奨励賞(ENEOS賞)(学術部門)

二酸化炭素を用いたカーボネートおよびカルバメート誘導体ならびにギ酸シリル合成技術の開発

 

竹内 勝彦 殿((国研)産業技術総合研究所 主任研究員)

 竹内氏は,二酸化炭素からの有用化学品合成に関する触媒技術開発として,排気ガス由来の二酸化炭素や1気圧の二酸化炭素の変換を目指した触媒反応系の開発を行い,二酸化炭素とアルコールやアミンの反応によりカーボネートおよびカルバメート誘導体,二酸化炭素と有機シランの反応によりギ酸シリルを高収率で得ることに成功した。
 竹内氏は,排気ガス相当の低品位なガスを用い,アミンに二酸化炭素含有ガスを導入することでカルバミン酸塩として二酸化炭素を捕集し,生成したカルバミン酸塩にチタン錯体触媒を供することで,有機尿素誘導体が高効率で得られることを見出した。さらに,アミン,アルコール,ジアザビシクロウンデセンの混合物を用いて二酸化炭素を捕集した後,チタンアルコキシドを反応させることでポリウレタン原料として重要であるジカルバメート類を合成することに成功している。
 アルコキシシランを用い,常温,1気圧の二酸化炭素およびアミンと反応させることで,カルバメート合成が可能であることを見出した。実験的,計算化学に基づいた解析を基に反応機構を明らかにし,二酸化炭素の低圧化を可能にした。さらに,ルイス酸性の高い銅錯体を開発し1気圧の二酸化炭素のヒドロシリル化を達成した。
 また,バイオマス由来グリセリンと二酸化炭素を反応させることで,ポリカーボネート原料となるグリセロールカーボネートの高効率合成にも成功した。バイオマス原料,二酸化炭素といった再生可能資源のみからなるカーボンニュートラルに資する化学品合成技術として今後期待される。
 以上の業績は二酸化炭素変換プロセスの省エネルギー化,特に工場排ガス由来といった低品位の二酸化炭素の変換技術に寄与するものであり,今後,エネルギーおよび化学産業界における二酸化炭素排出量削減に向けた触媒プロセス開発に貢献しうると判断される。よって,本会表彰規程第12条1項に該当するものと認められる。

 

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