質問: エチレングリコールとテレフタル酸の脱水縮合によって作られる、飲み物の容器などに用いられている合成高分子は何でしょう?
回答: ポリエチレンテレフタラート

タイトル: ポリエチレンテレフタラート
飲料容器として知られるペットボトルのほか、フィルム・磁気テープの基材、衣料用の繊維など(フリースなど)に用いられる。熱可塑性の合成繊維の中では、その結晶性から比較的熱に強く、生産量も最も多い。そのため、ペットボトルから繊維へといったリサイクルが比較的普及している樹脂でもある。結晶性ポリエチレンテレフタレートは、加温用の飲料容器やレーザープリンター用のOHPシートなどに使われている。グリコール変性ポリエチレンテレフタレートは、厚肉成型品や厚肉板などに使われているほか、比較的耐熱温度が高い性質や強度の高さを利用し食器洗い機を多用する外食業界向けにガラス製品の代用として採用される。2016年にポリエチレンテレフタラートを分解する細菌イデオネラ・サカイエンシスが見つかった。

タイトル: エチレングリコール
銅触媒のもとに空気酸化すると、グリオキサールを与える。また二クロム酸カリウムを用いて酸化すると、シュウ酸を生成する。エチレングリコールは、ポリエチレンテレフタラート (PET) の主原料のひとつである。PEN,PTTなどのほかのポリエステルの原料としても同様に用いられる。エチレングリコールのエーテル類はセロソルブ (cellosolve) とも呼ばれ、ブチルセロソルブやフェニルセロソルブ、ジメチルセロソルブなどが塗料の溶媒などとして広く用いられている。融点が低い特性を生かし、自動車の不凍液として利用される。またこのことからアンチフリーズなどとも呼ばれている。かつては不凍液によく使われていたグリセリンより不凍液としての性能が高いことから普及したが、自然界に漏れ出した場合の環境への悪影響が大きいことから近年では再びグリセリンが見直されている面もある。

タイトル: テレフタル酸
テレフタル酸(テレフタルさん、terephthalic acid)は、芳香族ジカルボン酸の一種。ベンゼン環のパラ位に2個のカルボキシル基が結合した形を持つ。TPAと略す。また高純度のものを PTA (purified terephthalic acid) と略すことがある。 酸性や中性の水、アルコールやジエチルエーテル等にはほとんど溶けないが、アルカリ性の水や熱濃硫酸、DMFには可溶である。異性体にフタル酸、イソフタル酸があり、これらの異性化あるいは p-キシレンの酸化によって作ることが可能。下式のようにエチレングリコールと縮合重合して生成されるポリエステルはポリエチレンテレフタラート (PET) と呼ばれ、ペットボトルや衣料の原料として工業的に重要である。テレフタル酸の2008年度日本国内生産量は 1,015,009t、消費量は 160,184t である。

タイトル: テレフタル酸ジメチル
テレフタル酸ジメチル(テレフタルさんジメチル、Dimethyl terephthalate, DMT)は、ポリエチレンテレフタラートやポリトリメチレンテレフタラートといったポリエステルの合成に使われる、テレフタル酸とメタノールとのエステルである。ベンゼンのパラ位(1,4位)にメチルエステル基が結合した構造をしている。不揮発性のテレフタル酸と比べ、テレフタル酸ジメチルは蒸留によって高純度化しやすい利点がある。高純度テレフタル酸 (Purified Terephthalic Acid, PTA) を生産する際の中間体とされるほか、エチレングリコールとエステル交換反応させることで直接ポリエチレンテレフタラートの生産にも使われる。これは可逆反応のため、重合度を高めたいときは副生するメタノールを除去すればよい。

タイトル: ポリエチレンテレフタラート
下式のようにエチレングリコール(HO-CH2-CH2-OH)とテレフタル酸の脱水縮合により作られ、エステル結合が連なっているポリエステルとなる。このエステル結合の生成はテレフタル酸ジメチルとのエステル交換反応でも可能である。芳香環を有するとともに分子鎖が直線になりやすいことから、分子鎖が流動性をもつ温度では、芳香環や分子鎖の配向が起こりやすく、結晶部分を作りやすい。このような結晶性樹脂としての特性を生かした各種用途に用いられている。 非晶部分が流動性をもち軟化するガラス転移温度が約80°C、結晶部分も流動する融点が約264°Cである。

