JP2001079411A - 還元糖の水素添加触媒の再生方法 - Google Patents
還元糖の水素添加触媒の再生方法Info
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- JP2001079411A JP2001079411A JP26573199A JP26573199A JP2001079411A JP 2001079411 A JP2001079411 A JP 2001079411A JP 26573199 A JP26573199 A JP 26573199A JP 26573199 A JP26573199 A JP 26573199A JP 2001079411 A JP2001079411 A JP 2001079411A
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 還元糖の水素添加反応による糖アルコールの
製造において、還元糖の分解生成物が付着して活性が低
下したラネーニッケル触媒の再生方法を提供する。 【解決手段】 還元糖の水素添加反応に使用し、活性が
低下したラネーニッケル触媒をアルコールで洗浄する。
製造において、還元糖の分解生成物が付着して活性が低
下したラネーニッケル触媒の再生方法を提供する。 【解決手段】 還元糖の水素添加反応に使用し、活性が
低下したラネーニッケル触媒をアルコールで洗浄する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、還元糖の水素添加
反応による糖アルコールの製造において、活性の低下し
た触媒を再生する方法に関する。
反応による糖アルコールの製造において、活性の低下し
た触媒を再生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】還元糖から糖アルコールへの水素添加反
応の触媒としてはラネーニッケル触媒が公知である。し
かしながら、１）還元糖には不純物として窒素系化合物
や硫黄系化合物が含まれていることが多く、これら不純
物が触媒を被毒する、２）反応中、熱に非常に弱い還元
糖が分解して粘着性の有機化合物が生成し、該化合物が
触媒に付着する、等の理由でラネーニッケル触媒の活性
が低下してしまい、還元糖から糖アルコールへの転化率
が低下してしまう、という問題を有していた。
応の触媒としてはラネーニッケル触媒が公知である。し
かしながら、１）還元糖には不純物として窒素系化合物
や硫黄系化合物が含まれていることが多く、これら不純
物が触媒を被毒する、２）反応中、熱に非常に弱い還元
糖が分解して粘着性の有機化合物が生成し、該化合物が
触媒に付着する、等の理由でラネーニッケル触媒の活性
が低下してしまい、還元糖から糖アルコールへの転化率
が低下してしまう、という問題を有していた。
【０００３】上記１）については、予め原料となる還元
糖を活性炭処理やイオン交換樹脂処理により不純物を吸
着除去しておく方法が公知であり、該方法によって触媒
活性の低下を抑制することが可能である。しかしなが
ら、上記２）については、水素添加反応中に還元糖の分
解反応が生じた場合、生成した粘着性の有機化合物は触
媒に付着するので、触媒の活性低下はさけられない。従
って、効果的で容易な触媒の再生方法が望まれていた。
糖を活性炭処理やイオン交換樹脂処理により不純物を吸
着除去しておく方法が公知であり、該方法によって触媒
活性の低下を抑制することが可能である。しかしなが
ら、上記２）については、水素添加反応中に還元糖の分
解反応が生じた場合、生成した粘着性の有機化合物は触
媒に付着するので、触媒の活性低下はさけられない。従
って、効果的で容易な触媒の再生方法が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、還元糖の水
素添加反応による糖アルコールの製造に使用して、還元
糖の分解生成物が付着し、活性が低下したラネーニッケ
ル触媒の再生方法を提供することを目的とする。
素添加反応による糖アルコールの製造に使用して、還元
糖の分解生成物が付着し、活性が低下したラネーニッケ
ル触媒の再生方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、還元糖の分解生成
物が付着して活性が低下した触媒をアルコールで洗浄す
ることにより、触媒の活性が復活することを見いだし、
本発明に至った。即ち、本発明は、 １．還元糖の水素添加反応に使用し、活性が低下したラ
ネーニッケル触媒をアルコールで洗浄することを特徴と
する、触媒の再生方法、 ２．アルコールがＣ１〜Ｃ４の低級アルコールであるこ
とを特徴とする上記１の触媒の再生方法、 ３．アルコールがメタノール、エタノールであることを
特徴とする上記１の触媒の再生方法、 を提供するのもである。
を解決するために鋭意検討した結果、還元糖の分解生成
物が付着して活性が低下した触媒をアルコールで洗浄す
ることにより、触媒の活性が復活することを見いだし、
本発明に至った。即ち、本発明は、 １．還元糖の水素添加反応に使用し、活性が低下したラ
ネーニッケル触媒をアルコールで洗浄することを特徴と
する、触媒の再生方法、 ２．アルコールがＣ１〜Ｃ４の低級アルコールであるこ
とを特徴とする上記１の触媒の再生方法、 ３．アルコールがメタノール、エタノールであることを
