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Conversion of woody biomass into useful substances using ionic liquid

Research Project

Project/Area Number 16H04957
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Wood science
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

Kishimoto Takao  富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 聡  富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター木材研究所, 副主幹研究員 (50446639)
榎本 有希子 (ロジャース 有希子)  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90726530)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
Keywordsバイオマス / イオン液体 / マイクロ波 / セルロース / リグニン / マイクロ波加熱 / 木質バイオマス
Outline of Final Research Achievements

Finely powdered woody biomass is soluble in ionic liquid/co-solvent systems under mild conditions. In this investigation, microcrystalline cellulose was dissolved in ionic liquid/co-solvent system, and converted into methyl glucoside by acid-catalyzed methanolysis under microwave irradiation. Combined use of microwave heating and ionic liquid greatly improved the yield of methyl glucoside. Acid-catalyzed methanolysis of woody biomass was successfully conducted. Acid catalyzed reaction of cellulose and 1-octanol gave octyl glucoside which is one of nonionic surfactants used in industry.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

イオン液体中に溶解したスギ粉や稲わら、微結晶性セルロースなどの木質バイオマスをマイクロ波加熱により、酸触媒を用いて比較的温和な条件下でアルキルグルコシドに変換した。本研究の進展により,木質バイオマスから付加価値の高い有用化学物質への効率的変換が可能となり,木質バイオマスの利用拡大や,循環型資源による石油などの化石資源の代替などバイオマスリファイナリー技術の発展や地球温暖化防止に貢献する。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A synergetic effect of ionic liquid and microwave irradiation on the acid-catalyzed direct conversion of cellulose into methyl glucopyranoside2018

    • Author(s)
      M. Saito, T. Kishimoto, M. Hamada, N. Nakajima, D. Urabe
    • Journal Title

      Holzforschung

      Volume: 72 Issue: 12 Pages: 1025-1030

    • DOI

      10.1515/hf-2018-0020

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enzymatic synthesis of methyl β-D-glucoside directly from cellulose pretreated with bio-compatible amino acid ionic liquid/cosolvent2017

    • Author(s)
      Juan Tao, Takao Kishimoto, Masahiro Hamada, Noriyuki Nakajima
    • Journal Title

      Holzforschung

      Volume: 71 Issue: 1 Pages: 21-26

    • DOI

      10.1515/hf-2016-0091

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] イオン液体中でのマイクロ波加熱による セルロースのオクチルグルコシドへの直接変換2019

    • Author(s)
      岸本 崇生,樋口未来,占部大介
    • Organizer
      セルロース学会第26回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体に溶解した木質バイオマスのマイクロ波加熱によるメチルグルコシドへの変換2018

    • Author(s)
      斉藤真冬,岸本崇生,濱田昌弘,中島範行,占部大介
    • Organizer
      セルロース学会第25回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中でのマイクロ波加熱による リグノセルロースのメチルグリコシドへの変換2018

    • Author(s)
      岸本崇生
    • Organizer
      第16回北陸化学者談話会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中でのマイクロ波処理による リグノセルロースの有用物質への変換2018

    • Author(s)
      岸本崇生
    • Organizer
      富山県立大学研究協力会リエゾンサポーター交流会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化銀を用いたアシル化モノリグノールの酸化カップリング2018

    • Author(s)
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • Organizer
      第68回日本木材学会大会 (京都大会)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体への木質バイオマスの溶解と細胞壁成分の解析および変換2017

    • Author(s)
      岸本崇生
    • Organizer
      第6回先進素材開発解析システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      宇治
    • Year and Date
      2017-03-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 酸触媒を利用したリグノセルロースの低分子化の検討2017

    • Author(s)
      斎藤真冬, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      第67回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2017-01-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中でのマイクロ波加熱によるセルロースのメチルグルコシドへの直接変換2017

    • Author(s)
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • Organizer
      セルロース学会第24回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中でのマイクロ波加熱によるセルロースのメチルグルコシド への効率的変換2017

    • Author(s)
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • Organizer
      平成29年度有機化学北陸セミナー
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中でのマイクロ波加熱によるスギ(Cryptomeriajaponica)木粉からのメチルグリコシドの合成2017

    • Author(s)
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • Organizer
      2017年度 日本木材学会 中部支部大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中でのマイクロ波照射によるスギ木粉からのメチルグリコシドの合成2017

    • Author(s)
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • Organizer
      第62回リグニン討論会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct transformation of cellulose to methyl glucopyranoside by microwave heating in ionic liquid2017

    • Author(s)
      Mafuyu Saito, Takao Kishimoto, Masahiro Hamada, Noriyuki Nakajima, Daisuke Urabe
    • Organizer
      The 4th International Cellulose Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イオン液体へのセルロースの溶解とメチルβ‐グルコシドへの変換2016

    • Author(s)
      岸本崇生, Tao Juan, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      第1回動的木材化学懇談会
    • Place of Presentation
      宇奈月
    • Year and Date
      2016-11-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] β‐O‐4型リグニンモデル化合物のアシドリシスによる解重合反応2016

    • Author(s)
      斎藤真冬, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      平成28年度有機化学北陸セミナー
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2016-10-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体へのセルロースの溶解と酵素による メチルβ‐グルコシドへの変換2016

    • Author(s)
      Tao Juan, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      第14回北陸化学者談話会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-09-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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