抄録/ポイント：
抄録/ポイント
文献の概要を数百字程度の日本語でまとめたものです。
部分表示の続きは、JDreamⅢ(有料)でご覧頂けます。
J-GLOBALでは書誌(タイトル、著者名等)登載から半年以上経過後に表示されますが、医療系文献の場合はMyJ-GLOBALでのログインが必要です。
セルロースバイオマスは,著者らの惑星における再生可能な有機炭素の最大の供給源である。セルロースはこのリグノセルロースの40~50wt%を占め,工業的に重要な化学物質と燃料の原料である。セルロース変換の第一段階は,グルコースへのその解重合またはその水素化生成物ソルビトールを含む。均一な鉱物酸によるセルロースのグルコースへの加水分解は,ほとんど世紀の研究の主題であった。しかし,均一酸は著しい欠点を有し,経済的でも環境にも優しいものではない。2006年に著者らのグループは,ソルビトールを生産するための加水分解水素化によりセルロースを解重合する不均一触媒の能力を初めて報告した。その後,弱酸性官能基を含む炭素触媒を用いてセルロースのグルコースへの加水分解を報告した。セルロースと不均一触媒の間の反応を理解することは,反応が固体基質と固体触媒の間で起こるので,課題である。本研究では,不均一触媒を用いたセルロースのソルビトールおよびグルコースへの変換に対する著者らの努力について述べた。ソルビトールは,ワンポットでのセルロースの逐次加水分解と水素化により生産される。担持金属触媒とH_2ガスの存在下でのセルロースからのソルビトール合成について報告した。反応の還元環境は副産物形成を防止し,過酷な反応条件を用いてソルビトール収率90%を達成した。グルコースは,セルロースの酸触媒加水分解により生産され,熱水中で急速に分解するグルコースの傾向により,より困難な反応である。スルホン化炭素はセルロース加水分解のための活性触媒として最初に報告されたが,それらは反応条件下で水熱的に不安定であった。ヒドロキシルやカルボン酸のような弱酸性官能基を持つ炭素触媒も活性であることを見出した。弱酸性官能基は水熱的に安定で,90%の可溶性糖収率が20分の反応で達成された。炭素の多環芳香族表面がCH-πにより表面上にセルロース分子を吸着し,疎水性相互作用が系のエントロピーの正の変化により駆動されることを明らかにした。吸着分子は,高頻度因子を達成するためにセルロース上のヒドロキシル基を認識する隣接官能基を含む活性部位により急速に加水分解される。この現象は,CH-πと疎水性相互作用を用いる酵素によるセルロースの加水分解に類似しており,弱酸性カルボン酸とカルボン酸塩対が反応を触媒する。しかし,酵素と比較して,炭素触媒は広範囲のpHと温度で機能的である。また,空気酸化により調製した安価な触媒を用いて,炭素触媒セルロース加水分解のグルコースへの商業的応用の可能性を実証するために,連続フロースラリープロセスを開発した。この分野における更なる努力は,セルロース転換反応の商業化のためのロードブロックの除去に向けられるべきであると信じる。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