特徴とする上記１の触媒の再生方法、 を提供するのもである。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、還元糖の水素添加反応に使用し、活性が低下し
たラネーニッケル触媒とは、還元糖の水素添加反応に用
いることにより、該反応中に還元糖の分解により生成し
た粘着性の有機化合物が触媒に付着して、反応活性が低
下したラネーニッケル触媒である。
おいて、還元糖の水素添加反応に使用し、活性が低下し
たラネーニッケル触媒とは、還元糖の水素添加反応に用
いることにより、該反応中に還元糖の分解により生成し
た粘着性の有機化合物が触媒に付着して、反応活性が低
下したラネーニッケル触媒である。
【０００７】本発明において使用されるアルコールは、
還元糖の分解により生成した粘着性の有機化合物を溶解
するのもであれば特に限定はしないが、Ｃ１〜Ｃ４の低
級アルコールは水を良く溶かすため、水に濡れている触
媒を効率よく洗浄することができることから好ましく、
水の溶解性が優れることからメタノール及びエタノール
が更に好ましい。これらのアルコールは単独で用いるこ
とも、２種以上を混合して用いることもできる。また、
アルコールは水を含んでいても良く、糖分解物を溶解す
るのに十分な量のアルコールがあればアルコール濃度の
制限は特にないが、１重量％以上のアルコール水溶液、
好ましくは２０重量％以上のアルコール水溶液、さらに
好ましくは５０重量％以上のアルコール水溶液を用いる
のが良い。アルコール濃度が１重量％より小さい場合
は、触媒の洗浄に必要となるアルコール水溶液が膨大な
量となるため好ましくない。
還元糖の分解により生成した粘着性の有機化合物を溶解
するのもであれば特に限定はしないが、Ｃ１〜Ｃ４の低
級アルコールは水を良く溶かすため、水に濡れている触
媒を効率よく洗浄することができることから好ましく、
水の溶解性が優れることからメタノール及びエタノール
が更に好ましい。これらのアルコールは単独で用いるこ
とも、２種以上を混合して用いることもできる。また、
アルコールは水を含んでいても良く、糖分解物を溶解す
るのに十分な量のアルコールがあればアルコール濃度の
制限は特にないが、１重量％以上のアルコール水溶液、
好ましくは２０重量％以上のアルコール水溶液、さらに
好ましくは５０重量％以上のアルコール水溶液を用いる
のが良い。アルコール濃度が１重量％より小さい場合
は、触媒の洗浄に必要となるアルコール水溶液が膨大な
量となるため好ましくない。
【０００８】アルコールによる触媒の洗浄方法として
は、触媒にアルコールを加えて攪拌した後、触媒を沈降
させ、アルコールを取り除く方法や、アルコールを連続
的に流す方法等が挙げられる。処理する温度は室温（２
０℃）以上７０℃以下、好ましくは室温以上５０℃以
下、更に好ましくは室温以上４０℃以下である。処理温
度が高いほど、還元糖の分解生成物のアルコールに対す
る溶解度があがり、効率的に洗浄を行うことができる
が、７０℃を越える温度では触媒の活性が低下する傾向
にある。処理時間および回数は、洗浄方法や触媒量によ
り任意に設定されるが、洗浄後のアルコールが無色透明
になるまで、洗浄を行うのが好ましい。
は、触媒にアルコールを加えて攪拌した後、触媒を沈降
させ、アルコールを取り除く方法や、アルコールを連続
的に流す方法等が挙げられる。処理する温度は室温（２
０℃）以上７０℃以下、好ましくは室温以上５０℃以
下、更に好ましくは室温以上４０℃以下である。処理温
度が高いほど、還元糖の分解生成物のアルコールに対す
る溶解度があがり、効率的に洗浄を行うことができる
が、７０℃を越える温度では触媒の活性が低下する傾向
にある。処理時間および回数は、洗浄方法や触媒量によ
り任意に設定されるが、洗浄後のアルコールが無色透明
になるまで、洗浄を行うのが好ましい。
【０００９】本発明の方法で使用されるラネーニッケル
触媒とは、ニッケルとアルミニウムを主成分とするラネ
ー合金をアルカリ水溶液で展開して得られたものであ
り、水素化活性を上げたり、被毒物質に対する耐性を付
加させる目的で、上記金属に他の金属又は非金属が添加
されていても良い。添加されるものとしては、周期律表
第Ｉａ、Ｉｂ、IIａ、IIｂ、IIIａ、IIIｂ、IVａ、IV
ｂ、Vａ、VIａ、VIIａの金属又は非金属から選ばれる少
なくとも１種である。
触媒とは、ニッケルとアルミニウムを主成分とするラネ
ー合金をアルカリ水溶液で展開して得られたものであ
り、水素化活性を上げたり、被毒物質に対する耐性を付
加させる目的で、上記金属に他の金属又は非金属が添加
されていても良い。添加されるものとしては、周期律表
第Ｉａ、Ｉｂ、IIａ、IIｂ、IIIａ、IIIｂ、IVａ、IV
ｂ、Vａ、VIａ、VIIａの金属又は非金属から選ばれる少
なくとも１種である。
【００１０】還元糖の水素添加反応は、通常の公知の条
件で行うことができ、バッチ式または連続式の装置によ
り、温度８０℃以上２５０℃以下、水素圧力５ＭＰａ以
上２０ＭＰａ以下、反応時間３０分以上９時間以下の条
件で行われる。
件で行うことができ、バッチ式または連続式の装置によ
り、温度８０℃以上２５０℃以下、水素圧力５ＭＰａ以
上２０ＭＰａ以下、反応時間３０分以上９時間以下の条
件で行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を更に
