JP2001524369A - ヒドロフルオロエーテルを含有する溶剤媒体を用いる有機分子の抽出方法 - Google Patents
ヒドロフルオロエーテルを含有する溶剤媒体を用いる有機分子の抽出方法Info
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- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B63/00—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
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Abstract
Description
て一つまたはそれ以上の有機分子を溶解させる新しい方法に関する。
いて用途がある。これらの操作は、限定的ではないが、主として芳香族化合物、
化粧品、医薬品、アグリビジネス、精密化学または環境関連産業に関する。
作である。この明確な例においては、抽出物は、通常、与えられた原料をヘキサ
ン、アセトン、エタノール等の抽出溶剤と接触させることにより得られる。
時あるいは冷時での溶剤による軟化(maceration)により、振盪して
、あるいは振盪せずに、単一あるいは多数回の抽出によって、いろいろな長さの
時間間隔で行われる。抽出の動力学、抽出物の歩留まりまたは品質を最適化する
ために、超音波またはマイクロウエーブ等の他の物理的な手段も適用される。抽
出の完了時、吸尽された原料は溶質を含有する溶剤から分離される。後者は、粗
抽出物が得られる迄抽出溶剤を蒸発することにより濃縮される。粗抽出物は、例
えば、脱溶剤(desolvation)等の後段の精製処理を受ける。蒸発段
階時、溶質は、その成分の一部を変性(「ロースト」臭の発生、色の変化、活性
の損失、...)に至らせしめる熱ストレスを受ける。工業的な規制が残存溶剤に 益々厳しい基準を課すようになっているので、抽出物の最終の脱溶剤時において
、この分解は特に広範囲にわたる。
でオルガノレプチックな(organoleptic)品質を有するが、一切毒
性のない、高純度の製品を要求する消費者により課せられる制約である。
れらの溶剤を完全に、あるいは一部置き換えるために、新技術が開発されてきた
。 これらの技術のなかで、超臨界状態の気体を用いる抽出が多数の特許出願の
主題となっている。超臨界状態の気体とは、温度と圧力の特別な条件下に置かれ
た場合、液体と気体の間の中間的な状態をとる気体を意味する。相図上で、この
状態は臨界点を超えて存在する。
て、二酸化炭素、アルカンまたはアルケン(ブタン、ブテン、プロパン、プロペ
ンなど)、クロロフルオロカーボン(CFC)等の塩素化分子等である。毒性及
び安全性の理由で、最も普通には、溶剤気体は、臨界点座標が73バール及び3
1.3℃にある二酸化炭素である。しかしながら、大多数の上述の方法において
は、二酸化炭素は、好ましくは100と300バールの間の圧力をかけられる。
臨界の方法を用いる装置のコストは圧力の制約条件に比例する。それゆえ、これ
らの装置は、定義により極めてコストがかかり、今迄、むしろ、高付加価値の製
品に向けられている。
性質の溶剤気体を、超臨界状態ではなく、2から25バールの範囲の圧力の作用
の下で単純に液化させる、冷凍サイクルの原理に基づく方法が記述されている。
して非塩素化ヒドロフルオロアルカンを及び特に1,1,1,2−テトラフルオ
ロエタンを使用する方法が記述されている。この方法においては、1,1,1,
2−テトラフルオロエタンは、6バールの圧力の作用の下で液化され、抽出され
るべき原料と接触される。しかしながら、1,1,1,2−テトラフルオロエタ
ンは限られた溶剤力しか持たないので、公知のソックスレー法による多数回のパ
ーコレーションを用いて原料の吸尽が行われる。
ルオロエタンの代わりにヒドロフルオロエーテルを使用する方法が記述されてい
る。 ヒドロフルオロエーテルは、1,1,1,2−テトラフルオロエタンの品
質(安全性、非燃焼性、化学的不活性)と明らかに大きい溶剤力を併せ持つ。し
かしながら、記述されている方法においては、使用されるヒドロフルオロエーテ
ルは、2と4の間の炭素原子数及び概ね−85℃〜15℃の範囲、好ましくは−
70℃〜−10℃の間の沸点により特徴付けられる。
置の使用を必要とする。工業的な用途に対しては、業者は生産設備を置き換える
か、あるいはかなり手直ししなければならないので、この義務は無視できない資
