2021 Fiscal Year Research-status Report
Selective formation of hydrocarbon fuel substrates by cross-metathesis conversion of vegetable oils
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20K04333
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
山根 浩二 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (10210501)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メタセシス / トリグリセリド / 炭化水素 / 不飽和脂肪酸 / オレフィン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，植物油の交差メタシシス反応により，任意の炭化水素燃料基材を選択的に得ることを最終目標としている．そのために，昨年度は第一段階として反応物である脂肪酸とオレフィンの組み合わせにより，どのような組成の生成物が得られるのかを明らかにするために，単一組成の脂肪酸メチルエステル（FAME)とオレフィンのメタセシス反応を実施した．本年度は，第二段階として不飽和脂肪酸トリグリセリドとオレフィンのメタセシス反応実験を行い，植物油とオレフィンとのメタセシス反応によって所望の炭化水素基材を選択的に得るための指針を示すことを目的として実験を行った．
その結果，（１）不飽和脂肪酸トリグリセリドの不飽和度が増すと，メタセシス反応生成物の種類が増加すること，（２）多価不飽和脂肪酸であるリノール酸トリグリセリドや，リノレン酸トリグリセリドでは炭素数７の炭化水素が多く生成されること，（３）不飽和脂肪酸トリグリセリドは，FAMEより炭素数18の炭化水素が生成されにくいこと，（４）オレフィンの添加量を増やすと交差メタセシス反応生成物も多くできるがそれ以上にオレフィンの自己メタセシス生成物が増えること，（５）オレフィンの二重結合位置が1位から2位に変わると，交差メタセシス反応より添加したオレフィン同士の自己メタセシス反応が進むこと，（６）反応温度を上げると低沸点生成物の生成割合が減る一方，高沸点な成分の割合が増加すること，（７）トリグリセリドの二重結合数や反応させるオレフィンの種類などによって，ガソリン成分，灯油成分，軽油成分など，大まかに成分分けできることなどが明らかになった．
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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
完全な生成物の分留に成分分けに成功してはいないが，トリグリセリドからの炭化水素成分が，トリグリセリドの二重結合数や反応させるオレフィンの種類によって，ガソリン成分，灯油成分，軽油成分など分ける指針を示すことができたことから，概ね予定通りに研究が進んでいると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度では，分子蒸留法を導入して，生成した炭化水素を分留することを試みる．また，反応時間に対する反応物や生成物の濃度変化を明らかにして，トリグリセリドとオレフィンとの総括的な反動速度を見出し反応モデルを構築する．これによって，トリグリセリドに対するオレフィンメタセシス反応のシミュレーションを行い，研究を総括する．
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| Causes of Carryover |
国内外の会議が全てオンラインであったため，旅費の執行がなかったため，また，次年度予算と合算して分子蒸留器具を準備するため
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Research Products
(3 results)
