2017 Fiscal Year Annual Research Report
イオン液体をプラットフォームとした木質バイオマスの精密分子変換
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16H04957
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
岸本 崇生 富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 聡 富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター木材研究所, 副主幹研究員 (50446639)
榎本 有希子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 准教授 (90726530)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオマス / イオン液体 / マイクロ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオン液体/有機溶媒混合溶媒系を用いることにより、セルロースや木粉を温和な室温条件下で木材成分の顕著な分解を伴わずに完全に溶解できること、エステル化等の均一誘導体化ができることを見出し、核磁気共鳴（NMR）スペクトルを用いた細胞壁成分（リグニン、セルロース、ヘミセルロース）の解析に利用できることを報告している。本研究では、このイオン液体/有機溶媒混合溶媒系を、木質バイオマスの精密分子変換のための反応場として用い、バイオマス変換のためのプラットフォームとして確立することを目指している。
今年度は、まず、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、酸触媒を用いてマイクロ波照射下でメタノールと反応させた。その結果、イオン液体やマイクロ波照射がない場合と比べて、メチルグルコシドの収率が大幅に改善できること、従来の方法よりも温和な条件でメチルグルコシドに変換できることを明らかにした。さらに、このイオン液体中でのマイクロ波照射を利用して、イオン液体/有機溶媒混合溶媒系に、微粉砕化した木質バイオマス（スギ、イネ、サクラ）を溶解させ、酸触媒によるメチルグリコシドへの変換を行った。その結果、微結晶セルロースの場合と同等の収率で、スギ木粉などからメチルグルコシドに変換できることがわかった。そのほか、アルキルグルコシドとして、グルコマンナン由来のメチルマンノシドや、キシラン由来のメチルキシロシドの生成も確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
微結晶セルロースでの反応に加え、スギなどのリグノセルロース系バイオマスを用いてアルキルグルコシドへの変換ができることを明らかにできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
セルロースのアルキルグルコシドへの変換では、さらにオクタノールなどのアルキル鎖の長いアルコールを用いて反応条件の検討を進める。
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