金的な制約となる。
溶解あるいは不溶化する新しい方法であって、従来技術の上述の難点を含まない
方法を提案することである。 特に、本発明の一つの目的は、室温で大気圧を使用して行われる上記方法を記
述することである。 本発明の更なる目的は、無毒性の溶剤または溶剤混合物を使用するこのような
方法を開示することである。
なくとも一つの溶解ステップを使用する方法であって、上記溶剤媒体がメトキシ
−ノナフルオロブタン(C4F9OCH3)及びその異性体((CF3)2CFCF2 OCH3)、エトキシ−ノナフルオロブタン(C4F9OC2H5)及びその異性体 ((CF3)2CFCF2OC2H5)、並びにプロポキシ−ウンデカフルオロペン タン(C5F11OC3H7)からなる群より選ばれる少なくとも1種のヒドロフル オロエーテルを含有し、上記ヒドロフルオロエーテルが大気圧で+15℃〜+1
00℃の範囲の沸点を有することを特徴とする方法に関する、本発明により達成
される。
圧近傍で、及び室温あるいは室温近傍で行うことが可能であるという主要な利点
を有する。好ましくは、本発明の方法は、室温及び大気圧で行われる。
される。高溶剤力に加えて、これらは非毒性、化学的不活性、不燃性、無色、無
臭、無味であるという利点を有する。上記ヒドロフルオロエーテルは、また、低
い熱容量と低い蒸発潜熱を有する。終わりに、これらは、また、オゾン層破壊ポ
テンシャル(ODP)がゼロであり、地球温暖化ポテンシャルが低いという利点
を持つ。 また、好ましくは、上記ヒドロフルオロエーテルは大気圧で+30℃〜+80
℃の範囲の沸点を有する。
のヒドロフルオロエーテルに加えて、少なくとも一つの共溶剤も含む。 共溶剤とは、得られる混合物の性質を変える目的でヒドロフルオロエーテルに
いろいろな量で添加されるあらゆる化学的性質(溶媒力など)のあらゆる分子を
意味する。本発明によれば、好ましい共溶剤はできる限り低毒性を有する。制約
ではないが、例を挙げれば、エタノールと水は本発明の範囲内の共溶剤であると
考えられる。
温度の通常の条件下でこのような抽出物を精製及び/または分別するために行わ
れる。 原料から優れた品質の抽出物を得るために本発明の方法を使用する場合には、
これらの新しい抽出物を得る方法は、従来技術に合致する。すなわち、一つまた
はそれ以上の共溶剤を含むものであれ、あるいは含まないものであれ、ヒドロフ
ルオロエーテル及び一定の原料を、熱時あるいは冷時での溶剤による軟化により
、振盪して、あるいは振盪せずに、単一あるいは多数回の抽出によって、いろい
ろな長さの時間間隔で接触させる。抽出の動力学、抽出物の歩留まりまたは品質
を最適化するために、超音波またはマイクロウエーブ等の他の物理的な手段も適
用される。
出物が得られる迄ヒドロフルオロエーテルを蒸発することにより濃縮される。ヒ
ドロフルオロエーテルの物理化学的性質が与えられれば、抽出前あるいは抽出時
にいかなる特別な圧力をかけることは必要でない。それゆえ、抽出は大気圧下で
行われる。このことにより、現存の工業装置のいかなる変更も必要とせずに、慣
用的に使用される抽出溶剤をヒドロフルオロエーテルで置き換えることが可能に
なるので、本発明のこの特徴は重要である。
が低い、また大多数の規制的な環境標準に従う一方で、純度が高く、製造コスト
が低いことを特徴とする。得られる抽出物のこの最終の特徴は、製造設備を変更
する必要がなく、ヒドロフルオロエーテルの再生が容易であることに起因する。
を除くために、あるいは少なくとも実質的に低減させるために、慣用の抽出法に
より得られる抽出物を精製し、及び/または分別するためにも使用される。この
ような分子の例として、限定ではないが、慣用の方法で使用される抽出溶剤と殺
虫剤が挙げられる。
単純な沈降、濾過または共沸分離により抽出物から分離される。
/または分別する前あるいはその時に、特別な圧力をかけることは必要でない。 それゆえ、それは大気圧下で行われる。加えて、すべての精製及び/または分
別の工程は80℃以下の温度、好ましくは室温で行われる。
大きく減少すること、残存溶剤含量が低いこと、純度が高いこと、抽出物の「貴
重な」成分が損なわれないこと(熱分解しない)、大多数の規制的な環境標準に
従う一方で、製造コストが低いことが示される。
なる精製抽出物をも包含する。このような抽出物は、特に芳香族抽出物、活性成
分、着色抽出物等である。 以下の4つの非制限的な実施例の説明によって、本発明及びそれがもたらす種
々の利点は更に容易に理解されるであろう。
