2013 Fiscal Year Annual Research Report
バイオリファイナリーのための植物細胞壁全可溶化・バイオミメティック分解系の構築
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23310061
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
渡邊 隆司 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80201200)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | バイオマス / リグニン / バイオリファイナリー |
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| Research Abstract |
化石原料の枯渇や大気中の二酸化炭素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。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・変換法を開発した。本研究の結果、これまで報告されてきた高価なイオン液体やDMSOなどの溶媒に代わり、構造がシンプルは有機酸により室温で木粉が全可溶化することを見出した。3種の有機酸のうち、一種は全く報告例がない生物の代謝系においても重要な鍵物質である。他の2種についても、添加剤を加えず可溶化した例は報告されておらず、新規な可溶化法を見出した。可溶化にともなう分子量や溶液物性を詳細に検討し、全ての木材溶液は、非ニュートン性流動を示すことを明らかにし、高分子体として木材を可溶化することを示した。一種の有機酸については、長期間インキュベーションすることにより分子量が低下し、非ニュートン性流動からニュートン性流動に変化することを明らかにした。この溶液を減圧留去することにより、透明なフィルムが生成した。また、調製した可溶化液に、バイオマスから製造可能な2-メチル-THFを加えることにより、セルロースを主成分とする多孔体をリグニンやヘミセルロースを主成分とする可溶画分と分離できることを見出した。また、可溶化には、アセタール化やエステル化が関与することをモデル化合物を用いて示した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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