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製紙用パルプの酸素脱リグニン過程における炭水化物の分解抑制技術の開発

Research Project

Project/Area Number 17780136
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 林産科学・木質工学
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

横山 朝哉  The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 講師 (10359573)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords酸素 / 脱リグニン / 活性酸素種 / パルプ / 炭水化物 / フェノール / 流量計
Research Abstract

本年度においては、kraft lignin、単量体フェノール性リグニンモデル化合物guaiacol、vanillyl alcohol、単量体非フェノール性リグニンモデル化合物veratryl alcohol、および、二量体リグニンモデル化合物guaiacylglycerol-β-guaiacylether(GG)を酸素脱リグニン過程条件下で処理し、これらの化合物の酸素消費量を酸素流量計によって測定することにより、それぞれの化合物の酸化進行度について分析を行った。非フェノール性とフェノール性両ユニットを含むkraft ligninとGGの1ユニットあたりの酸素消費量が、単量体のguaiacol、vanillyl alcoholと同程度であること、および、非フェノール性のveratryl alcoholは、酸素をほとんど消費しないことから、kraft ligninとGGの非フェノール性ユニットは、処理中にフェノール性ユニットに変換されることによって、元来のフェノール性ユニットと同程度に酸化されることが示唆された。非フェノール性リグニンユニットは、従来から酸素脱リグニン過程で酸化が進行しないと考えられていたため、この結果は本過程における反応を理解する上で、非常に重要な知見である。
また、α-位にカルボニル基を持つ芳香核のフェノール性水酸基と側鎖のβ-位でエーテル結合を形成する二量体モデル化合物guaiacylglycerol-β-phenacyl ether(GP)は、アルカリに対して非常に不安定で、容易に新たなフェノール性ユニットを遊離すること、また、酸素が存在することにより、GGのような通常のモデル化合物の酸化ではほとんど得られないvanillilnが顕著な量検出されることが、判明した。これらの結果から、α-位へのカルボニル基の導入は、脱リグニン反応に対して、従来考えられているよりも大幅に効果的であることが示唆された。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2005

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Application of the amount of oxygen consumption to the investigation of the oxidation mechanism of lignin during oxygen-alkali treatment2008

    • Author(s)
      Aiko Imai
    • Journal Title

      Journal of Wood Science 54

      Pages: 62-67

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Significant lability of guaiacylglycerol-β-phenacyl ether under alkaline conditions2008

    • Author(s)
      Aiko Imai
    • Journal Title

      Journal of Agricultural and Food Chemistry 55

      Pages: 9043-9046

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detailed examination of the degradation of phenol derivatives under oxygen delignification conditions2007

    • Author(s)
      Tomoya Yokoyama, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka
    • Journal Title

      Journal of Agricultural and Food Chemistry 55・4

      Pages: 1301-1307

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characterization of Active Oxygen Species under Oxygen-Alkali Bleaching Conditions2005

    • Author(s)
      Tomoya Yokoyama, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshistuska
    • Journal Title

      Holzforschung 59・3

      Pages: 269-275

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸素アルカリ漂白条件下における非フェノール性部位のフェノール性部位への変換についての検討2008

    • Author(s)
      大村知士
    • Organizer
      第58回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2008-03-18
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭水化物のアノマー位に対する活性酸素種の反応性の評価2007

    • Author(s)
      小西史子
    • Organizer
      第52回リグニン討論会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学大学会館(栃木県宇都宮市)
    • Year and Date
      2007-11-15
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of α-carbonyl group on the lignin reaction under alkaline conditions2007

    • Author(s)
      Aiko Imai
    • Organizer
      IUFRO All Division 5 Conference
    • Place of Presentation
      Grand Hotel (Taipei, Taiwan)
    • Year and Date
      2007-10-29
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩基性条件下におけるグアイアシルグリセロール-β-フェナシルエーテルの易開裂性について2007

    • Author(s)
      横山朝哉
    • Organizer
      第57回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      安田女子大学(広島市安佐南区)
    • Year and Date
      2007-08-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of the Attack of Active Oxygen Species on Anomeric Position of Carbohydrate under Oxygen Bleaching Conditions2007

    • Author(s)
      Fumiko Konishi
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Wood, Fiber, and Pulping Chemistry (ISWFPC)
    • Place of Presentation
      International Convention Center (Durban, South Africa)
    • Year and Date
      2007-06-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Significant lability of guaiacylglycerol-β-phenacyl ether under alkaline conditions2007

    • Author(s)
      Tomoya Yokoyama
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Wood, Fiber, and Pulping Chemistry (ISWFPC)
    • Place of Presentation
      International Convention Center (Durban, South Africa)
    • Year and Date
      2007-06-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩基性条件下におけるグアイアシルグリセロール-β-フェナシルエーテルの易開裂性について2007

    • Author(s)
      横山朝哉
    • Organizer
      第74回紙パルプ研究発表会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2007-06-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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