酸素を用いたセルロースの選択部分酸化触媒系の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21860004
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小林 広和 北海道大学, 触媒化学研究センター, 助教 (30545968)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: バイオマス / セルロース / グルコース / グリセリン / アクロレイン / 触媒化学プロセス / 再生可能エネルギー

研究概要

セルロースの酸化的分解反応を実施した。反応条件ならびに使用する触媒により生成物をグルコース、グルコン酸、これらがさらに分解したギ酸へと変化させられることを明らかにした。いずれの化合物も化学工業原料として有用である。さらに触媒系をグリセリンの分解反応に応用したところ、メソポーラス硫酸化ジルコニアシリカ触媒を用いると酸化生成物ではなく脱水物であるアクロレインが収率81%で生成することを見出した。アクロレインは機能性高分子や医薬品の原料として有用性が高く、グリセリンから合成できれば意義深い。

研究成果

• [雑誌論文] 木質バイオマスからの糖誘導体の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林広和,福岡淳
  • 雑誌名: PETROTECH 34 ページ: 18-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] 触媒によるバイオマスの有効利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林広和,福岡淳
  • 雑誌名: 未来材料 10 ページ: 39-43
  • 査読あり
• [学会発表] 硫酸根メソポーラスシリカ-ジルコニア触媒によるグリセリンの脱水反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祥剛,小林広和,福岡淳
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2011年冬季研究発表会(1C10)
  • 年月日: 2011-02-01
• [学会発表] Hydrolysis of Cellulose by Carbon Supported Metal Catalysts (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Kobayashi, T.Komanoya, K.Hara, A.Fukuoka
  • 学会等名: CRC International Symposium on "Innovation Driven by Catalysis-past, present and future"(P-06)
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] Cellulose Conversion to Glucose by Supported Metal Catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Kobayashi, T.Komanoya, K.Hara, A.Fukuoka
  • 学会等名: 12th Japan-Korea Symposium on Catalysis(YO-32)
  • 年月日: 2009-10-14
• [図書] 触媒調製ハンドブック(Pt/Al_2O_3) (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林広和,福岡淳
  • 総ページ数: 632-633
  • 出版者: エヌ・ティーエス
• [図書] Thermochemical Conversion of Biomass to Liquid Fuels and Chemicals(Conversion of Cellulose to Sugars) (2010)
  • 著者名/発表者名: S.K.Guha, H.Kobayashi, A.Fukuoka
  • 総ページ数: 344-364
  • 出版者: Royal Society of Chemistry
• [図書] 現代界面コロイド科学の事典(セルロースのグルコース化) (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林広和,福岡淳
  • 総ページ数: 128-129
  • 出版者: 丸善
• [図書] シーエムシー (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林広和,福岡淳
  • 総ページ数: 176-182
  • 出版者: 木質系有機資源の新展開II(セルロースの解重合)
• [産業財産権] グリセリン脱水用触媒、その製造方法並びに該触媒を用いたアクロレインの製造方法 (2011)
  • 発明者名: 福岡淳、小林広和、伊藤祥剛
  • 権利者名: 北海道大学、ズードケミー触媒株式会社
  • 産業財産権番号: 特許出願,特願2011-017339
  • 出願年月日: 2011-01-29