Selective dehydration of monosaccharide using heterogeneous catalyst

2009 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20860038
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Catalyst/Resource chemical process
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: TAKAGAKI Atsushi Japan Advanced Institute of Science and Technology, マテリアルサイエンス研究科, 助教 (30456157)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Keywords: 固体酸触媒 / バイオマス変換 / 脱水反応 / 無水糖 / イオン交換樹脂 / ハイドロタルサイト / ヒドロキシメチルフルフラール

Research Abstract

バイオマスの中でも糖類基本単位であるグルコースを原料とし,脱水反応により有用化合物を高選択的に合成できる固体触媒を開発することを目的とした.まず,イオン交換樹脂アンバーリスト-15がグルコースから無水糖(レボグルコサン)を選択的に合成できることを見出した.また,固体塩基(ハイドロタルサイト)と固体酸(アンバーリスト-15)を同時に加えると,ワンポットにて5-ヒドロキシメチルフルフラールが高選択的に得られることがわかった.

Research Products

• [Journal Article] A one-pot reaction for biorefinery: combination of solid acid and base catalysts for direct production of 5-hydroxymethylfurfural from saccharides (2009)
  • Author(s): Atsushi Takagaki, Mika Ohara, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
  • Journal Title: Chemical Communications Pages: 6276-6278
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glucose to Value-added Chemicals:Anhydroglucose Formation by Selective Dehydration over Solid Acid Catalysts (2009)
  • Author(s): Atsushi Takagaki, Kohki Ebitani
  • Journal Title: Chemistry Letters 38 Pages: 650-651
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of 5-hydroxymethylfurfural and levoglucosan by selective dehydration of glucose using solid acid and base catalysts
  • Author(s): Mika Ohara, Atsushi Takagaki, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
  • Journal Title: Applied Catalysis A: General (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Monodisperse iron oxide nanoparticles embedded in Mg-Al hydrotalcite as a highly active, magnetically separable and recyclable solid base catalyst
  • Author(s): Shun Nishimura, Atsushi Takagaki, Kohki Ebitani
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 金属酸化物ナノシートを用いた水中での5-ヒドロキシメチルフルフラールの合成 (2010)
  • Author(s): 大原三佳、西村俊、高垣敦、堂免一成、海老谷幸喜
  • Organizer: 日本化学会第90回春季年会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 固体酸塩基触媒を用いた糖類からのフルフラール類のワンポット合成 (2010)
  • Author(s): 大原三佳、西村俊、高垣敦、海老谷幸喜
  • Organizer: 第105回触媒討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-03-24
• [Presentation] 固体酸塩基触媒を用いた糖類からの5-ヒドロキシメチルフルフラールの直接合成 (2009)
  • Author(s): 大原三佳、西村俊、高垣敦、海老谷幸喜
  • Organizer: 平成21年度日本化学会北陸地区研究会
  • Place of Presentation: 石川
  • Year and Date: 2009-11-28
• [Presentation] Anhydroglucose Formation from Glucose over Solid Acid Catalysts (2009)
  • Author(s): Atsushi Takagaki, Kohki Ebitani
  • Organizer: The 12th Japan-Korea Symposium on Catalysis
  • Place of Presentation: Akita (Japan)
  • Year and Date: 2009-10-14
• [Presentation] 5-Hydroxymethylfurfural Formation from Glucose over Solid Acid/Base Catalysts (2009)
  • Author(s): Mika Ohara, Shun Nishimura, Atsushi Takagaki, Kohki Ebitani
  • Organizer: The 12th Japan-Korea Symposium on Catalysis
  • Place of Presentation: Akita (Japan)
  • Year and Date: 2009-10-14
• [Presentation] 固体酸触媒による無水糖の合成 (2009)
  • Author(s): 高垣敦、海老谷幸喜
  • Organizer: 第104回触媒討論会
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2009-09-29
• [Presentation] Selective synthesis of 5-hydroxymethylfurfural and levoglucosan from glucose over solid acid/base catalysts (2009)
  • Author(s): Atsushi Takagaki, Mika Ohara, Kohki Ebitani
  • Organizer: 6th World Congress on Catalysis by Acids and Bases (ABC-6)
  • Place of Presentation: Genova (Italy)
  • Year and Date: 2009-05-14
• [Presentation] 固体酸触媒を用いたグルコースの脱水反応によるレボグルコサンの合成 (2009)
  • Author(s): 高垣敦、海老谷幸喜
  • Organizer: 日本化学会第89回春季年会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 固体酸塩基触媒を用いたグルコースから5-ヒドロキシメチルフルフラールへのOne-pot合成 (2009)
  • Author(s): 大原三佳、西村俊、高垣敦、海老谷幸喜
  • Organizer: 日本化学会第89回春季年会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 海老谷幸喜、高垣敦 (2010)
  • Inventor(s): 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
  • Industrial Property Number: 特許権PCT/JP2010/52435
  • Filing Date: 2010-02-18
• [Patent(Industrial Property Rights)] 無水糖の製造方法 (2009)
  • Inventor(s): 海老谷幸喜、高垣敦
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
  • Industrial Property Number: 特許権特願2009-53068
  • Filing Date: 2009-03-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] 5-ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法 (2009)
  • Inventor(s): 海老谷幸喜、高垣敦
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
  • Industrial Property Number: 特許権特願2009-53041
  • Filing Date: 2009-03-06