タイトル: ジメチロールプロピオン酸
DMPAは無臭のさらさらした結晶性白色固体で、毒性は低い。 DMPAにはヒドロキシル基とカルボン酸の2つの異なる官能基があるため、さまざまな合成に使用される。例えば、他の化学物質との反応に添加することで、DMPAは反応してエステルを生成する。

タイトル: 高分子
高分子は1種類あるいは数種類の繰り返し単位(repeating unit)から成る。殆どの場合、繰り返し単位は原料の単量体に由来する。高分子の構造は繰り返し単位の化学構造だけでなく、繰り返し単位の結合や重合度によって異なる。これらの要素によって決定される高分子の構造を一次構造という。一次構造は、その高分子が生成された反応の素過程を記録している。生体高分子の一方の末端には開始剤(の断片)が存在する。もう一方の末端には、反応停止剤といった、重合の停止反応に由来する断片が存在する。両末端の間は成長反応の様子を示唆する。単量体が共役二重結合や三重結合を有していた場合、シス-トランス異性など、不飽和結合に関する幾何異性の情報を高分子の構造から知ることができる。

タイトル: エーテル (化学)
酸素が非共有電子対を持つことから、ルイス塩基性、水素結合受容性を示す。ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン (THF) などは、多くの有機化合物をよく溶かし化学的に比較的安定であるため、非プロトン性溶媒としての用途が多い。グリニャール試薬、有機リチウムなどを取り扱う際によく用いられる。これらは水と若干混和するので、抽出操作に利用する際は留意が必要である。

タイトル: N-ビニルアセトアミド
N-ビニルアセトアミド(NVA)は、水および各種の有機溶媒に溶解し、 目的に応じて多様なラジカル重合方法を選択できる非イオン性の親水性・親アルコール性モノマー。 種々のモノマーとの共重合体は、従来の親水性高分子がもつ機能に加え、新しい合成高分子として種々の実用的価値の発現が期待される。

タイトル: エチルシアノアクリレート
米国では、ECAの許容濃度(TLV:Threshold Limit Value)は0.2ppmである。硬化したポリエチルシアノアクリレートは加熱によって解重合し、肺や眼に強い刺激性を示す気体状の生成物を発生する。

タイトル: パターン認識受容体
コレステロール結晶もMincleは認識するという報告もある。分子構造で大きな疎水性基をもつと言われており、コレステロール結晶を認識することと整合性がある。Mincleは主にマクロファージや樹状細胞に存在している。なお、トレハロースジミコール酸は、ワクチンの効果を増強する「アジュバント」(免疫賦活剤)と言われる種類の薬剤にも分類されている。だが、なぜトレハロースジミコール酸がワクチンの効果を増強するかの理由については、Mincleの性質が解明されるまでは、ながらく不明であった。現在ではトレハロースジミコール酸がアジュバントとして機能する原因は、Mincleによるものだろうと学会的には思われている。なお、これらミコール酸をもつ細菌は、塩酸アルコールで脱色されないものが多い。塩酸アルコールで脱色されないものは「抗酸菌」というものに分類される。

タイトル: エルゴタミン
エルゴタミンは二次代謝産物(天然物)であり、麦角菌Claviceps purpurea(英語版)およびバッカクキン科の近縁の菌によって生産される主要なアルカロイドである。これらの菌における生合成はアミノ酸のL-トリプトファンおよびジメチルアリル二リン酸を必要とする。これらの前駆体化合物は、麦角アルカロイド生合成の最初の段階、すなわちL-トリプトファンのプレニル化を触媒するジメチルアリルトリプトファン (DMAT) シンターゼの基質となる。メチルトランスフェラーゼおよびオキシゲナーゼが関与するさらなる反応によってエルゴリンおよびリゼルグ酸が得られる。リゼルグ酸 (LA) は、LAをL-アラニン、L-プロリン、L-フェニルアラニンに共有結合させる、非リボソームペプチド合成酵素・リゼルギルペプチドシンテターゼの基質である。

タイトル: 強酸性電解水
1987年に強酸性電解水生成装置が誕生し、すぐれた殺菌・消毒剤として広く用いられるようになった。1990年には、強電解水歯科領域研究会が発足し、後に日本口腔機能水学会となった。強酸性電解水は厚生労働省によって、生成装置が1996年に、手術者及び介助者の手指消毒、1997年に消化器内視鏡洗浄消毒の用途で、医療機器として認可され、2002年には生成装置とセットで次亜塩素酸水として食品添加物に認可された(詳細は次亜塩素酸水を参照)。

