2014 Fiscal Year Research-status Report
フルフラール類を経由しない新しいバイオマス化学品合成ルートの開拓
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26630404
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
冨重 圭一 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50262051)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 触媒 / バイオマス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在石油資源から得られている化学品をバイオマスから資源から誘導する技術は、石油代替や持続可能社会の構築、グリーンイノベーションなど様々な観点から重要な技術である。本研究では、グルコースやキシロースの２級の水酸基のみを水素化分解することで高選択的にテトラヒドロピラン－２－メタノールやテトラヒドロフルフリルアルコールを選択的に与える触媒反応プロセスの構築を目指している。1,4-アンヒドロエリスリトールをモデル反応として用い、２級の水酸基の選択的水素化分解反応に向けた触媒探索を行った。触媒活性主成分として、Re, Mo, W, etc を検討し、結果として、Reが最も有効であることが分かった。さらに、助触媒として、様々な成分を検討した結果、パラジウムが有効であることも見出した。さらに、担体についても検討を行った結果、酸化セリウムが有効であり、結果として、ReOx-Pd/CeO2触媒が1,4-アンヒドロエリスリトールから高収率でテトラヒドロフランを与えることを明らかにした。この触媒の特徴は、隣接する水酸基を同時に除去するするものであり、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、ソルビトールなどの糖アルコールから、モノオールやジオールを高収率で与えることも明らかにした。主たる反応活性点は酸化レニウム種であり、担体の酸化セリウム上に固定化されることにより、低原子価レニウムまで還元されることを抑制し、高原子価レニウム種のレドックスを助けている可能性が高いことも示された。
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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
目標としていたモデル基質としての1,4-アンヒドロエリスリトールの水素化分解によるテトラヒドロフランの生成に有効な触媒を見出しており、触媒の機能解析も行っていることを踏まえると、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発触媒を用いて、糖類の変換を行う。触媒反応条件、溶媒などを検討し、環構造を維持しながらフルフラールやヒドロキシメチルフルフラールおよびその水素化化合物を得ることができるかについて検討する。
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| Causes of Carryover |
触媒構造の解析を目的とするX線吸収端微細構造解析に伴う費用について効率化が図れたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の効率化で浮いた分については、次年度触媒反応結果の分析の費用に回す。
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