2012年研究カタログ
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■ 研究担当:川波肇/石坂孝之 ■ コンパクト化学システム研究センター コンパクトシステムエンジニアリングチーム■ 連携担当:南條弘 高温高圧水マイクロリアクタ技術を用いた色素材料合成技術の開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●連続的に有機色素を合成する技術です ●水を媒体としていますので環境にやさしい合成技術です ●高速変換でありながら、収率・選択率が改善可能です 私たちは、水・二酸化炭素を用いることで、環境にやさしい物質製造技術の開発に取り組んでいます。水は高温高圧条件(臨界点374℃,22MPa)にすることで、有機溶媒に似た性質を示します。しかし、従来は、有効な高温高圧の制御方法が無く、有機合成への展開は困難でした。しかし、私たちは、高温高圧水マイクロリアクタを開発することで、精密な混合・温度・圧力・時間の制御を可能とし、それによって様々な有機反応を、短時間(0.1秒オーダー~数十秒オーダー)で連続的に行い、高収率・高選択率を達成することを可能としました。 私たちは、開発してきた高温高圧水を用いた各種有機反応を駆使して、色素増感型太陽電池用有機色素(MK2)の製造技術開発を行いました。図1に、高温高圧水マイクロリアクタシステムを示します。このシステムを用いることで、製造時間の短縮、目的物の収率の大幅向上、有機溶媒の削減、省エネルギーを達成し、コンパクトなサイズにもかかわらず、MK2を1kg/月以上製造出来るようになりました(図2)。更に、本システムは、多様な化合物製造にも応用できるので、コスト競争に負けないものづくりが可能となります。● 困難な有機反応、選択率・収率の改善● 新たな物質合成法・プロセスの開発● 特許3762980, 3845723, 3955948, 4822461, 4986174等● US-2011/0288287-A1, EP2386562A1など● 特開2011-224480(H23/11/10)「コンパクト高温高圧水マイクロ反応装置」など謝辞: 本研究は、平成22~23年度戦略的基盤技術高度化支援事業の支援を受けて開発されました。図1.高温高圧水マイクロリアクター装置図2.有機色素およびプロセスの仕様● 研究拠点東北センター44環境・エネルギー分野第5会場E-29E-29

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