バイオマス再資源化プロセスの構築を目指した多機能性固体触媒の設計と開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560764
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 海老谷 幸喜 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (50242269)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 固体触媒 / バイオマス / 再資源化 / 固体酸触媒 / 固体塩基触媒 / 還元反応 / 酸化反応

研究概要

ポリマー原料・燃料材料となる化成品を、非食性バイオマス由来物質から合成できる複合不均一触媒系の開発を行う事を目的に、担持金属ナノ粒子触媒、固体酸触媒、層状粘土化合物を調製した。反応条件は、常圧の酸素存在下で水溶媒を用い、反応温度100oC付近という温和な条件である。また、ワンポット触媒反応系も開発し、中間体の単離・精製を必要としない多糖類の低分子化反応も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of alpha-amino acids from glucosamine-HCl and its derivatives by aerobic oxidation in water catalyzed by Au nanoparticles on basic supports (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohmi, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 雑誌名: in press
  • DOI: DOI:10.1002/cssc.201300303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-free oxidative synthesis of succinic acid from biomass-derived furan compounds using a solid acid catalyst with hydrogen peroxide (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Choudhary, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 雑誌名: Applied Catalysis: A: General 巻: 458 ページ: 55-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Negatively Charged Au State in Aerobic Oxidation of lcohols over Hydrotalcite Supported AuPd Nanoclusters (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimura, Y. Yakita, M. Katayama, K. Higashimine, K. Ebitani
  • 雑誌名: Catalysis Science and Technology 巻: 3 ページ: 351-359
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrotalcite-Supported Platinum Nanoparticles Prepared by Green Synthesis Method for Selective Oxidation of Glycerol in Water Using Molecular Oxygen (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Tongsakul, S. Nishimura, C. Thammacharoen, S. Ekgasit, K. Ebitani
  • 雑誌名: Industrial & Engineering Chemistry Research 巻: 51 ページ: 16182-16187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Levulinic Acid from Fructose Using Amberlyst-15 as a Solid Acid Catalyst (2012)
  • 著者名/発表者名: P. A. Son, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 雑誌名: React. Kinet., Mech. Catal.. 巻: 106 ページ: 185-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient aqueous oxidation of furfural to succinic acid using reusable heterogeneous acid catalyst with hydrogen peroxide (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Choudhary, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 4 ページ: 409-411
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot Synthesis of Furans from Various Saccharides using Combination of Solid Acid and Base Catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Tutejya, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 85 ページ: 275-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Promotion effect of coexistent hydromagnesite in a highly active solid base hydrotalcite catalyst for transesterifications of glycols into cyclic carbonates (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kumar, K. Iwatani, S. Nishimura, A. Takagaki, K. Ebitani
  • 雑誌名: Catalysis Today 巻: 185 ページ: 241-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic Transformations of Biomass-Derived Materials into Value-Added Chemicals (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Takagaki, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 雑誌名: Catalysis Surveys from Asia 巻: 16 ページ: 164-182
  • 査読あり
• [学会発表] One-Pot Conversions of Sugars into Furfurals and Sugar Alcohols Using Heterogeneous Catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ebitani, S. Dabral, J. Tuteja, S. Nishimura
  • 学会等名: 7th International Symposium on Acid-Base Catalysis (ABC-7)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-05-14
• [学会発表] Preparation of Zirconium Carbonate as Solid Base Catalyst for Aqueous Glucose-Fructose Isomerization and One-pot Conversion into Levulinic Acid (2013)
  • 著者名/発表者名: P. A. Son, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: 7th International Symposium on Acid-Base Catalysis (ABC-7)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-05-14
• [学会発表] Synthesis of Biomass-derived Organic Acids from Furan compounds in Aqueous Media with Heterogeneous Acid Catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimura, H. Choudhary, P. A. Son, K. Ebitani
  • 学会等名: 7th International Symposium on Acid-Base Catalysis (ABC-7)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-05-14
• [学会発表] One-Pot Synthesis of Furfural Derivatives from Pentoses Using Solid Acid and Base Catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Shirotori, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: 7th International Symposium on Acid-Base Catalysis (ABC-7)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-05-14
• [学会発表] Effects of Preparation Methods and Electronic States of the AuPd Bimetallic Nanoparticles on the Activity for Aerobic Oxidation of Alcohols (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimura, Y. Yakita, M. Katayama, K. Higashimine, K. Ebitani
  • 学会等名: TechConnect World Conference and Expo 2013
  • 発表場所: Maryland, Washington, D.C., U.S.A.
