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イオン液体をプラットフォームとした木質バイオマスの精密分子変換

研究課題

研究課題/領域番号 16H04957
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 木質科学
研究機関富山県立大学

研究代表者

岸本 崇生  富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
キーワードバイオマス / 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
研究成果の概要

イオン液体と有機溶媒との混合溶媒系を用いると、微粉砕化した木質バイオマスを温和な条件で完全に溶解できる。本研究では、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、マイクロ波照射下、酸触媒メタノール分解によりメチルグルコシドに直接変換した。マイクロ波加熱とイオン液体の相乗効果により、メチルグルコシドの収率が大幅に改善した。スギなどの木質バイオマスからもメチルグリコシドへの変換が可能である。さらに、1-オクタノールとセルロースとの反応により、非イオン界面活性剤として工業的に利用されているオクチルグルコシドに変換した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

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

    • 著者名/発表者名
      M. Saito, T. Kishimoto, M. Hamada, N. Nakajima, D. Urabe
    • 雑誌名

      Holzforschung

      巻: 72 号: 12 ページ: 1025-1030

    • DOI

      10.1515/hf-2018-0020

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic synthesis of methyl β-D-glucoside directly from cellulose pretreated with bio-compatible amino acid ionic liquid/cosolvent2017

    • 著者名/発表者名
      Juan Tao, Takao Kishimoto, Masahiro Hamada, Noriyuki Nakajima
    • 雑誌名

      Holzforschung

      巻: 71 号: 1 ページ: 21-26

    • DOI

      10.1515/hf-2016-0091

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岸本 崇生,樋口未来,占部大介
    • 学会等名
      セルロース学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斉藤真冬,岸本崇生,濱田昌弘,中島範行,占部大介
    • 学会等名
      セルロース学会第25回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岸本崇生
    • 学会等名
      第16回北陸化学者談話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岸本崇生
    • 学会等名
      富山県立大学研究協力会リエゾンサポーター交流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会 (京都大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岸本崇生
    • 学会等名
      第6回先進素材開発解析システムシンポジウム
    • 発表場所
      宇治
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斎藤真冬, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2017-01-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • 学会等名
      セルロース学会第24回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • 学会等名
      平成29年度有機化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • 学会等名
      2017年度 日本木材学会 中部支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斉藤真冬・岸本崇生・濱田昌弘・中島範行・占部大介
    • 学会等名
      第62回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Direct transformation of cellulose to methyl glucopyranoside by microwave heating in ionic liquid2017

    • 著者名/発表者名
      Mafuyu Saito, Takao Kishimoto, Masahiro Hamada, Noriyuki Nakajima, Daisuke Urabe
    • 学会等名
      The 4th International Cellulose Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岸本崇生, Tao Juan, 濱田昌弘, 中島範行
    • 学会等名
      第1回動的木材化学懇談会
    • 発表場所
      宇奈月
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      斎藤真冬, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • 学会等名
      平成28年度有機化学北陸セミナー
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      Tao Juan, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • 学会等名
      第14回北陸化学者談話会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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