5%)を2リットルのメトキシ−ノナフルオロブタン(C4F9OCH3)に接触 させる。この混合物を45℃とし、5時間振る。固体/液体分離後、濾液を真空
中で蒸発させる(250ミリバール、48℃)。ハイブリッドラベンダーに、特
有の芳香を有する13.16グラムの重量の抽出物を集める。
ダーの花と250gのメトキシ−ノナフルオロブタン(C4F9OCH3)をワリ ングブレンダー(Warring Blender)タイプの混合粉砕機に加え
る。22℃で30秒間すりつぶした後、濾過により溶剤から花を分離し、15m
lの新鮮な溶剤中で2回すすぐ。ラベンダーの残渣を同量の新鮮な溶剤と再接触
させ、同じ条件下で再抽出する。全体で、5回の継続した抽出を行う。各濾液を
個別に蒸発する。得られた抽出物を秤量し、結果を下記の表に記す。
.68gである。1回目の得られた抽出物は透明で僅かに黄色に着色した油の形
である。それは、強い匂いを有し、ハイブリッドラベンダーの花に特有の芳香を
有する。
を乳化することによりエマルジョン水モデルを作る。得られたエマルジョンは、
エマルジョン水に特有の乳状の外観を有する。170gのこの液を、エマルジョ
ンに対して0.01、0.02、0.1及び0.2のメトキシ−ノナフルオロブ
タン/エマルジョン比(m/m)の量のメトキシ−ノナフルオロブタン(C4F9 OCH3)に接触させる。均質化及び沈降後、精油を含有するメトキシ−ノナフ ルオロブタンを抜き出し、真空中で蒸発させる(250ミリバール、48℃)。
全体比0.3の3回の継続したモデルの洗滌を行い追加の試験を行う。下記の表
は、この比でモデルから抽出し、モデル中の精油の初期の量に対して表した精油
のパーセンテージを示す。
ル)で最良の結果を得る。この場合、メトキシ−ノナフルオロブタンにより83
%の乳化した精油を抽出する。
かける食品油のモデルを作る。気相クロマトグラフィーのヘッドスペースによる
IUPAC 2 607法を用いて、油中のヘキサンの精確な含量を求める。
な沈降により集めることが望ましい。メトキシ−ノナフルオロブタンは、(メト
キシ−ノナフルオロブタン/残存ヘキサン)比5でモデルに包含される。室温(
25℃)で1時間均質化及び沈降後、油試料を取り出し、ヘキサン含量を分析す
る。得られた結果は、一回の抽出でメトキシ−ノナフルオロブタンにより最初に
存在した23.5%のヘキサンが抽出されることを示す。
、本発明は、溶剤中への有機分子または一群の有機分子の溶解を必要とするいか
なる方法の下でも行われることがわかるであろう。
Claims (8)
- 【請求項1】 有機分子または一群の有機分子を原料から抽出する方法、あ
るいは慣用の抽出法により得られる抽出物を精製する方法であって、それがメト
キシ−ノナフルオロブタン(C4F9OCH3)、その異性体((CF3)2CFC F2OCH3)、エトキシ−ノナフルオロブタン(C4F9OC2H5)、その異性体
((CF3)2CFCF2OC2H5)、及びプロポキシ−ウンデカフルオロペンタ ン(C5F11OC3H7)からなる群より選ばれる少なくとも1種のヒドロフルオ ロエーテルを含む溶剤媒体を使用し、該ヒドロフルオロエーテルが大気圧で+1
5℃〜+100℃の範囲の沸点を有することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 上記ヒドロフルオロエーテルが、大気圧で+30℃〜+80
℃の範囲の沸点を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 上記溶剤媒体が、少なくとも一つの共溶剤を含むことを特徴
とする請求項1または2のいずれかに記載の方法。 - 【請求項4】 上記共溶剤が、エタノール及び水からなる群より選ばれるこ
とを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 その方法が室温で行われることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 その方法が大気圧で行われることを特徴とする請求項1〜5
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の方法により得られる抽出物
。 - 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載の方法により得られる精製抽
出物。
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