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2018 年度 実施状況報告書

二酸化炭素とバイオマスからの新規機能性材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17K05959
研究機関地方独立行政法人大阪産業技術研究所

研究代表者

三原 正稔  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究主任 (70416296)

研究分担者 水野 卓巳  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 有機材料研究部, 部長 (10416290)
中井 猛夫  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 有機材料研究部, 研究主任 (60443545)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード二酸化炭素 / カーボネート / エポキシド
研究実績の概要

地球温暖化対策として、二酸化炭素の有効利用は急務の課題であるが、二酸化炭素とエポキシドからの環状カーボネートの合成は、二酸化炭素を炭素源として利用する有効な手法の一つである。我々は、ヨウ化亜鉛、塩化亜鉛、tブチルテトラメチルグアニジンの3成分を利用する触媒システムが、環状カーボネートの合成において、常温・常圧下でも有効に働くことを前年度に見出している。本年度は、3成分の組み合わせについて種々検討し、更なる触媒活性の向上を試みた。その結果、塩化亜鉛の代わりに塩化ニオブを、tブチルテトラメチルグアニジンの代わりに7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エンを用いた場合に、活性が向上することを見出した。さらに、その使用量比についても検討した結果、スチレンオキシドと二酸化炭素からのスチレンカーボネートへの変換を、常温・常圧下、効率よく行うことに成功した。ヨウ化亜鉛-塩化ニオブ-7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エンから成る本触媒は、煩雑な触媒の調製を必要とすることなく、市販の3成分を混合するだけで、本変換反応に利用できる。また、本法は、加温・加圧下で行う従来法に比べて、よりエネルギー消費を抑えた変換法である。
今後、二酸化炭素とバイオマスからの機能性材料を創製するに当たり、スチレンオキシド以外にも本法を適用し、基質適用範囲に関する知見を得る。

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

前年度に比べて、触媒の活性を向上させることができ、二酸化炭素とバイオマスからの機能性材料の創製を行うにあたり、その可能性を高めることができたため。

今後の研究の推進方策

モデル基質として利用した、スチレンオキシド以外についても検討し、適用範囲を調べる。また、バイオマスから構成される基質への適用も試みる。

次年度使用額が生じた理由

端数の累積。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 質量分析の基礎(第5回/全5回)2019

    • 著者名/発表者名
      静間基博、三原正稔、中井猛夫、岩井利之、松元深、佐藤博文
    • 雑誌名

      科学と工業

      巻: 93 ページ: 50-61

  • [雑誌論文] Selective Synthesis of Carbonates from Glycerol, CO2, and Alkyl Halides Using tert-Butyltetramethylguanidine2018

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Mihara, Kaname Moroga, Tetsuo Iwasawa, Takeo Nakai, Takatoshi Ito, Toshinobu Ohno, Takumi Mizuno
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 29 ページ: 1759-1764

    • DOI

      10.1055/s-0037-1610027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] グリセロールと二酸化炭素の有効利用を目指した付加価値製品への変換2018

    • 著者名/発表者名
      三原正稔
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 2 ページ: 48-49

  • [学会発表] Metal Halide-Organic Base: Efficient Catalytic System for Coupling of Carbon Dioxide and Styrene Oxide2019

    • 著者名/発表者名
      三原正稔、中井猛夫、伊藤貴敏、大野敏信、水野卓巳
    • 学会等名
      第99回日本化学会春季年会
  • [学会発表] 二酸化炭素やグリセロールを原料として用いる有用物質への変換2018

    • 著者名/発表者名
      三原正稔
    • 学会等名
      ORIST技術情報セミナー
  • [産業財産権] 新規なジエポキシ化合物2018

    • 発明者名
      山本智也、芦田一仁、水野卓巳、伊藤貴敏、三原正稔
    • 権利者名
      山本智也、芦田一仁、水野卓巳、伊藤貴敏、三原正稔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-172310
  • [産業財産権] 新規なビス(ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾール化合物2017

    • 発明者名
      西原匡彦、芦田一仁、水野卓巳、伊藤貴敏、三原正稔
    • 権利者名
      西原匡彦、芦田一仁、水野卓巳、伊藤貴敏、三原正稔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      I632136
    • 外国

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公開日: 2019-12-27  

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