副生成物処理が不要なエステル化反応の触媒を開発－高効率なバイオディーゼル燃料合成への応用も可能－

副生成物処理が不要なエステル化反応の

触媒を開発

－高効率なバイオディーゼル燃料合成への

　応用も可能－

2016年5月18日

理化学研究所

韓国漢陽大学

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　有機合成化学の分野においては

多種類の反応ありますが、その中でも

「エステル化反応」、

「トランスエステル化反応」は

非常に多く用いられる反応です。

　前者は、各種カルボン酸（R1－COOH）と

アルコール（R2－OH）から対応する

エステル（R1－COOR2）と水（H2O）が

生成する反応です。

　後者は、各種エステル（R3－COOR4）と

アルコール（R5－OH）から対応する

エステル（R3－COOR5）とアルコール

（R4－OH）が生成する反応です。

　どちらの反応も、医薬品合成、

機能性材料合成、各種石油化学製品の

製造などで使われ、応用範囲が広いため

重要視されています。

　ところが、現状では反応速度を速める

“触媒”として硫酸など危険性の高い

劇物が使用され、また副生成する水

もしくはアルコールの除去が

必要だったり、110℃以上の高温条件が

必須であるなどの問題がありました。

　今回この問題を克服するため、

理研の研究者を中心とする

国際共同研究チームは

「フェノールスルホン酸樹脂（PAFR）触媒」

を開発しました。

　PAFR触媒は水にも有機溶媒にも

溶けない、平均直径1～2μmの

多くの孔をもつ高分子酸触媒です

（図参照）。

　1モル％未満で機能し、数十℃の

温和な条件下で、しかも90％以上の

高収率で各種エステルを得ることに

成功しました。

　また、大きな利点として、副生成する

水もしくはアルコールを除去する必要が

ないことが分かりました。

　次に、国際共同研究チームは、

PAFR触媒をディーゼル燃料と似た

燃料特性を持つ、“バイオディーゼル燃料

（脂肪酸メチルエステル）”の合成に

応用したところ、ほぼ100％に近い収率で

脂肪酸メチルエステルを得ることに

成功しました。

　さらに、PAFR触媒をカートリッジカラム

に充填することにより、フロー（流通型）

合成に適用したところ、同様の高収率で

継続的に脂肪酸メチルエステルを

生成することができました。

　このように、PAFR触媒は安全かつ

効率的な反応を目指す

“グリーンケミストリー”の考え方に

適合する触媒といえます。

　今後、さらなる安定性、耐久性を高める

改良を行うことにより、

年間トンスケール以上の合成を可能とする

大規模処理装置、化学プラントの実現が

期待できます。

報道発表資料

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　良さそうです。

＞PAFR触媒は安全かつ効率的な反応を

＞目指す“グリーンケミストリー”の

＞考え方に適合する触媒といえます。

＞今後、さらなる安定性、耐久性を高める

＞改良を行うことにより、

＞年間トンスケール以上の合成を

＞可能とする大規模処理装置、

＞化学プラントの実現が期待できます。

　大いに期待したい。