Analyses of the Synergy of Sub/Supercritical H2O-CO2 System for Synthesis of Green Platform Chemicals

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17KK0118
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: キタイン アルマンド 熊本大学, 大学教育統括管理運営機構, 教授 (50504693)
• 研究期間 (年度): 2018 – 2023
• キーワード: hydrolysis / deamination / glucose / sugars / bioflavonoids / 5-HMF / supercritical CO2 / CO2 reduction

研究成果の概要

科研費研究プロジェクトでは、亜臨界H2Oと超臨界CO2の相乗効果を利用して反応と分離を同時に行うことで、従来の方法の欠点に対処した。本国際共同研究では、scCO2-subH2O系で起こっているin-situ反応をモニターすることができ、scCO2相とsubH2O相の界面層が強酸性であることを示した。このため、ルチノースとヘスペレチンのアグリコン間のグリコシド結合が選択的に切断されたと考えられる。さらに、グリコシド結合の切断について密度汎関数理論（DFT）計算を行い、反応速度論とメカニズムを解明するために解析を拡張した。解析はバイオマスの価値化に関連する多くの重要なモデル反応に拡張された。

自由記述の分野

化学工学,　超臨界流体、水熱、バイオマス

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究成果は、地球温暖化の主な原因であるCO2をH2Oと結合させるだけで、負債から資産に変えることができる。この混合物のユニークな特性は、溶媒や触媒として、幸福や健康を支え、カーボン・ネガティブ社会の実現に役立つ多くの重要な反応に役立つ。この国際共同研究プロジェクトは、合計8名の大学院生の移動を促し、日本社会の将来のリーダーへのグローバルマインドを育成し、日欧の連携と協力を強化した。