海洋マイクロプラスチック問題の解決に貢献~天然由来の光反応性分子で環境にやさしいカプセルを合成~

2026-01-15 大阪公立大学

大阪公立大学大学院工学研究科の研究グループは、海洋マイクロプラスチック問題の解決に資する、環境負荷の低い分解性高分子カプセルの新しい合成技術を開発した。天然物由来の桂皮酸やグリセリンから誘導した光反応性モノマーに光を照射することで、開始剤や触媒を使わず、水溶媒中で分解性高分子カプセルを合成できる「界面光環化付加重合」を確立した。得られたカプセルは色素や香料を安定して内包でき、光分解や加水分解により自然界由来物質へと分解可能である。さらに合成規模を従来の100倍に拡大し、大量合成への道筋を示した。成果は『Chemical Science』に掲載された。

海洋マイクロプラスチック問題の解決に貢献~天然由来の光反応性分子で環境にやさしいカプセルを合成~
分解性高分子カプセルの新規重合法:界面光環化付加重合の反応スキーム

<関連情報>

界面光付加環化重合:天然由来モノマーから構造的に官能化された分解性ポリマー粒子の合成アプローチ Interfacial photocycloaddition polymerization: a synthetic approach for structurally functionalized degradable polymer particles from naturally derived monomers

Yukiya Kitayama,Misato Yamashita and Atsushi Harada
Chemical Science  Published:15 Jan 2026
DOI:https://doi.org/10.1039/D5SC07979A

Abstract

Industrially relevant polymer capsules—structurally functionalized particulate materials that have shown promise for application in cosmetics, fragrances, and agrochemicals—typically comprise non-degradable synthetic polymers that cause marine microplastic pollution, which is a global environmental issue. This paper describes the synthesis of structurally functionalized degradable polymer particles by photolysis and hydrolysis without any initiators or catalysts via interfacial photocycloaddition polymerization of natural product-derived photoreactive monomers in aqueous heterogeneous systems. The resultant polymeric particles stably encapsulate dyes and fragrance molecules and decompose into naturally occurring raw materials. The reaction wavelengths for interfacial photocycloaddition polymerization (for capsule synthesis) and retro-photocycloaddition (for photodegradation) can be regulated using photoreactive monomers with appropriate substituents. Moreover, scaled-up synthesis of the polymer capsules is possible using high-power light-emitting diode light. This technology is expected to expedite the design of an innovative synthesis method for resource-recycling polymer capsules that can contribute toward the realization of a sustainable society.

0502有機化学製品
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