2018 Fiscal Year Annual Research Report
Conversion of woody biomass into useful substances using ionic liquid
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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(農学部), 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。
これまでに、セルロースからメチルグルコシドへの直接変換を行い、イオン液体とマイクロ波の相乗効果と、共溶媒の効果を確認している。今年度は、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オクタノールと反応させ、非イオン界面活性剤として工業的にも利用されているオクチルグルコシドへの変換を行った。11種類のイオン液体を検討した結果、[Amim]Clが最適であった。酸触媒の検討では、有機酸、無機酸、固体酸、ルイス酸を反応に用い、(+)-カンファースルホン酸が最適であった。8種類の非プロトン性極性有機溶媒をイオン液体の共溶媒として用いた結果、N-メチル-2-ピロリドン が最適であった。共溶媒は反応を遅らせる一方で、収率を向上させる傾向があることが分かった。オクチルグルコシドへの変換は最適条件下で43%となり、メチルグルコシドの最高収率42%と同等であった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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