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木質バイオマスの有効利用を実現させる副次生成リグニン由来ファインケミカルの創成

利用副产木质素制造精细化学品，实现木质生物质的有效利用

基本信息

批准号：
21H02252
负责人：
横山朝哉
金额：
$ 11.07万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、木質バイオマスの主要三構成成分のうちの一つであるリグニンの利用において、他の主要成分であるセルロースとヘミセルロースの活用を担保することができない天然リグニンを原料とする方法を開発するのではなく、製紙用パルプ製造過程で得られるクラフトリグニンやソーダリグニン等の副次生成リグニンを原料とすることによって上記の活用を担保し、木質バイオマスの主要三成分のすべてを有効活用することに対して大きく貢献することを、広義の目的としている。これまでの研究代表者の四半世紀にわたる研究で得た知見によれば、高アルカリ性下での過酸化水素処理において(多くの過酸化水素分子は共役塩基であるヒドロペルオキシドイオンとして存在する)、過酸化水素の自己分解で生成するオキシルアニオンラジカル(ヒドロキシルラジカルの共役塩基)は、非フェノール性部分のリグニンとの反応では、芳香核ではなく脂肪族側鎖を選択的に攻撃するため、リグニンの芳香核構造が変質しない。本研究ではこの知見に基づいて、上記副次生成リグニンの高アルカリ性下における過酸化水素処理によって、ファインケミカルであるバニリン類を製造することを目的としている。令和４年度は、令和３年度に確立したモデル実験系におけるバニリン類生成に関する最適条件を、実際のクラフトリグニンあるいはソーダリグニン試料を調製し、これらをアルカリ性過酸化水素処理に適用して、バニリン類が高効率で生成するかどうか検討を行った。なお、これらの試料をアルカリ性にトロベンゼン酸化(バニリン類を最大量与える処理)に供した際のバニリン類の収率を可能最大収率と定義し、これに対する相対収率をターゲットとした。その結果、モデル実験系における最適条件はクラフトリグニンあるいはソーダリグニン処理に対しては最適ではなく、さらに反応条件の調整を行うことによって、相対収率47％を達成した。

In this study, the utilization of the three main components of wood and wood was studied. The utilization of the three main components of wood and wood was guaranteed. The method of utilization of natural wood and wood was developed. In the production process of paper making, the secondary production of paper is guaranteed by the use of the main three components of wood. The research representative of this kind has been studying for four and a half centuries, and the knowledge gained from the research has been found in the treatment of hyperacidified water under the condition of high purity.(The presence of multiple peracidified water molecules in the presence of co-active groups), the formation of self-decomposition of peracidified water molecules in the presence of co-active groups, the formation of non-aromatic moieties in the presence of co-active groups, and the attack of aromatic nuclei in the presence of selective aliphatic side locks. Based on this knowledge, this research aims to produce oxygenins in the context of over-acidified water treatment due to the high versatility of secondary production processes. In 2004 and 2003, we established the optimum conditions for the production of high efficiency water in the system, and discussed the preparation of high efficiency water in the system. The maximum possible yield of the sample is defined as the maximum yield of the sample and the maximum yield of the sample The results show that the optimal condition of the system is that the system of the system of the