新規液化促進溶媒の探索

寻找新的液化促进溶剂

基本信息

批准号：
10876036
负责人：
小野拡邦
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、新規液化溶媒として環状炭酸類についての検討を行った。炭酸エチレン、炭酸プロピレンを用いてセルロースの酸触媒液化を行い、その反応速度を検討した結果、どの反応も擬一次反応に従い、その反応速度はエチレングリコールに比較して、それぞれ28倍、13倍と速くほぼ100%の液化が進行することが判明した。これは環状炭酸類が速やかな液化を促すことを示している。反応効率が高かった炭酸エチレンを用いてシラカンバ・スギ・ヒノキを用いて酸触媒液化を検討したところ、シラカンバではほぼ100%まで液化したが、スギ、ヒノキでは20-25%程度の未溶解分があったこの未溶解分をIR分析するとリグニンに特徴的な吸収が見られた。また、未溶解部分の収量はスギ、ヒノキのリグニン含量に相当するものであった。これらのことから、環状エチレンによる液化は針葉樹、広葉樹により異なることが示唆された。針葉樹ではグアイヤシル骨格のリグニンが酸縮合して未溶解分を形成すると考えられる。この様に炭酸エチレン液化では針葉樹に未溶解分を発生させるが、炭酸エチレンにエチレングリコールを混合した液化剤を用いるとほぼ100%の液化が行われることも判明した。また、セルロースの液化に炭酸エチレンを用いると、ポリエチレングリコールのレブリン酸エステルを多量含有する生成物が得られた。従って、炭酸エチレンを液化剤として用いる液化機構もポリアルコールを用いる液化と同様にセルロースの解重合、配糖体の生成、レブリン酸エステルの生成の経路をたどるものと考えられる。なお、ここで発生するポリエチレングリコールは炭酸エチルの開環重合物である。

今年，我们研究了循环碳酸盐作为新的液化溶剂。使用碳酸乙酯和碳酸丙烯酸酯进行纤维素的酸催化液化，并检查了反应速率。发现所有反应都遵循准主要反应，并且反应速率比乙二醇快28倍，速度快13倍，而几乎100％的液化速率进行了。这表明环状碳酸盐会促进快速液化。当我们使用具有较高反应效率的乙二烯研究酸催化的液化时，我们发现酸催化的桦木，雪松和赛普拉斯液化的白桦树在白桦树中几乎是100％，但未分解的部分，但在IR中，IR在IR分析时显示出约为20-25％的cypress和cypress cypress antalignty cypress的特征性吸收性。此外，未溶解部分的产率对应于雪松和柏树的木质素含量。这些结果表明，针叶树和宽叶树之间的环乙烯液化有所不同。在针叶树中，木叶骨骼的木质素被认为是凝结酸以形成未溶解的成分。以这种方式，碳酸盐液化在针叶树中产生未溶解的含量，但也已经发现，使用液化剂与乙二醇与乙二醇混合，几乎100％发生液化。此外，当使用碳酸乙酯液化纤维素时，获得了含有大量聚乙烯乙二醇的大量葡萄糖酸酯的产物。因此，认为使用碳酸乙酯作为液化剂的液化机制遵循纤维素，糖苷形成和脱光蛋白酸酯解聚的途径，与使用多酰基酒精的液化类似。这里产生的聚乙烯乙二醇是碳酸乙酯的开环聚合物。