2010 Fiscal Year Annual Research Report
イオン液体中におけるリグニンおよびリグニン・炭水化物結合体の反応機構の解明
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21380111
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
久保 智史 独立行政法人森林総合研究所, バイオマス化学研究領域, 主任研究員 (50399375)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋田 光 独立行政法人森林総合研究所, バイオマス化学研究領域, 主任研究員 (40353809)
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| Keywords | リグニン / イオン液体 / 分解経路 / フェノール性/非フェノール性 / リグニン-炭水化物合体 / エノールエーテル |
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| Research Abstract |
前年度のモデル化合物による分解実験かち、イオン液体中ではリグニン分子中のβ-O-4結合がC6-C3エノールエーテル型構造に変化することを明らかにした。今年度はリグニンモデルの分解経路の全容を明らかにするために、イオン液体([EMIM]Ac)中で生成する二次分解物の単離と構造決定を行った。その結果フェノール性モデル化合物の分解に関しては、1)イオン液体中では、C6-C3エノールエーテル型モデルがγ位が還元された構造を経てモノマーに分解されること、2)C6-C3エノールエーテル型構造を経る経路の他に、β-O-4モデルからγ位が脱離したC6-C2エノールエーテル型構造を経てモノマーに分解される経路が存在することを明らかにした。非フェノール性モデル化合物の分解に関しては、1)側鎖水酸基がアセチル化された後、ジオキサン環を生成し分解する経路が存在すること、2)高温(150℃)下でのイオン液体処理では、リグニンのメトキシ基が解裂しカテコール型構造が生成することを明らかにした。またベンジル位に炭素数の異なるアルキル基、メチルグルコシド、メチルキシロピラノシドがエーテル結合した各種リグニン-炭水化物複合体モデルを合成し、今年度は、アルキル基を持つ化合物をイオン液体中での分解実験に供した。その結果、現在までに1)ベンジル位が水酸基の非フェノール性モデル化合物の分解では安定的な中間体は検出できなかったが、ベンジル位にアルキルエーテルが結合することで、フェノール性リグニンモデルと同様にエノールエーテル型化合物が安定な中間体として得られる、2)さらに、空気雰囲気下の分解では、γ位にアルデヒド基を持つ化合物が生成することが示唆された。
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