明薄膜、镜头等所有产品的替代。
本研究成果于2024年9月25日在美国化学会发行的学术杂志《Macromolecules》上在线公开。
■论文信息
著者：Oluwaseyi Aderemi Ajala1), Shogo Nakaichi1), Toshiyuki Oshiki2), Yuushou Nakayama1), Takeshi Shiono1), Ryo Tanaka1)*
*Corresponding author (责任著者)
1) 广岛大学研究生院先进理工系科学研究科
2) 冈山大学学术研究院环境生命自然科学学域（工）
论文题目：Origin of the Two Major Types of Repeating Units in Poly(β-pinene) Obtained by Cationic Polymerization
刊登杂志：Macromolecules
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.macromol.4c01663
＜详细研究内容＞
75年间不明的植物由来树脂的构造决定成功～分子设计的高性能化和化石燃料由来的材料替代的大期待～
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