2017 Fiscal Year Annual Research Report
Catalytic synthesis of dideoxysugars by the simulataneous removal of vicinal OH groups of sugars
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16K14473
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
冨重 圭一 東北大学, 工学研究科, 教授 (50262051)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 固体触媒 / 糖類 / バイオマス / 脱酸素脱水反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖類と水素の反応により、ジデオキシ糖（２つのC-OHをC-Hへと脱酸素されたもの）を選択的に与える固体触媒反応システムの開発を目的とする。糖類は、その分子中に数多くの水酸基(C-OH)を持っており、そのため、糖類を還元し、デオキシ糖を選択的に得るには、非常に精度の高い官能基認識能が必要となる。これに対して、本研究は、最も安価な水素を還元剤として用いることを可能とすると同時に、酵素に置き換わるポテンシャルを持つ固体触媒の開発を目指し、平成２７年度の研究成果として、酸化セリウム上の担持した酸化レニウム触媒をパラジウム金属粒子で修飾したReOx-Pd/CeO2触媒が、シス位で隣接する水酸基を持った様々な糖のメチルグリコシドを、酸化セリウム上の担持した酸化レニウム種を活性点とし、水素分子を還元剤とする脱酸素脱水反応と、パラジウム粒子表面上で進行する炭素―炭素二重結合の水素化により、対応するジデオキシ糖のメチルグリコシドへ高い収率で変換できることを見いだした。本年度は、この有効な触媒について、活性点構造として、酸化セリウム上で単核状に分散した酸化レニウム種が考えられること、酸化レニウム種の＋４と＋６の間での酸化・還元で触媒反応が進行していることなどを明らかにした。また、ここで開発した触媒は、適切な手続きを踏むことで容易に再使用できることも示した。。本反応系では、固体触媒と還元剤を用いることが可能になり、生成物と触媒の分離の簡便性、十分な耐熱性を活かしたより高温条件での反応速度向上、原子効率の高い触媒変換につながることが示された。などにつながることも期待できる。
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