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2018 年度 実績報告書

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  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
キーワードバイオマス / イオン液体 / マイクロ波
研究実績の概要

イオン液体/有機溶媒混合溶媒系を用いることにより、セルロースや木粉を温和な室温条件下で木材成分の顕著な分解を伴わずに完全に溶解できること、エステル化等の均一誘導体化ができることを見出し、核磁気共鳴(NMR)スペクトルを用いた細胞壁成分(リグニン、セルロース、ヘミセルロース)の解析に利用できることを報告している。本研究では、このイオン液体/有機溶媒混合溶媒系を、木質バイオマスの精密分子変換のための反応場として用い、バイオマス変換のためのプラットフォームとして確立することを目指している。
これまでに、セルロースからメチルグルコシドへの直接変換を行い、イオン液体とマイクロ波の相乗効果と、共溶媒の効果を確認している。今年度は、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、酸触媒を用いてマイクロ波照射下でオクタノールと反応させ、非イオン界面活性剤として工業的にも利用されているオクチルグルコシドへの変換を行った。11種類のイオン液体を検討した結果、[Amim]Clが最適であった。酸触媒の検討では、有機酸、無機酸、固体酸、ルイス酸を反応に用い、(+)-カンファースルホン酸が最適であった。8種類の非プロトン性極性有機溶媒をイオン液体の共溶媒として用いた結果、N-メチル-2-ピロリドン が最適であった。共溶媒は反応を遅らせる一方で、収率を向上させる傾向があることが分かった。オクチルグルコシドへの変換は最適条件下で43%となり、メチルグルコシドの最高収率42%と同等であった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4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 ページ: 1025-1030

    • DOI

      10.1515/hf-2018-0020

    • 査読あり
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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

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公開日: 2019-12-27  

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