多機能性イオン液体を利用した化学変換法による熱硬化性クラフトリグニン樹脂の開発

多功能离子液体化学转化法开发热固性牛皮纸木质素树脂

• 批准号: 19J00642
• 负责人: 鈴木 栞
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00642/
• 关键词: リグニン; プラスチック; エステル; イオン液体; バイオマスプラスチック

昨年度、クラフトリグニンのアルコール性水酸基 (R-OH) に対して高選択的に、炭素数2～8のアシル基を置換する「ワンステップ化学修飾法」を確立した。クラフトリグニン誘導体は、R-OHに導入したアシル基の炭素数に関わらず、高いガラス転移温度 (Tg > 100 ℃) を有し、炭素数4以上のアシル基をR-OHに導入すると、有機溶媒への溶解性と熱成形性を獲得し、自立膜への熱圧加工が可能になることを報告した。また、本反応系は、常圧、80 ℃、2時間の温和な条件下で実施可能であるため、分子量低下を引き起こす副反応の影響は無視できる程度であった。原料クラフトリグニンの重量平均分子量 (Mw) は約9,000 g/molであり、クラフトリグニン誘導体のMwは約10,000 g/molであった。原料自体の分子量が低いため、選択的導入したアシル基の炭素数に関わらず、作製した熱圧膜は全て脆く、クラフトリグニン誘導体単独での材料化には、高分子量化の工程が必要であることが示唆された。今年度は、クラフトリグニンR-OHの選択的化学修飾法が、炭素数8～16の長鎖アシル基や分岐アシル基であっても適用可能かどうかを検証した。ROOHに対する選択性と高変換率を維持したことから、本反応系の広範な適用可能性を実証したが、導入したアシル基の炭素数の増加に伴い、生成物の析出・回収に適した再沈殿溶媒の選定が難化し、単離収率の低下を招いた。得られた長鎖アシル化クラフトリグニン誘導体は全て、有機溶媒への溶解性が著しく向上した一方、Tg が顕著に減少 (～50 ℃) することを明らかにした。

去年，我们建立了一种“一步化学修饰方法”，其中具有2至8个碳原子的酰基基团高度选择地被手工木质素的酒精羟基（R-OH）取代。据报道，不管引入R-OH的酰基基团的碳原子数量如何，工艺木质素衍生物具有高玻璃过渡温度（TG> 100°C），并且当将具有4个或更多碳原子的酰基群引入R-OH中时，它就可以在有机溶液中获得有机溶液和热功能良好的热能效率，以允许进行热能启动。此外，由于该反应系统可以在80°C的大气压下在轻度条件下进行2小时，因此导致分子量降低的副反应的影响可以忽略不计。 The weight average molecular weight (Mw) of the raw material craft lignin was about 9,000 g/mol, and the Mw of the craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft craft工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺工艺品，因为原材料本身的分子量很低，所有产生的热压缩膜都是脆性的，无论酰基基团的碳原子的数量有选择性地引入，这表明需要增加分子重量的步骤将材料单独转换为手工艺素的材料。今年，我们已经验证了工艺木质素R-OH的选择性化学修饰方法甚至可以应用于具有8至16个碳原子或分支酰基基团的长链酰基基团。由于ROOH的选择性和高转化率，证明了该反应系统的广泛适用性，但是随着引入酰基基团的碳原子数量的增加，很难选择适合于降水和恢复产物的重新沉淀溶剂，从而导致隔离产量下降。所有获得的长链酰化型三角蛋白衍生物的均显示出明显提高的有机溶剂，而TG（〜50°C）的显着降低。

项目成果

キャリアパスの選択肢と選び方～好きなことを極める～

职业道路选择以及如何选择~掌握自己喜欢的~

• 发表时间: 2019
• 作者: 都甲梓;鈴木栞;木村聡;岩田忠久;鈴木栞;鈴木栞
• 通讯作者: 鈴木栞

選択的修飾法によるクラフトリグニンの材料化と熱特性評価

选择性改性法硫酸盐木质素的物化及热性能评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 〇鈴木栞;岩田忠久
• 通讯作者: 岩田忠久

Air-Jet Wet-Spinning of Curdlan Using Ionic Liquid

• DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c00488
• 发表时间: 2021-03-08
• 期刊: ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING
• 影响因子: 8.4
• 作者: Suzuki, Shiori;Togo, Azusa;Iwata, Tadahisa
• 通讯作者: Iwata, Tadahisa

イオン液体を用いた多糖類の湿式紡糸と繊維物性評価

离子液体多糖湿法纺丝及纤维性能评价

• 发表时间: 2020
• 作者: 鈴木栞;都甲梓;木村聡;岩田忠久
• 通讯作者: 岩田忠久

Understanding and Suppression of Side Reaction during Transesterification of Phenolic Hydroxyl Groups of Lignin with Vinyl Ester

• DOI: 10.1246/cl.200202
• 发表时间: 2020-05
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Shiori Suzuki;Akinari Ishikuro;Y. Hamano;Daisuke Hirose;Naoki Wada;Kenji Takahashi