2017 Fiscal Year Annual Research Report
Establishing the methods for transformation of substituents of aromatics for total utilization of lignocellulose
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15K06564
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中川 善直 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10436545)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アジピン酸合成 / メトキシ基除去 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木質バイオマス中のリグニン由来化合物として、グアイアコール誘導体および4-アルキルフェノール（p-クレゾール、4-プロピルフェノール）に着目した。グアイアコール誘導体の2-メトキシシクロヘキサンの脱水素メタノール反応について、前年度に得られたフェノールおよびその誘導体を44%収率で与えるPt/C触媒を詳細に検討し、Pt触媒への副生成物吸着による可逆的な活性低下が目的生成物の逐次水素化分解を抑えて高収率を得る鍵となっていることが明らかとなった。Pt/Cでは再生処理としての焼成が担体の燃焼のため実施できないが、燃焼に耐性のある担体の適切な使用により継続的に利用可能な触媒を得られる見込みが立った。グアイアコール変換の最終目的生成物はアジピン酸であるが、本年度2-メトキシシクロヘキサノンの直接酸化によるアジピン酸合成を試みた。前年度までに明らかになっていたバナジウム系触媒を検討したところ、リンバナドタングステン酸触媒により70%以上の炭素収率(理論収率86%)でアジピン酸を得た。バナジウム系触媒で有名なリンバナドモリブデン酸や単純バナジン酸では低性能であり、バナジウムの触媒化学として非常に珍しく、学術的にも興味が持たれる。4-アルキルフェノールの酸化では、前年度までに見いだしたPt/Cと酢酸パラジウムの混合反応系について詳細に検討し、PtとPdが合金ではなく別々に金属粒子として析出した構造が活性を示すことを明らかにした。またp-ヒドロキシベンズアルデヒド収率も前年度の25%から35%に向上した。
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