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アミノ酸由来機能性有機材料

図:種々の芳香族アミノ酸の構造
図:種々のモノマーとして活用できる芳香族アミノ酸の構造

我が国の芳香族バイオマスの微生物生産技術は世界最高水準にあり、例えば、芳香族アミノ酸であるフェニルアラニンはPET樹脂と同レベルの規模(数十万トン/年)で微生物生産され、価格はスーパーエンプラよりも安価である上、生産量のさらなる拡大も十分可能である。

例えば、放線菌由来の芳香族アミノ酸の一種で、芳香環に機能性置換基が存在する3-アミノ-4-ヒドロキシ安息香酸(左図の左下)とシンナモイル骨格を有する液晶誘導型バイオベースモノマーである4-ヒドロキシ桂皮酸を重合することにより、分子配向性と偏光発光性を示す芳香族バイオベースポリマーを合成出来ることが分かっています。

最近では特にチロシンの水酸基をアミノ基に変えた構造の4-アミノフェニルアラニンに注目し、その微生物生産性の高さやジアミンとしての利用価値に注目し、バイオモノマーとしての展開に注目しています。さらに、αアミノ酸の持つ独特の構造をプラスチック高性能化に結びつけるための工夫が次々と見つかってきています。

このように、金子研では種々の芳香族アミノ酸を用いてポリマーを合成し、新しい機能性材料を開発する研究を遂行しており、2013年より金沢工業大学とともにCOIストリームの大型プロジェクトに参画し新しいアミノ酸由来ポリアミドの合成にも力を注いでいます。