従来とは違う発想で生まれた「C1重合」という合成法

生活を豊かにする高分子ポリマー製品

ポリマーからなる材料を使って作られたプラスチック製品、繊維製品、ゴム製品などは、私たちの生活にとってなくてはならないものです。代表的なポリマーであるポリエチレンやポリスチレンは、炭素2個の二重結合を単位として数千から数万つなげたものです。炭素と炭素の間に酸素や窒素が入るポリエステルやナイロンのようなものもあります。ポリマーにすることで硬くて強い材料になります。また、多様な性質の材料を作ることができ、温度によっては柔らかくなって変形可能なことからさまざまな製品に使用されています。このようなポリマーの合成法は技術的に確立されていて大量生産が可能ですが、一方で新しい合成法や材料も開発されています。

画期的な「C1重合」という合成法

最近の新しい合成法で注目されているのが、「C1重合」です。この方法では、炭素と窒素の間に手が2本あるものを用意して、その窒素を切り離して炭素からそれぞれ両側に手を開きます。これを1つの単位として、それぞれ開いた手をつなげていきます。従来の二重結合のあるものを用いた方法では炭素2個に1つの割合でしかベンゼン環のような官能基を結合できませんが、C1重合ではそれぞれの炭素に官能基を結合できます。単純には倍の官能基の結合が可能です。有機化合物は官能基によってある性質を示しますが、その性質を強めることができるようになるのです。例えば、水酸基を数多く結合させれば、従来の方法で作ったものより水に溶けやすいポリマーになります。このように、C1重合で新しい材料を作ることができるようになります。

垣根を越えた合成方法

この合成法の新しさは、低分子の物質で使われている合成法を高分子に利用して、そのための触媒を開発した点です。低分子合成と高分子合成には研究する上で垣根があり、通常はそれぞれの分野の中で別々に研究が行われています。その垣根を乗り越えたという意味で画期的です。高分子の従来の合成法を改良するだけでは生まれてこない方法なのです。

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愛媛大学工学部応用化学科教授井原栄治先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

応用化学、高分子化学、有機化学

先生が目指すSDGs

メッセージ

大学に入ると、専門的な研究分野を選択することになります。理系文系にかかわらず大変楽しい、面白い、やりがいのある研究分野がたくさんあります。また、研究することによって、ほかの研究者と日本国内だけでなく海外にもつながりができて、とても楽しい研究生活ができるようになります。私もそれを楽しんでいます。
高校時代は、そういう生活を送るための準備期間だと思います。今の勉強をしっかりやって、将来何をしたいかをじっくりと考えてください。

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