| 研究概要 |
化石原料の枯渇や大気中のCO2濃度の急激な上昇を背景として、石油リファイナリーから、セルロース系バイオリファイナリーへの変革が世界的に希求されている。ポスト石油リファイナリーでは、化学産業にとって重要な芳香族物質をつくる技術開発が必須である。本研究では、木材をまるごと安価な電解質溶媒に可溶化する技術と、リグニンのバイオミメティック分解反応を融合し、木質バイオマスの全成分を有効利用する成分分離・変換法を開発し、多糖と芳香族資源であるリグニンの有用化学品への変換を同時に達成する。このため、各種反応を木材の全可溶化物に適用する。従来、強固な構造をもつ木材の固液反応には限界があった。本提案は、木材そのものを常温で安価な溶媒への溶解させる技術を最大限活かし、コスト面でも魅力であるシンプルな反応系を適用して、芳香族や脂肪族化学品、バイオエタノール生産を含む高効率バイオマス成分分離・変換系を構築する。これまでに、ヘテロポリ酸により、微粉砕木粉を全可溶化することに成功した。可溶化した溶液を加熱することにより、バニリンやシリンガアルデヒド、ジメトキシベンゼンなどのリグニンモノマーが生成した。ヘテロポリ酸が溶解と分解触媒の二つの機能をもつことを示したことは、シンプルな反応系を構築する上で意義深い。ヘテロポリ酸とは別に、有機酸やアルデヒドにより木材が全可溶化する溶媒系を複数を見出した。また、この溶解物からセルロースとリグニンを分離する様々な方法を考案した。見出した溶解系で、非フェノール性リグニン二量体モデルの1-(3,4-Dimethoxyphenyl)-2-(2-methoxyphenoxy)-1,3-Propanediol(GOG-Me）の分解反応も実施し、分解物を同定した。木材の成分分離・変換法として、さらに検討を加え、糖およびリグニンの有用物質への変換効率を評価する予定である。
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