詳しく説明する。
詳しく説明する。
【００１２】
【実施例１】風乾とうもろこし穂軸２００ｇと水２．０
ｋｇとを４リットルオートクレーブに入れ、１２５℃で
３０分間加熱処理した。次いで、加水洗浄しながら抽出
液をろ別し、残さ１７０ｇを得た。得られた残さ１７０
ｇと水２．０ｋｇとを４リットルオートクレーブに入
れ、１５０℃で９０分間加熱処理した後、７０℃まで冷
却し、水１．０ｋｇを加えて２時間攪拌した。次いで、
残さをろ別し、得られた抽出液を減圧下で濃縮し、固形
分濃度５重量％の抽出液９４０ｇを得た。得られた抽出
液に粉末活性炭２．４ｇを加え、５０℃で１時間攪拌し
た後、活性炭をろ別した。
ｋｇとを４リットルオートクレーブに入れ、１２５℃で
３０分間加熱処理した。次いで、加水洗浄しながら抽出
液をろ別し、残さ１７０ｇを得た。得られた残さ１７０
ｇと水２．０ｋｇとを４リットルオートクレーブに入
れ、１５０℃で９０分間加熱処理した後、７０℃まで冷
却し、水１．０ｋｇを加えて２時間攪拌した。次いで、
残さをろ別し、得られた抽出液を減圧下で濃縮し、固形
分濃度５重量％の抽出液９４０ｇを得た。得られた抽出
液に粉末活性炭２．４ｇを加え、５０℃で１時間攪拌し
た後、活性炭をろ別した。
【００１３】活性炭処理された抽出液５０ｇとラネーニ
ッケル触媒（日興リカ（株）製）０．４ｇとを４００ｍ
ｌオートクレーブに入れ、水素を室温にて１０ＭＰａ充
填した後、２１０℃で２時間攪拌して加水分解と水素添
加反応を行い、キシリトール１．６０ｇを得た。キシリ
トール収率は、活性炭処理された抽出液中のキシロース
成分に対して１００％であった。
ッケル触媒（日興リカ（株）製）０．４ｇとを４００ｍ
ｌオートクレーブに入れ、水素を室温にて１０ＭＰａ充
填した後、２１０℃で２時間攪拌して加水分解と水素添
加反応を行い、キシリトール１．６０ｇを得た。キシリ
トール収率は、活性炭処理された抽出液中のキシロース
成分に対して１００％であった。
【００１４】回収した触媒にエタノール２０ｇを加えて
室温で攪拌し、触媒を沈降させた後、エタノールを抜き
取った。この洗浄操作を３回繰り返した後、エタノール
を水で置換した。該触媒と上記活性炭処理された抽出液
５０ｇとを４００ｍｌオートクレーブに入れ、同一の条
件で加水分解と水素添加反応を行い、キシリトール１．
５７ｇ（収率９８％：対抽出液中のキシロース成分）を
得た（２サイクルめ）。触媒をエタノールで洗浄して次
の水素添加反応に用いる上記反応を、更に４回繰り返し
たが（３〜６サイクル）、いずれの場合もキシリトール
１．５７ｇを得ることができた。
室温で攪拌し、触媒を沈降させた後、エタノールを抜き
取った。この洗浄操作を３回繰り返した後、エタノール
を水で置換した。該触媒と上記活性炭処理された抽出液
５０ｇとを４００ｍｌオートクレーブに入れ、同一の条
件で加水分解と水素添加反応を行い、キシリトール１．
５７ｇ（収率９８％：対抽出液中のキシロース成分）を
得た（２サイクルめ）。触媒をエタノールで洗浄して次
の水素添加反応に用いる上記反応を、更に４回繰り返し
たが（３〜６サイクル）、いずれの場合もキシリトール
１．５７ｇを得ることができた。
【００１５】
【比較例１】実施例１で得られた活性炭処理された抽出
液５０ｇとラネーニッケル触媒（日興リカ（株）製）
０．４ｇとを４００ｍｌオートクレーブに入れ、同一の
条件で加水分解と水素添加反応を行い、キシリトール
１．６０ｇを得た。キシリトール収率は、活性炭処理さ
れた抽出液中のキシロース成分に対して１００％であっ
た。回収した未洗浄の触媒と前記活性炭処理された抽出
液５０ｇとを４００ｍｌオートクレーブに入れ、同一の
条件で加水分解と水素添加反応を行った（２サイクル
め）。同様に、反応終了後に回収した触媒を用いて、加
水分解と水素添加反応を同時に行う反応を、あと４回繰
り返した（３〜６サイクル）。キシリトール収量および
収率（対抽出液中のキシロース成分）は、２サイクルめ
の反応から、それぞれ、１．５７ｇ（９８％）、１．２
８ｇ（８０％）、１．０２ｇ（６４％）、０．７２ｇ
（４５％）、０．３４ｇ（２１％）であり、サイクルを
重ねる毎に減少した。
液５０ｇとラネーニッケル触媒（日興リカ（株）製）
０．４ｇとを４００ｍｌオートクレーブに入れ、同一の
条件で加水分解と水素添加反応を行い、キシリトール
１．６０ｇを得た。キシリトール収率は、活性炭処理さ
れた抽出液中のキシロース成分に対して１００％であっ
た。回収した未洗浄の触媒と前記活性炭処理された抽出
液５０ｇとを４００ｍｌオートクレーブに入れ、同一の
条件で加水分解と水素添加反応を行った（２サイクル
め）。同様に、反応終了後に回収した触媒を用いて、加
水分解と水素添加反応を同時に行う反応を、あと４回繰
り返した（３〜６サイクル）。キシリトール収量および
収率（対抽出液中のキシロース成分）は、２サイクルめ
の反応から、それぞれ、１．５７ｇ（９８％）、１．２
８ｇ（８０％）、１．０２ｇ（６４％）、０．７２ｇ
（４５％）、０．３４ｇ（２１％）であり、サイクルを
重ねる毎に減少した。
【００１６】
【発明の効果】還元糖の水素添加反応に使用して水素化
活性の低下したラネーニッケル触媒をアルコールで洗浄
することことにより、その水素化活性を回復させること
ができる。従って、還元糖の水素添加反応に使用するラ
