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2015 年度 実績報告書

プラスチックおよびバイオ高分子のアップグレード化学リサイクル

研究課題

研究課題/領域番号 24241023
研究機関山口大学

研究代表者

上村 明男  山口大学, 医学系研究科, 教授 (30194971)

研究分担者 吉本 誠  山口大学, 医学系研究科, 准教授 (80322246)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード超臨界流体 / イオン液体 / プラスチック / セルロース / ソルビトール
研究実績の概要

合成および天然高分子の化学的アップグレードを目指した解重合法の確立を目指すために、超臨界流体およびイオン液体を使ったポリマーおよびモノマーの変換反応について多角的検討を行い、下記の結果を得た
1.前年度までの超臨界アルコールを使ったポリアミドのヒドロキシカルボン酸への直接変換反応の化学的展開を目指し、天然由来のα―アミノ酸に対する変換反応を検討した。その結果,アミノ酸は脱炭酸し、炭素数1少ないアルコールが主生成物で得られることを見いだした。
2.イオン液体中でのソルビトールのイソソルビドへの変換反応を、イオン液体中、固体酸触媒とマイクロ波加熱を用いることで、きわめて迅速かつ高効率に実施する方法を見いだした。すなわち、ソルビトールを触媒量の強酸性イオン交換樹脂であるNafion樹脂を添加することで、マイクロ波加熱を10分するだけでイソソルビドを高収率で得られることを見いだした。
3.イオン液体(IL)で前処理した不溶性セルロースをIL共存下でセルラーゼにより加水分解するために,セルラーゼ活性を安定化する荷電脂質膜をもつリポソームを開発した。また,荷電脂質膜の疎水部の構造に基づいてリポソームに複合化されたセルラーゼ活性を制御した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

前年までの成果を活用して、これを元にモノマー生成物の高効率変換をとおした新しいアップグレード反応を見いだすことができた。これらはバイオマスや合成高分子の化学リサイクルに向けた新しい方法論を提供できるものと考えている。

今後の研究の推進方策

本年度で得られた成果を元に、これまで検討を行っていない、ポリマーや対応するモノマーに対する化学変換反応の検討を行い、本年度できなかった、グルコースの変換やリグニンの効果的分解についても検討を進める。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] An Efficient Conversion of Lysine to 2-Aminocaprolactam2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Matsumoto, Kouji Kaiso, and Akio Kamimura
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 92 ページ: 337- 345

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] イオン液体共存下のリポソーム複合化セルラーゼ活性に及ぼす脂質膜疎水性領域の 影響2016

    • 著者名/発表者名
      三穂野海,大津豪志,大谷舞,吉本誠,上村明男
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-03-13
  • [学会発表] Development of Green Conversions of Biomass in Hydrophobic Ionic liquids2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Kamimura
    • 学会等名
      PACIFICHEM2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient Conversions of Plastics into Economically Valuable Products2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Kamimura
    • 学会等名
      PACIFICHEM2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 固体酸触媒を用いたイオン液体中でのソルビトールの高速変換反応2015

    • 著者名/発表者名
      上村明男・村田健虎・松本紘・海磯孝二
    • 学会等名
      イオン液体討論会
    • 発表場所
      同志社大学(京都市)
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-27
  • [学会発表] 疎水性イオン液体を用いたソルビトールの高速脱水変換反応2015

    • 著者名/発表者名
      村田健虎・岡川大輝・田中佳季・松本紘・海磯孝二・吉本誠・上村明男
    • 学会等名
      基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] 荷電脂質膜内のセルラーゼを用いたイオン液体共存下における不溶性セルロース糖化反応2015

    • 著者名/発表者名
      三穂野 海, 大津 豪志, 吉本 誠, 上村 明男
    • 学会等名
      化学工学会第47秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
  • [学会発表] An efficient conversion of polyamides to chemical feedstock2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Kamimura, Hiroshi Matsumoto, Kosuke Ikeda and Kouji Kaiso
    • 学会等名
      ISFR2015
    • 発表場所
      Leoben, Austria
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-09
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient Method for Chemical Recycling of Plastics2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Matsumoto, Kouji Kaiso, Makoto Yoshimoto, Akio Kamimura
    • 学会等名
      GSC7
    • 発表場所
      一橋ホール(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-06
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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