| 研究課題/領域番号 |
16K13991
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
間瀬 暢之 静岡大学, 工学部, 教授 (40313936)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | グリーンケミストリー / 樽化学 / 多相系反応 / 気相－液相－固相反応 / 空気酸化反応 / アルコールの酸化的脱水素化 / 環境調和型合成 / 網羅的スクリーニング |
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| 研究実績の概要 |
研究の全体構想である「未解明の自然現象を基盤とするグリーン酸化システムの構築」を達成するために、本研究開発において挑戦するポイントは２つある。
Stage 1：蒸留酒におけるエタノール空気酸化反応機構の解明
Stage 2：未知化学プロセス手法によるアルコール空気酸化反応の一般化
まずはこの2つのポイントに焦点を絞り、未知化学プロセスを解明し、アルコールの酸化反応の一般化を推進する。本研究課題を達成後、アルコール以外の有機物化合物の酸化反応への応用、ならびにスケールアップを確立することにより実用化への道が開かれる。
平成２８年度にStage 1：蒸留酒におけるエタノール空気酸化反応機構の解明を検討した。樽の中で、どの物質が直接的に酸化反応機構に関与しているのか、さらにどの物質が酸化反応の場を提供しているかについて全く理解が進んでいない現状において、酸化反応が進行する条件の特定が課題であった。本反応は気相－液相－固相が関与した特異反応場での物質変換であり、それぞれの相に含まれる多種多様な物質が酸化反応に関与する。したがって、フラスコを用いた一般的な手法では特定するまでに長期間ならびに過度の労力を要する。そこでマイクロプレートをマイクロフラスコとして活用し、未知化学プロセスの条件特定を実施した。微量サンプルの網羅的スクリーニングにより、銅または鉄の金属イオン、酸素、リグニン分解物が共存するときにエタノールの酸化反応によりアセトアルデヒドが得られた。文献調査で列挙される既知物質の検討だけでは樽化学の域から脱しないため、蒸留酒中ならびに樽中に含まれない有機成分／金属成分についても今後迅速評価する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画であるStage 1：蒸留酒におけるエタノール空気酸化反応機構の解明に対して、鍵となる反応因子の特定を達成している。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初計画に従って、平成29年度にStage 2：未知化学プロセス手法によるアルコール空気酸化反応の一般化に取り組む。Stage １で解明しつつある酸化反応プロセスをアルコールの酸化反応に一般化するため、種々の基質に適用する。具体的には１級ならびに２級アルコールの酸化によりアルデヒド類・ケトン類を合成し、本手法の特性ならびに優位性を評価する。最終的に、樽化学（Barrel Chemistry）を解明し、グリーン酸化システム（Green Oxidation System）を構築する。
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