生分解性ポリマーとは？入試で必要な知識とは？

機能性高分子の３つ目として、これもやはりたまに入試の題材として出題される生分解性ポリマーです。

この生分解性ポリマーと言うのは、ほっといたら勝手に分解されて土に帰ってくれる高分子のことです！

例えば、たばこのフィルターって実はポイ捨てしてもアレはアセテート繊維だから自然に帰ってくれるんです。

今日はなぜ生分解性ポリマーは、このように自然に戻ってくれるのかを解説していこうと思います。

生分解性ポリマーの特徴

出典:
http://tenbou.nies.go.jp/science/description/detail.php?id=54

プラスチックには、このように自然と分解されていくものがあります。普通のペットボトルなんかは少々外に置いておいてもびくともしないですよね。

これはポリエチレンテレフタラートという物質ですよね。

このようなポリエチレンテレフタラートってベンゼン環だったり、CH2-CH2だったりと親水性のヒドロキシ基が少なく、疎水性の官能基が多いんです。

てことは、あんまり水に溶けないし、反応性が高くないんですよね。

生分解性高分子の特徴としては、ヒドロキシ基やアミノ基のような非共有電子対を持つ官能基をたくさん持っていることです。

例えば、ポリビニルアルコールなんかは、ヒドロキシ基がたくさんありますので、親水性の物質です。

参考記事

なぜ「似た者同士よく溶ける」と言われる？その理由を解説

極性を持つ物質は非常に反応しやすくなります。『アセチルセルロース』のような、ヒドロキシ基を持つ繊維は分解されやすいので、アセテート繊維で出来ている煙草はポイ捨てしても天然に帰るということを話しましたね！

極性があると、反応性がめちゃ跳ね上がります。

ポリビニルアルコールのような物質はヒドロキシ基を持っていますので、親水性が高いです。こういうヒドロキシ基は非常に反応しやすいです。

生分解性高分子は極性の多い官能基を持つ高分子の総称

生分解性高分子と言うのは、別に一つの物質を指すわけではありません。極性が多い高分子ならばどんなものでも生分解性高分子になりえます。

例えば、ポリアミド（ナイロン）で言うと、

酒石酸とヘキサメチレンジアミンのような物があげられます。まず酒石酸はジカルボンでありジオールです。これとヘキサメチレンジアミンがアミド結合をして縮合重合した物質は、

酒石酸のヒドロキシ基は非常に反応性が高いので、生分解性が高いです。

この酒石酸は、ヒドロキシ基を１分子に２つも持っているため非常に反応性が高くなっています。この性質から、酒石酸とヘキサメチレンジアミンの重合体は生分解性高分子と言えるでしょう。

ポリペプチドでも生分解性ポリマーになりうる

タンパク質でも

とか、

リシンのような物質ならば側鎖に水に解けやすい官能基を側鎖に持っているため、生分解性があります。

まとめ

生分解性ポリマーは、これに該当するものを覚えておこう！って言うものではなく、

「あ、これは生分解性ポリマーだな！」ってわかればいいでしょう！

新たに構造を覚えなくてはならないということはないのでご安心を！