常圧・低濃度CO2からポリカーボネート・ポリウレタンの原料の合成に成功

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（ https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240610_2/pr20240610_2.html ）をご覧ください。

開発の社会的背景

地球温暖化問題の解決と化石資源からの脱却を推進するため、CO2を資源として有用化学品へと変換するカーボンリサイクルに向けた技術開発が重要視されています。経済産業省のカーボンリサイクルロードマップでは、CO2の利用先として、ポリカーボネートをはじめとした化学品が例示されています。こうした化学品の原料となるジエチルカーボネートをCO2から合成する技術開発は、2050年の日本国内においてCO2リサイクル量の最大化目標である約1～2億トンを達成するために必要となります。

ジエチルカーボネートをCO2から合成する技術として、高圧・高純度のCO2の利用が報告されています。しかし、発電所や製造所の排ガスから高圧・高純度のCO2を得るには、分離・精製コストが必要となります。また、これまでに報告されている合成方法では、常圧下では収率が大幅に低下してしまいます。さらに、低濃度CO2を直接利用してジエチルカーボネートを合成することは技術的に極めて困難であるため、成功例はこれまで報告されていません。

研究の経緯

産総研と東ソーは、環境負荷の低い手法で、ポリカーボネートやポリウレタンなどの原料であるジアルキルカーボネートをCO2から合成・製造することを目指しています。

これまで、高圧・高濃度のCO2と再生可能なケイ素反応剤であるテトラエトキシシラン（Si(OEt)4）を用いた合成法を開発しました（2020年11月27日 産総研プレス発表）。また、常圧・低濃度のCO2を反応に直接利用する技術として、CO2の化学吸着を利用した尿素誘導体合成法を開発しました（2021年5月14日 産総研プレス発表）。

今回、尿素誘導体合成法のようにアルコールと有機強塩基によるCO2の化学吸着反応を利用することにより、従来法では困難であった常圧・低濃度のCO2とテトラエトキシシランを原料としたジエチルカーボネート合成法を開発しました。

なお、本研究開発は、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）の助成事業「グリーンイノベーション基金事業/CO2等を用いたプラスチック原料製造技術開発/CO2からの機能性化学品製造技術の開発/CO2を原料とする機能性プラスチック材料の製造技術開発」（2021～2028年度）による支援を受けています。