タイトル: エチレンジニトラミン
エチレンジニトラミン (ethylenedinitramine) は、エチレンジアミンの各窒素原子上にニトロ基が1つずつ置換した構造を持つ有機化合物である。EDNA と略称される。エチレンジニトラミンは二塩基酸であり、中性塩を生じ、アルコールから晶析すると銀塩は粉末、カリウム塩は針状結晶になる。水に対しては微溶性で、25 °Cで水200部に1部程度溶解する。水中で加熱還流しても分解しない。希硫酸を加えると亜酸化窒素、アセトアルデヒド、グリコールに分解する。約 180 °Cで爆発する。衝撃に対してはトリニトロトルエンやピクリン酸と同程度の感度。120度耐熱試験ではテトリルと同程度。エチレンジニトラミンの合成はジニトロエチレン尿素を水と反応させるか、エチレン尿素を混酸で直接ニトロ化合物にする。

タイトル: エノール
エンジオールは、C=C結合の両端に、それぞれヒドロキシ基がついた構造体(-C(OH)=C(OH)-)の事である。エンジオールはロブリー・ド・ブリュイン=ファン・エッケンシュタイン転位の反応中間体である。以下の図のように、ケトースは エンジオールを介してアルドースと平衡状態となる(ケト-エノール互変異性)。レダクトンは、エンジオール構造の隣にカルボニル基が結合した形状の構造体の事である。エンジオール構造は、隣接するカルボニルとの互変異性に起因する共鳴により安定化される。そのため、化学平衡はケト構造よりエンジオール構造に偏る。レダクトンは、強力な還元剤のため、酸化防止剤として利用される。またかなり強い強酸である。

タイトル: ジメチルエーテル
低温でメタノールを硫酸などで脱水すると得られ(メタノール脱水法)、物性もメタノールに近い。水素結合を形成するものの、分子の幾何学的構造により、結合強度が弱いため、沸点や融点は低いが毒性はそれほど高くはない。比較的高い温度(−23.6 °C)、低圧で液化し、常温常圧では気化することから、従来はスプレー缶用溶剤兼噴射剤として利用されてきた。燃焼特性は灯油や軽油に近く、LPGを構成するプロパン(沸点 −42.1 °C)ほど低い温度にせずとも液化し、また常温でもより低圧で液化する(25 °Cでプロパン9.1気圧に対しDME 6.1気圧)ことから、近年はLPG代替燃料としての用途に注目が集まっている。このLPGよりも液化しやすい特性は、タンカーやタンクローリーでの輸送においても低温容器やより低強度の容器での輸入・輸送を可能にする点で、経済性でも有利である。

タイトル: 4-エチルカテコール
4-エチルカテコールはカテコールの誘導体の一種。

タイトル: 蒸発計
ガラス製もしくはプラスチック製の管で貯水器につながれた多孔質のセラミック板から構成される。高さは約1.5–2フィート (0.46–0.61 m) で、直径は3–4インチ (76–102 mm)である。水が管を通して貯水器から引き出され、板が濡らされる。板の上の水が蒸発するにつれ、さらに多くの水が貯水器から引き出され板が再び濡れる。ゴアテックスで作られたキャンバスのカバーが板の上に置かれており、物が入るのを防いでいる。キャンバスのカバーは特定の気象条件下で植物が吸収する日射量をシミュレートし蒸発速度を制御するために重要である。様々な植物の表面が受ける蒸発散量をシミュレートするタイプのキャンバスカバーもある。例えば、アルファルファのET速度はNo. 54 グリーンキャンバスカバーを使い推定されるが、草のET速度はNo. 30 グリーンキャンバスカバーを使い推定される。

タイトル: フリース転位
フェノール類はエステル化することは比較的容易だが、フリーデル・クラフツ反応を起こしにくい。そのため、フリース転位は芳香族ヒドロキシケトンの工業的合成に有用である。例えばアセトアミノフェンやサルブタモールなどの医薬品を合成する際の中間体の調製に用いられる。触媒としては、塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素、ビスマストリフラートなどのルイス酸のほか、フッ化水素やメタンスルホン酸などのプロトン酸も使うことができる。それらの化合物は腐食性が高く有毒なため、環境への負荷がより小さい触媒も研究されている。

タイトル: テルロフェン
しかし、F2では、ハロゲンのPTに対する高い反応性のため、かなりの分解産物が見られた。フッ素は水に対して高い反応性を持ち、フッ化水素酸に変化するため、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエンの代わりに水をハロゲントラップとして用いることで、この分解は回避できる。

