Production of useful sugars from cellobiose using photocatalysis

• Project/Area Number: 16K14040
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Bio-related chemistry
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Nakata Kazuya 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 准教授 (70514115)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2016: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 希少糖 / 光触媒 / バイオマス

Outline of Final Research Achievements

In this work, we focused on photocatalysis showing strong oxidative reaction for organic chemicals, which used for degradation of cellobiose to produce useful sugars such as glucose and rare sugars, After photocatlytic treatment for cellobiose, glucose was produced. And also, rare disaccharide composed of glucose and arabinose was obtained. From the detailed analysis of the photocatalytic reaction for sugars, alfa-carbon in sugar was reacted, resluting in decarboxylation to convert another sugars. Furthermore, organic acids and aldehydes were generated.

Research Products

• [Presentation] 光触媒を用いた二糖類の酸化による希少物質の生成 (2017)
  • Author(s): 武内環実, 山本泰広, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木孝宗, 阿部正彦, 坂口健吾, 藤嶋昭, 大和屋健二, 池北雅彦, 中田一弥
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
• [Presentation] 光触媒反応を用いたL体希少糖の生成 (2017)
  • Author(s): 廣嶋駿, 山本泰広, 武内環実, 津々美友恵, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木孝宗, 阿部正彦, 藤嶋昭, 大和屋健二, 池北雅彦, 中田一弥
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
• [Presentation] 光触媒を用いた糖アルコールの酸化による希少糖生成 (2017)
  • Author(s): 中村悠基, 山本泰広, 津々美友恵, 武内環実, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木孝宗, 阿部正彦, 藤嶋昭, 大和屋健二, 池北雅彦, 中田一弥
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
• [Presentation] TiO2光触媒を用いたケトヘキソース酸化による有用物質の生成 (2017)
  • Author(s): 津々美友恵, 山本泰広, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木考宗, 阿部正彦, 坂口謙吾, 藤嶋昭, 大和屋健二, 池北雅彦, 中田一弥
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
• [Presentation] 光触媒を用いた希少糖合成 (2016)
  • Author(s): 中田一弥, 山本泰広, 武内環実, 津々美友恵, 金井良博
  • Organizer: 第5回JACI/GSCシンポジウム
  • Place of Presentation: ANAクラウンプラザホテル神戸
• [Presentation] TiO2光触媒を用いたケトヘキソース分解による有用物質の生成 (2016)
  • Author(s): 津々美友恵, 山本泰広, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木孝宗, 阿部正彦, 坂口謙吾, 大和屋健二, 中田一弥, 池北雅彦, 藤嶋昭
  • Organizer: 第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス
• [Presentation] TiO2光触媒を用いた単糖類の分解による希少糖の生成 (2016)
  • Author(s): 山本泰広, 中田一弥, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木孝宗, 坂口謙吾, 阿部正彦, 大和屋健二, 池北雅彦, 藤嶋昭
  • Organizer: 第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス
• [Presentation] 光触媒を用いた糖アルコール分解による有用物質生成 (2016)
  • Author(s): 中村悠基, 山本泰広, 津々美友恵, 武内環実, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木孝宗, 阿部正彦, 坂口謙吾, 大和屋健二, 中田一弥, 池北雅彦, 藤嶋昭
  • Organizer: 第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス
• [Presentation] 光触媒を用いた二糖類の分解による希少物質の生成 (2016)
  • Author(s): 武内環実, 山本泰広, 中田一弥, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 大和屋健二, 阿部正彦, 坂口謙吾, 池北雅彦, 藤嶋昭
  • Organizer: 第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス
• [Presentation] 光触媒反応を用いたL体希少糖の生成 (2016)
  • Author(s): 廣嶋駿, 山本泰広, 武内環実, 津々美友恵, 金井良博, 寺島千晶, 勝又健一, 鈴木孝宗, 阿部正彦, 坂口謙吾, 大和屋健二, 中田一弥, 池北雅彦, 藤嶋昭
  • Organizer: 第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス
• [Presentation] Photocatalytic Decomposition of Monosaccharide Ketose Toward Production of Rare Sugars (2016)
  • Author(s): T. Tsutsumi, Y. Yamamoto, Y. Kanai, C. Terashima, K. Katsumata, K. Yamatoya, K. Sakaguchi, M. Abe, M. Ikekita, A. Fujishima, K. Nakata
  • Organizer: 6th International IUPAC Conference On Green Chemistry
  • Place of Presentation: Venice, Italy
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Decomposition of Disaccharide by Photocatalysis Toward Production of Disaccharide Rare Sugars (2016)
  • Author(s): T. Takeuchi, Y. Yamamoto, Y. Kanai, C. Terashima, K. Katsumata, Kenji Yamatoya, M. Abe, K. Sakaguchi, M. Ikekita, A. Fujishima, K. Nakata
  • Organizer: 6th International IUPAC Conference On Green Chemistry
  • Place of Presentation: Venice, Italy
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Decomposition of Monosaccharides by Photocatalysis Toward Generation of Rare Sugars (2016)
  • Author(s): Yasuhiro Yamamoto, Kazuya Nakata, Yoshihiro Kanai, Chiaki Terashima, Ken-ichi Katsumata, Norihiro Suzuki, Kengo Sakaguchi, Masahiko Abe, Kenji Yamatoya, Masahiko Ikekita, Akira Fujishima
  • Organizer: SIEMME'22
  • Place of Presentation: Suzhou・Element Suzhou Science and Technology Town
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 光触媒を新規素材・新規システムとして産業応用するために、知っておくべき勘所 (2016)
  • Author(s): 中田一弥
  • Organizer: サイエンス＆テクノロジー セミナー
  • Place of Presentation: 東京流通センター
  • Invited
• [Presentation] 環境浄化および有用物質生産に向けた光触媒のバイオ応用 (2016)
  • Author(s): 中田一弥
  • Organizer: 日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス
  • Invited
• [Presentation] Applications of Photocatalysis in Biology (2016)
  • Author(s): Kazuya Nakata
  • Organizer: SIEMME'22
  • Place of Presentation: Element Suzhou Science and Technology Town
  • Invited
• [Presentation] 光触媒利用による環境浄化および有用物質生産 (2016)
  • Author(s): 中田一弥
  • Organizer: 第6回CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Invited
• [Patent(Industrial Property Rights)] 光触媒反応によるアルドテトロース（四炭糖）の製造方法 (2016)
  • Inventor(s): 金井良博, 中田一弥, 他5名
  • Industrial Property Rights Holder: 金井良博, 中田一弥, 他5名
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2016-223604
  • Filing Date: 2016-10-29
• [Patent(Industrial Property Rights)] 光触媒反応による糖アルコールからの希少糖製造法 (2016)
  • Inventor(s): 金井良博, 中田一弥, 他7名
  • Industrial Property Rights Holder: 金井良博, 中田一弥, 他7名
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2016-243773
  • Filing Date: 2016-11-30