  • 年月日: 2013-05-13
• [学会発表] アルコール選択酸化反応を用いたAuPd バイメタルナノ粒子の特異的な触媒作用の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西村 俊, 高橋貴正, 焼田悠介, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第111回触媒討論会
  • 発表場所: 関西大学, 大阪府
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 金ナノ粒子担持固体塩基触媒を用いた水中でのアミ糖類選択的酸化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大見 陽太郎, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第111回触媒討論会
  • 発表場所: 関西大学, 大阪府
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 固体触媒技術を用いたバイオマス由来物質の再資源化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 日本化学会第93 春季年会(ATP セッション)
  • 発表場所: 立命館大学, 滋賀県
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] AuPd バイメタルナノ粒子を触媒とするアルコール酸化反応における電子移動効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西村 俊, 焼田悠介, 片山まどか, 東嶺孝一, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第93回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学, 滋賀県
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] 多元金属ナノ粒子の物理化学的特性とアルコール酸化反応活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋貴正, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第93回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学, 滋賀県
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] High selectivity of hydrotalcite supported-platinum/gold alloy nanoparticle catalysts for aerobic oxidation of polyols under base-free and atmospheric conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Tongsakul, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第93回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学, 滋賀県
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] 不均一系パラジウム触媒を使用した糖類からの2,5-ジメチルフランの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田直也, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第93回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学, 滋賀県
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] 固体酸・塩基触媒を用いた五炭糖からのフルフラール誘導体のワンポット合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 城取万陽, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第93回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学, 滋賀県
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] One-pot conversion of sugars to furans by combination of heterogeneous acid and base catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Tuteja, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: Pure and Applied Chemistry International Conference 2013 (PACCON2013)
  • 発表場所: Chon Buri, Thailand
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] 多元金属ナノ粒子の調製とその触媒作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋貴正, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 平成24 年度日本化学会北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 福井, 福井県
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] 固体触媒を用いた糖類からの2,5-ジメチルフランの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田直也, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 平成24 年度日本化学会北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 福井, 福井県
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] One-pot Synthesis of Furan Derivatives and Sugar alcohols From Raffinose Using Heterogeneous Catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Dabral, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: The Irago Conference (AP-IRC 2012)
  • 発表場所: Tahara, Aichi
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] Selective and base-free aerobic oxidation of 1,3-propanediol to 3-hydroxypropanoic acid using heterogeneous catalyst in aqueous media (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mohammad, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: The Irago Conference (AP-IRC 2012)
  • 発表場所: Tahara, Aichi
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] Green oxidation of furan carbonyls over heterogeneous catalyst in aqueous media (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Choudhary, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: 10th International Congress of Young Chemists (YoungChem 2012)
  • 発表場所: Gdansk, Poland
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] AuPd ナノクラスター担持触媒の電子状態とアルコール酸化反応における触媒作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村 俊, 焼田悠介, 片山まどか, 東嶺孝一, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡県
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Development of catalytic systems for transformations of biomass-derived materials into value-added chemicals (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ebitani
  • 学会等名: Japan-India workshop on "Development of sustainable catalytic reaction system using carbon dioxide and water"
  • 発表場所: Sendai, 宮城県
  • 年月日: 2012-05-28
• [学会発表] アルコールのクロスカップリング反応によるアリルフェニルエーテル合成を目指した不均一系Pd触媒の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松尾 仁史, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第92回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 金担持ハイドロタルサイト触媒を用いた水中でのグルコサミン塩酸塩の選択的酸化反応によるグルコサミン酸の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大見陽太郎, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第92回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] AuPd バイメタルナノ粒子触媒の電子状態とアルコール酸化反応活性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 焼田悠介, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第92回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Pt/Au Bimetallic Nanoparticles Supported onto Hydtolciute Surface as Heterogeneous Catalyst for Selective Oxidation of Glycerol Synthesized via Green Chemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Tongsakul, S. Nishimura, C. Thammacharoen, S. Ekgasit, K. Ebitani
  • 学会等名: 14th Asian Chemical Congress 2011
  • 発表場所: Bankok, Thailand
  • 年月日: 20110905-08
• [学会発表] One-pot Conversion of Saccharides to Furfurals over Combination of Solid acid-base Catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Tuteja, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011 (APIRC 2011)
  • 発表場所: Toyohashi University of Technology, Japan
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Green oxidation of furfural to succinic acid using hydrogen peroxide in the presence of heterogeneous catalyst in aqueous medium (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Choudhary, S. Nishimura, K. Ebitani
  • 学会等名: The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011 (APIRC 2011)
  • 発表場所: Toyohashi University of Technology, Japan
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] 異なる構造のAuPd バイメタルナノ粒子を担持したハイドロタルサイト触媒によるアルコールの選択酸化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 焼田悠介, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第41回石油・石油化学討論会
  • 発表場所: 山口
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] Green synthesis of platinum/gold bimetallic nano- particles supported onto hydrotalcite surface as heterogeneous catalyst for selective oxidation of glycerol (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Tongsakul, S. Nishimura, C. Thammacharoen; S. Ekgasit, K. Ebitani
  • 学会等名: 2011 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Minneapolis, Minnesota, USA
  • 年月日: 2011-10-17
• [学会発表] Au-Pd バイメタルナノ粒子を担持したハイドロタルサイト触媒によるアルコールの選択酸化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 焼田悠介, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学, 北海道
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] フルクトースの脱水反応を用いた参照固体酸触媒の評価に関する検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武末侑希, 西村 俊, 海老谷 幸喜
  • 学会等名: 触媒学会第32回参照触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学, 北海道
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] Selective Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural using Hydrotalcite- supported Metal Catalysts under Atmospheric Oxygen Pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimura, M. Takahashi, N. K. Gupta, A. Takagaki, K. Ebitani
  • 学会等名: 13th Korea-Japan Symposium on Catalysis
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Highly Active Hydrotalcite Catalyst for Cyclic Carbonates Synthesis via Transesterification of Alcohols with Dialkyl Carbonates (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimura, A. Kumar, K. Iwatani, A. Takagaki, K. Ebitani
  • 学会等名: 13th Korea-Japan Symposium on Catalysis
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2011-05-25
• [備考] 最近の研究業績(日本語)
  • URL: http://www.jaist.ac.jp/~ebitani/conj.htm
• [備考] 最近の研究業績(英語)
  • URL: http://www.jaist.ac.jp/~ebitani/cone.htm