東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻のマリウス ルッツ 客員研究員（研究当時）、フェリックス クラハト インターンシップ研修生（研究当時）、丸本康太 大学院生、野崎京子 教授らの研究チームは、二酸化炭素とイソプレン（炭素数5の共役ジエン（注1））をパラジウム触媒でつなぎ合わせ、6員環δ-ラクトンを合成する効率的な手法を開発しました。二酸化炭素（COO）とイソプレン（I）からなるラクトン（L）の略称として、この物質はCOOILと命名されました。
野崎教授らは、2014年に二酸化炭素とブタジエンからできるラクトン（EVPと略称）の重合体ポリ（EVP）合成を報告しましたが（関連情報参照）、EVPは二酸化炭素を29重量%含むものの、残りの71重量%は依然として化石資源に依存していました。今回、ブタジエンに替えて使用可能になったイソプレンは、植物から大量に放出されており、大気中に含まれる含炭素物質としては二酸化炭素、メタンに次いで3番目に多いものです。また、昨今の発酵技術の進歩によってますます入手が容易になっています。
本研究では、ルイス酸を用いる重合により、COOILを高分子ポリ（COOIL）に導くことができました。比較的柔らかい材料であり、その特性を活かしたコーティングなどの用途が考えられます。また、ポリ（COOIL）はオレフィン結合やラクトン構造などの反応点を多く含むため、さらなる分子変換も可能です。今後は、未反応ガスのリサイクルと触媒寿命の延長に焦点を当てた研究を進めることで、スケールアップ合成につながることが期待されます。
なお、本研究成果は、2025年8月28日（英国夏時間）に英国科学誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。