ネーニッケル触媒の寿命を長くすることができる。
活性の低下したラネーニッケル触媒をアルコールで洗浄
することことにより、その水素化活性を回復させること
ができる。従って、還元糖の水素添加反応に使用するラ
ネーニッケル触媒の寿命を長くすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G069 AA10 BA21C BB03A BB03B BE06C CB01 CB02 CB70 GA10 GA16 4H006 AA05 AC11 AD17 BA02 BA05 BA07 BA08 BA10 BA11 BA12 BA14 BA16 BA21 BA70 BC10 BC11 BC19 BE20 FG50 FG60 4H039 CA60 CB20
Claims (3)
- 【請求項１】 還元糖の水素添加反応に使用し、活性が
低下したラネーニッケル触媒をアルコールで洗浄するこ
とを特徴とする触媒の再生方法。 - 【請求項２】 アルコールがＣ１〜Ｃ４の低級アルコー
ルであることを特徴とする請求項１に記載の触媒の再生
方法。 - 【請求項３】 アルコールがメタノール、エタノールで
あることを特徴とする請求項１に記載の触媒の再生方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26573199A JP2001079411A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 還元糖の水素添加触媒の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26573199A JP2001079411A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 還元糖の水素添加触媒の再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079411A true JP2001079411A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17421224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26573199A Pending JP2001079411A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 還元糖の水素添加触媒の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001079411A (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| GB2437517A (en) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Danisco Sweeteners Oy | Catalytic hydrogenation of sugar to sugar alcohol, using increasing reaction temperature and/or addition of monocarboxylic acid to maintain catalyst activity |
| JP2012532012A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | ヴァイレント，インコーポレイテッド | 糖及び糖アルコールを転換するためのプロセス及び反応器システム |
| CN103130609A (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-05 | 广西科学院 | 一种由纤维素一步法制备糖醇的方法 |
| JP2016079169A (ja) * | 2014-10-09 | 2016-05-16 | 三菱化学株式会社 | 糖アルコールの製造方法および糖液 |
| WO2017142000A1 (ja) | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 東レ株式会社 | 糖アルコールの製造方法 |
| JP2018039750A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | サンエイ糖化株式会社 | ニッケル触媒を用いた糖カルボン酸の製造方法 |
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-
1999
- 1999-09-20 JP JP26573199A patent/JP2001079411A/ja active Pending
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| JP2018039750A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | サンエイ糖化株式会社 | ニッケル触媒を用いた糖カルボン酸の製造方法 |
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