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2016 Fiscal Year Annual Research Report

イオン液体をプラットフォームとした木質バイオマスの精密分子変換

Research Project

Project/Area Number 16H04957
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

岸本 崇生  富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 聡  富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター木材研究所, 副主幹研究員 (50446639)
ロジャース 有希子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (90726530)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsバイオマス / イオン液体 / マイクロ波加熱
Outline of Annual Research Achievements

イオン液体/有機溶媒混合溶媒系を用いることにより,セルロースや木粉を温和な室温条件下で木材成分の顕著な分解を伴わずに完全に溶解できること,エステル化等の均一誘導体化ができることを見出し,NMR(核磁気共鳴法)を用いた細胞壁成分(リグニン,セルロース,ヘミセルロース)の解析に利用できることを報告している。本研究では,このイオン液体混合溶媒系を,木質バイオマスの精密分子変換のための反応場として用い,バイオマス変換のためのプラットフォームとして確立することを目指している。
今年度は、フォスフォニウム塩タイプのアミノ酸型イオン液体を用いたセルラーゼによるセルロースからメチルβ‐D‐グルコシドへの変換では、条件の最適化や、グラムスケールのセルロースを用いた変換について検討した。さらに、イオン液体混合溶媒系中でのセルロースのアルキルグルコシドへの酸触媒直接変換について検討した。酸触媒処理ではイオン液体として1-アリル-3-メチルーイミダゾリウムクロリドを用いた。共溶媒は、N-メチルピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒を用いた。加熱方法としてオイルバスを用いた通常加熱と、マイクロ波反応装置を用いた加熱を比較した。イオン液体前処理とイオン液体中での反応の差異についても比較した。リグニンの反応では、β‐O‐4型リグニンモデル化合物を合成し、酸性条件下での低分子化反応についてどのような反応が進行するかという観点から基礎的事項について検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

酸触媒のアルキルグルコシドへの変換では、狙い通りイオン液体処理による反応性の向上および収率の向上が達成できた。

Strategy for Future Research Activity

セルロースのアルキルグルコシドへの変換では、さらに条件の検討を進める。リグニンの反応や木質バイオマスの反応についても検討する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Enzymatic synthesis of methyl β-D-glucoside directly from cellulose pretreated with bio-compatible amino acid ionic liquid/cosolvent2017

    • Author(s)
      Juan Tao, Takao Kishimoto, Masahiro Hamada, Noriyuki Nakajima
    • Journal Title

      Holzforschung

      Volume: 71 Pages: 21-26

    • DOI

      10.1515/hf-2016-0091

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] イオン液体への木質バイオマスの溶解と細胞壁成分の解析および変換2017

    • Author(s)
      岸本崇生
    • Organizer
      第6回先進素材開発解析システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      宇治
    • Year and Date
      2017-03-10
    • Invited
  • [Presentation] 酸触媒を利用したリグノセルロースの低分子化の検討2017

    • Author(s)
      斎藤真冬, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      第67回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2017-01-17 – 2017-01-19
  • [Presentation] イオン液体へのセルロースの溶解とメチルβ‐グルコシドへの変換2016

    • Author(s)
      岸本崇生, Tao Juan, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      第1回動的木材化学懇談会
    • Place of Presentation
      宇奈月
    • Year and Date
      2016-11-03 – 2016-11-04
  • [Presentation] β‐O‐4型リグニンモデル化合物のアシドリシスによる解重合反応2016

    • Author(s)
      斎藤真冬, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      平成28年度有機化学北陸セミナー
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-08
  • [Presentation] イオン液体へのセルロースの溶解と酵素による メチルβ‐グルコシドへの変換2016

    • Author(s)
      Tao Juan, 岸本崇生, 濱田昌弘, 中島範行
    • Organizer
      第14回北陸化学者談話会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-09-03 – 2016-09-04

URL: 

Published: 2018-01-16  

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