国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は6月18日、国立研究開発法人産業技術総合研究所と先端素材高速開発技術研究組合、および株式会社日本触媒(以下、日本触媒)と共同で、さまざまな化学品の原料となるカルボン酸の合成技術を開発したことを発表した。
カルボン酸の一種であるギ酸(※1)はCO2と水素から高効率で安価に合成でき、取り扱いが容易でCO2の利用拡大にもつながることから、クリーンな原料として工業的に広く利用されていると4組織は認識している。しかし、従来の合成技術は高圧条件や有毒で爆発性の高い一酸化炭素を使用していること、および環境負荷の高い添加剤を大量に使用していることなどが問題とされてきたとしている。4組織が開発した合成技術ではこれらが不要であるため、より安全で環境に配慮した技術であるとしており、同技術が実用化されればCO2を炭素資源として利用するカーボンリサイクル社会実現への貢献が期待できるとみている。
4組織が開発したギ酸とアルケン(※2)からのカルボン酸合成反応の概要(画像の出典:NEDO、国立研究開発法人産業技術総合研究所、先端素材高速開発技術研究組合、日本触媒)
日本触媒は、同研究成果の詳細を6月28日から29日まで公益社団法人新化学技術推進協会(JACI)がオンライン開催する「第10回JACI/GSCシンポジウム」で発表する予定だ。4組織は今回開発した触媒系の反応効率を向上させるべく、ロボティクスを活用したハイスループット実験によって迅速かつ効率的に触媒を改良し、最終的に化学品の連続生産技術であるフロー合成に使用できる固定化触媒の高速開発を目指すとしている。
NEDOは「超先端材料超高速開発基盤技術プロジェクト」(2016~2021年度)において計算・工程・計測による有機・高分子系機能性材料の高速開発に取り組んでいる。その一環として3組織と共同で、より安全で環境調和性の高いカルボン酸合成技術の開発を進めるなかで今回の開発に至ったことを明らかにした。
※1 ギ酸:化学式(HCOOH)で表される分子量が最小のカルボン酸で、蟻の体から見つかったことから蟻酸と表記される。近年、水素貯蔵材料としても注目されており、CO2とH2からの合成法が数多く報告されている
※2 アルケン:炭素-炭素二重結合(C=C)を有する有機化合物の総称。エチレン系炭化水素・オレフィン・オレフィン系炭化水素とも呼ばれる
【プレスリリース】カーボンリサイクル社会を実現する化学品原料(カルボン酸)合成技術を開発 ―CO2とH2から合成されるクリーンな原料、ギ酸の有効利用を促進―