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J-GLOBAL ID：201602242619170423   整理番号：16A0865149

機能性イオン液体の合成およびセルロースの直接糖化のためのそれらの応用

Synthesis of Functional Ionic Liquids and their Application for the Direct Saccharification of Cellulose

著者 (4件)： Qian Eika W. (Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  Tominaga Hiroyuki (Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  Chen Tung L. (Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  Isoe Ryosuke (Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology)
資料名： Journal of Chemical Engineering of Japan  (Journal of Chemical Engineering of Japan)
巻： 49  号： 5  ページ： 466-474(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： S0629A  ISSN： 0021-9592  CODEN： JCEJAQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 酸性アニオンを持つ1-アリル-ピリジニウム型イオン液体を,マイクロ波支援法を用いて合成し,セルロースの直接糖化のためのワンポット法を開発した。約52.4%の単糖類収率が,付加的触媒無しで新規イオン液体(即ち,1-アリル-ピリジニウム メタンスルホネート)を用いて,100°Cで1時間セルロースを加工することによって得られた。イオン液体およびセルロースの電子構造の第一原理分子動力学シミュレーションおよび研究が,セルロースの直接糖化の機構を明らかにした。-SO₃^-を持つアニオンが,H₂Oから解離したH⁺を引き付け,このことが-SO₃H基の一時的生成をもたらした。次に,-SO₃Hは酸触媒として機能し,セルロースを加水分解した。糖化において,1-アリル-ピリジニウムカチオンのような適切なカチオンも,重要な役割を演じた。このカチオンはセルロースと相互作用して,セルロースの一次鎖結合を弱め,このことがセルロースの分解を可能にした。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *糖化 ,  単糖類 ,  第一原理 ,  分子動力学 ,  *リグノセルロース ,  バイオマス ,  *イオン液体 ,  マイクロ波照射 ,  ワンポット合成 ,  電子構造 ,  反応機構 ,  加水分解 ,  セルロース加水分解 ,  酸触媒 ,  第一原理計算 ,  *結晶性セルロース
準シソーラス用語： *微結晶セルロース

著者キーワード (4件)： Ionic Liquid ,  Cellulose Hydrolysis ,  Microwave-Assisted Synthesis ,  First-Principles Calculation

分類 (1件)： 反応工学,反応速度論  (XE01020M)

物質索引 (1件)： 1-アリルピリジニウム・メタンスルホナート

引用文献 (33件)：

• Aupoix, A., B. Pégot and G. Vo-Thanh; “Synthesis of Imidazolium and Pyridinium-Based Ionic Liquids and Application of 1-Alkyl-3-methylimidazolium Salts as Pre-Catalysts for the Benzoin Condensation Using Solvent-Free and Microwave Activation,” Tetrahedron, 66, 1352–1356 (2010)
• Barthel, S. and T. Heinze; “Acylation and Carbanilation of Cellulose in Ionic Liquids,” Green Chem., 8, 301–306 (2006)
• Becke, A. D.; “Density-Functional Exchange-Energy Approximation with Correct Asymptotic Behavior,” Phys. Rev. A, 38, 3098–3100 (1988)
• Becke, A. D.; “Densityfunctional Thermochemistry. III. The Role of Exact Exchange,” J. Chem. Phys., 98, 5648–5652 (1993)
• Binder, J. B. and R. T. Raines; “Fermentable Sugars by Chemical Hydrolysis of Biomass,” Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 107, 4516–4521 (2010)

タイトルに関連する用語 (5件)： 機能性 ,  イオン液体 ,  セルロース ,  糖化 ,  応用