光合成で固定化される二酸化炭素の有効利用を指向したバイオマスの各成分の変換技術

生物质各成分的转化技术，旨在有效利用通过光合作用固定的二氧化碳

• 批准号: 22H00578
• 负责人: 山口 有朋
• 金额: $ 23.8万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00578/
• 关键词: バイオマス利活用

非可食性バイオマスであるリグノセルロース（木質バイオマス）のセルロース・ヘミセルロース・リグニンの全成分を、それぞれの化学構造および反応性の違いを利用し有用化学物質に変換する技術開発を行い、植物が成長の際に取り込んだ二酸化炭素をすべて化学品原料に変換することを目的とする。具体的には、木質バイオマスを反応物として担持金属触媒を用い、低い反応温度でセルロース・ヘミセルロースの水素化分解による糖アルコールへの変換、続いて、より高い反応温度でリグニンの分解反応による芳香族化合物への変換を実現する。本年度は、リグニン分解用の高性能触媒を開発するとともに、その触媒を用いてセルロースを同じ条件（400 ℃）で処理することにより、芳香族化合物が生成することを見出した。っより低温でも反応は進行し、300 ℃においてセルロースの変換反応を各触媒で行ったところ、主にベンゼン、トルエン、フェノール、クレゾールが生成した。その他、非フェノール類としてアルキルベンゼン、フェノール類として、アルキルフェノールが生成した。この反応条件では、Pd/Cを用いた時に最も芳香族モノマーの収率が高くなった（収率4.0 %）。また、Pt/C、Rh/Cを用いた時も、芳香族モノマーへの変換に対し触媒作用を示すことが明らかになった。本研究により、リグニン分解と同様の反応条件において、芳香環をもたないセルロースからも芳香族モノマーへ変換可能であることを見出した。

Non-edible carbon (wood) is a chemical composition of all kinds of carbon, and its chemical structure and reactivity are used to develop technologies for the conversion of useful chemicals, and for the conversion of raw materials for plant growth. Specifically, the conversion of aromatic compounds in the hydrolysis and decomposition of carbohydrates at medium and low reaction temperatures can be realized by using supported metal catalysts. This year, high-performance catalysts for decomposition of aromatic compounds were developed under the same conditions (400 ℃). At low temperatures, the reaction proceeds, and at 300 ° C, the transformation and reaction of the body can be carried out through various catalysts. The main event, the transfer event, the ール, and the ールare generated. All other, non-governmental organizations, non-governmental organizations, non- When Pd/C is used in the reaction condition, the highest yield of aromatic compounds is obtained (yield 4.0%). Pt/C, Rh/C are used as catalysts. In this study, the reaction conditions for decomposition of aromatic rings are discussed.

项目成果

未利用資源を化成品原料へと変換する技術

将闲置资源转化为化工产品原料的技术

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Guo;W. Xu;T. Nomoto*;K. Kanamori;Y.M. Voon;Y. Honda;N. Yamada;H. Takemoto;M. Matsui;N. Nishiyama*;山口有朋
• 通讯作者: 山口有朋

バイオマスに含まれるリグニンの有用化学物質への変換

将生物质中含有的木质素转化为有用的化学品

• 发表时间: 2022
• 期刊: 月刊ファインケミカル
• 作者: K. Yamazaki;A. Segawa;H. Mazaki;N. Hiyoshi;N. Mimura;O. Sato and A. Yamaguchi*;中山琢夫;山口有朋
• 通讯作者: 山口有朋

グアイアコールの立体選択的水素化反応

愈创木酚立体选择性加氢反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口有朋;村上由香;日吉範人
• 通讯作者: 日吉範人

Conversion of lignocellulosic biomass to chemicals using supported metal catalysts in high-temperature water

在高温水中使用负载型金属催化剂将木质纤维素生物质转化为化学品

• 发表时间: 2022
• 作者: A. Yamaguchi;N. Mimura;N. Hiyoshi and O. Sato
• 通讯作者: N. Hiyoshi and O. Sato

バイオマスの各成分を化成品原料へ変換する技術

将生物质各成分转化为化工产品原料的技术

• 发表时间: 2022
• 作者: Kikuchi Yuki;Sugano Eriko;Yuki Shiori;Tabata Kitako;Endo Yuka;Takita Yuya;Onoguchi Reina;Ozaki Taku;Fukuda Tomokazu;Takai Yoshihiro;Kurose Takahiro;Tanaka Koichi;Honma Yoichi;Perez Eduardo;Stock Maxwell;Fernandez Jose R.;Tamura Masanori;Voronkov Michael;S;山口有朋
• 通讯作者: 山口有朋