セルロースからのバイオエタノール等の液体燃料化の試みは盛んであるが、ディーゼル燃料に相当する液体燃料の製造は容易ではない。そこでセルロースから誘導可能なバイオディーゼル燃料として展開可能な化合物であるレブリネート(バイオレブリネート)に着目した。バイオレブリネートは、糖の酸加水分解物により得られる有機酸である「レブリン酸」とアルコール類がエステル結合したレブリン酸エステル骨格を持った化合物である。セルロースの酸加溶媒分解でレブリネートが生成し、その生成機構はセルロースの解重合による単糖化、単糖からのHMF誘導体の生成、ギ酸の放出によるHMFの分解を経ることが確認され、反応中間体であるHMFの縮合が収率低下の一因とされた。そのため通常レブリン酸を高収率で製造する場合は、最低でも2段階の反応工程を組み反応を制御することが必須とされる。一方、我々は、比較的高沸点のモノアルコール系試薬を用いた加溶媒分解反応なら、簡単な工程でも反応を制御できると考えた。バイオレブリネートの製造を一段の工程のみでも達成できる可能性があり、ブタノールを溶媒とした試み(ブチルレブリネートの調製試験)を開始した。残渣率は反応時間の進行と共に減少し、長時間の反応でほぼ消失した。ブチルレブリネートの生成率は、処理時間が長くなるとともに増大し、長時間の反応で、理論収率の60%以上に達した。レブリン酸を一段の反応で製造する場合、単糖であるグルコースを用いても収率は40%程度に留まることを考慮すると、多糖であるセルロースから一段の常圧下の処理のみでレブリネートが高収率で得られたことは特筆すべき事と考えている。
|