単糖からアセトアルデヒドを経由する1,3-ブタジエンの一段合成

• 研究課題/領域番号: 15K13754
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: グリーン・環境化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 馬場 俊秀 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (50165057)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 1,3-ブタジエン / エリスリトール / ソルビトール / タルク / リン酸水素ナトリウム / キシリトール / マンニトール / 単糖 / タルク触媒

研究成果の概要

1,3-ブタジエンはエタノールから一段で生成する。そこでバイオマスから得られる単糖をエタノールに変換できれば、1,3-ブタジエンに一段で変換できる可能性が高い。本研究では、リン酸系化合物やMgOを基本成分としたタルク系化合物、ゼオライト触媒を調製し、単糖から一段で1,3-ブタジエンを合成することに挑戦した。その結果、タルクを触媒として用いることでエリスリトールやソルビトールなどの糖アルコールから、ブタジエンが一段で生成することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Experimental and theoretical studies in the roles of MgO and Zn in talc for selective fromation of 1,3-butadiene in the conversion of ethanol (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Hayashi, Sohta Akiyama, Akimitsu Miyaji, Yasumasa Sekiguchi, Yasuharu Sakamoto, Akinobu Shiga, To-ru Koyama, Ken Motokura, Toshihide Baba
  • 雑誌名: Physical chemistry Chemical Physics 巻: 18 号: 36 ページ: 25191-25209
  • DOI: 10.1039/c6cp04171j
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-step catalytic conversion of ethanol into 1,3 butadiene using zinc-containing talc (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasumasa Sekiguchi, Sohta Akiyama, Wataru Urakawa, To-ru Koyama, Akimitsu Miyaji, Ken Motokura and Toshihide Baba
  • 雑誌名: Catalysis Communications 巻: 68 ページ: 20-24
  • 査読あり
• [学会発表] タルク触媒によるエタノールから選択的1,3-ブタジエン生成と量子化学計算：MgOとZnの役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林慶浩、秋山草多、宮地輝光、志賀昭信、本倉健、馬場俊秀
  • 学会等名: 第118回触媒討論会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] タルクを触媒としたエタノールから１，３-ブタジエンへの一段転化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山草多，小山 徹，宮地輝光，本倉 健，馬場俊秀
  • 学会等名: 第116回触媒討論会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2015-09-16