タイトル: 1,2-ジメトキシエタン
有機化学分野では化学反応における溶媒として用いられる。また粘度の低い溶媒として、誘電率の高い化合物と組み合わせてリチウム電池の電解液として用いられる。

タイトル: テルロフェン
金属触媒によるクロスカップリング反応やエニンの環化等、テルロフェン合成の様々な方法が開発されてきた。いくつかの例を下に示す。2008年、Zeniらは、銅触媒によるカルコゲノエニンの環化により3-置換カルコゲノフェンが得られ、さらにボロン酸を用いたパラジウム触媒の鈴木・宮浦カップリングにより官能基化されると報告した。2016年、Taylorらは、右田・小杉・スティルカップリングによるパーフルオロアリール置換テルロフェンの合成経路を報告した。この化合物は、この後、ヨウ素化とそれに続く薗頭カップリングにより、塩化物イオンや臭化物イオン等のアニオンの受容体が生成される。しかし、3-置換テルロフェンを合成する金属触媒のクロスカップリング反応は、合成が複雑な3-ブロモまたは3-ヨードテルロフェンを必要とするため、面倒であるとされる。

タイトル: ミセル
そうすることで、反応収率を高め、特定の反応生成物(疎水性分子など)に適した条件を創出し、必要な溶媒や副産物および必要条件(極端なpHなど)を減らすことが可能になる。このような利点から、ミセル化学はグリーンケミストリーの一形態と見なされている。しかしながら、ミセル形成が化学反応を阻害することもある。たとえば、反応分子が酸化に対して脆弱な分子成分を遮蔽するミセルを形成することがあげられる。ミセル形成は、脂溶性ビタミンや複雑な脂質を人体が吸収するのに不可欠である。肝臓で作られ胆嚢から分泌される胆汁酸塩によって、脂肪酸のミセルが形成される。これにより、ミセル内の複雑な脂質(レシチンなど)や脂溶性ビタミン(A、D、E、K)が小腸で吸収できるようになる。凝乳過程では、カゼインの可溶性部分であるκ-カゼイン(英語版)にプロテアーゼが作用し、不安定なミセル状態を引き起して凝固物が形成される。

タイトル: 炭酸ジフェニル
ビスフェノールAとのエステル交換反応により、芳香族ポリカーボネートの製造原料として用いられる。

タイトル: ホーグランド溶液
キレーターとは、鉄やカルシウムのような陽イオンと可溶性の錯体を形成する化合物であり、初期にはキレーターとしてクエン酸や酒石酸が用いられた。現在では、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)またはジエチレントリアミン五酢酸[ 英: diethylene triamine pentaacetic acid:DTPA ]が用いられている。EDTAやDTPAが形成する錯体中の鉄は三価であるが、根の表面で三価鉄は還元されて二価鉄となり、錯体から遊離して根の細胞内に移行すると考えられている。

タイトル: カプセル化細胞
いくつかの研究グループにより、細胞のマイクロカプセル化に最適な生体材料を開発することを目的として、いくつかの天然および合成の高分子が幅広く研究されてきた。アルギン酸は、豊富に入手可能、優れた生体適合性、および生物分解性により、細胞のマイクロカプセル化に最も適した生体材料と見なされ、広範な研究がなされている。アルギン酸は、海藻および細菌から抽出することができる天然ポリマーである。分離する元の素材に応じてさまざまな組成をもつ。アルギン酸も、いくつかの欠点があると指摘されている。高M含量のアルギン酸は炎症反応を引き起こし、異常な細胞増殖を引き起こすと指摘されている。超高純度のアルギン酸でさえ、エンドトキシンや、細胞のマイクロカプセルの生体適合性を損なう可能性のあるポリフェノールを含有している可能性がある。

タイトル: グリコール酸
グリコール酸は天然に存在するため安価に手に入れることができる。化学的にはクロロ酢酸と水酸化ナトリウムの反応で合成することが可能である。

タイトル: ダニシェフスキーのタキソール全合成
ケトンはシアノヒドリン 29 へと変換されるが、これにはトリメチルシリルシアニド、シアン化カリウム、クラウンエーテルが用いられた。最後に、テトラヒドロフラン中、−78°Cで tert-ブチルリチウムによってリチオ化し、ビニルリチウム 30 を得る。

タイトル: エチレンイミン
合成中間体や、エポキシ樹脂の硬化剤として利用される。