JP2011517445A - 第三級アミド溶媒からの酸の除去 - Google Patents

Abstract

第三級アミド溶媒を含有する液体からカルボン酸を除去する方法が、該液体をアミンを含む抽出媒体に接触させる工程を含む。該アミンは水及び第三級アミド溶媒の両方と混和せず、該接触させる工程によって、第三級アミド溶媒を含有する脱酸された相、並びに抽出媒体及びカルボン酸を含有する相が形成される。第三級アミド溶媒を含有する液体及び脱酸された相の両方が、スクロース−６−アシレートをさらに含有し得る。
【選択図】図３

Description

スクロースから作られる高甘味度甘味料であるスクラロース（４，１’，６’−トリクロロ−４，１’，６’−トリデオキシガラクトスクロース）は、多くの食品用途及び飲料用途で使用することができる。

スクラロース調製のための多数の異なる合成経路が開発されているが、これらの経路では、６位の反応性ヒドロキシルが初めにアシル基でブロックされ、スクロース−６−アシレートが形成される。アシル基は典型的にはアセチル又はベンゾイルであるが、他のものを使用してもよい。次いで、スクロース−６−アシレートが塩素化され、４位、１’位、及び６’位のヒドロキシルが置換されて、４，１’，６’−トリクロロ−４，１’，６’−トリデオキシガラクトスクロース−６−アシレート（本明細書中ではスクラロース−６−アシレートと称される）が生じ、続いて加水分解によってアシル置換基が除去され、それによりスクラロースが生じる。スクロース−６−アシレート形成のための幾つかの合成経路は、スズ媒介アシル化反応を伴い、その具体例は特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５（全て参照により本明細書中に援用される）に開示されている。

様々な塩素化剤をスクロース−６−アシレートを塩素化するために使用することができるが、最も一般的にはアーノルド試薬等のビルスマイヤー型の塩が使用される。好適な塩素化プロセスの一つがWalkupら（特許文献６（参照により本明細書中に援用される））によって開示されている。このプロセスでは、第三級アミド、典型的にはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）が塩素化反応溶媒として使用される。塩素化が完了した後、スクロースの基部（base sucrose moiety）上のアーノルド試薬の付加物、及び過剰の塩素化試薬が塩基水溶液で中和（「クエンチ」）され、塩素化試薬の反応により得られる第三級アミド溶媒及び塩とともに、水溶液中にスクラロース−６−アシレートが生じる。次いで、スクラロース−６−アシレートが脱アシル化され、スクラロースが生じる。好適な脱アシル化プロセスの一つは、Naviaら（特許文献７（その開示全体が参照により本明細書中に援用される））によって教示されている。

米国特許第４，９５０，７４６号明細書 米国特許第５，０２３，３２９号明細書 米国特許第５，０８９，６０８号明細書 米国特許第５，０３４，５５１号明細書 米国特許第５，４７０，９６９号明細書 米国特許第４，９８０，４６３号明細書 米国特許第５，４９８，７０９号明細書

一態様では、本発明は、第三級アミド溶媒を含む液体からカルボン酸を除去する方法であって、第三級アミド溶媒及びカルボン酸を含む液体を、水及び第三級アミド溶媒の両方と混和しないアミンを含む抽出媒体と接触させ、それにより脱酸された第三級アミド溶媒を含む相、並びに抽出媒体及びカルボン酸を含む相を形成する工程を含む、方法を提供する。

本発明による抽出媒体を用いた３回の連続した抽出の各々の後の、ＤＭＦ試料における酢酸及びスクロース−６−アセテートの保持率を示す図である。 本発明によるより大規模な抽出の結果を示す図である。 本発明による使用に好適な抽出機器及び抽出プロセスの概略図である。

本発明者らは、スクラロースの製造において、合成手順の様々な段階で有意量の低級カルボン酸が副生成物又は副産物として生じ得ることを見出した。これらは、典型的には、プロセスにおいてスクロース−６−アセテートを中間体として使用する場合の酢酸、及び／又はプロセスにおいて、例えばビルスマイヤー型の塩を形成するためにＤＭＦを使用した場合に、この溶媒の加水分解によって形成し得るギ酸が挙げられる。便宜上、以下の考察ではこれらの酸の除去に言及する。しかしながら、スクラロースを製造する際にとられる具体的な合成経路に応じて、さらに又は代わりに他の酸が存在していてもよい。他の例示的な酸としては、Ｃ_３〜Ｃ_７モノカルボン酸、例えば安息香酸が挙げられる。第三級アミド溶媒からの任意のカルボン酸の除去は、本発明によって意図される。残念なことに、カルボン酸は製造装置の腐食の一因となる可能性があり、したがってその存在は問題となる。特に、それらの酸の有意量は、プロセスにおいて使用され、続いて回収、精製、及び再利用される第三級アミド溶媒に入ることとなる。

本発明は、かかる酸を第三級アミド溶媒から除去する方法を提供する。酸が除去され得る第三級アミド溶媒の非限定的な例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、及びＮ−メチル−２−ピロリドンが挙げられる。便宜上、本発明は、スクラロース合成に使用される溶媒であるＤＭＦの使用、及びＤＭＦからのカルボン酸の除去に関して説明されるが、任意の第三級アミド溶媒からの酸の除去も本発明の範囲内である。

ＤＭＦからの酢酸及び／又はギ酸等の酸の除去の多くは、蒸留によって達成され得る。しかしながら、本発明者らは、初めに蒸留供給流中のカルボン酸のｗｔ％を可能な限り最小限に抑えることが望ましいことを見出した。これは、これらの酸が蒸留機器において濃縮され、ｐＨの低下及び結果として機器の腐食を引き起こす可能性があるためである。この予備的な酸の除去は好ましくは、例えばｐＨ調節のために、ＤＭＦの分解を最小限に抑え、且つプロセスにおいて再使用される酸の回収を可能にするように行われる。

したがって、本発明は、以下の工程を含む方法による、ＤＭＦを含む液体からのカルボン酸の除去を提供する。酢酸及びギ酸を一例として使用する。

（ｉ）酢酸及びギ酸をアミン含有抽出媒体を用いてＤＭＦから抽出する。

（ｉｉ）抽出媒体を水で洗浄することによって精製し、ＤＭＦを抽出する。

（ｉｉｉ）精製抽出媒体を熱水で洗浄して、酢酸及び／又はギ酸を抽出し、それにより（ａ）酢酸及び／又はギ酸を含有する低ｐＨ水流（任意で、スクラロース合成プロセスからの高ｐＨ廃棄物の中和といった、任意の様々な目的に対して使用してもよい）、及び（ｂ）部分的に脱酸された抽出媒体を得る。

（ｉｖ）部分的に脱酸された抽出媒体を塩基水溶液でさらに洗浄し、酢酸及び／又はギ酸をさらに除去し、それにより実質的に脱酸された抽出媒体を得る。次いで、抽出媒体を工程（ｉ）において用いるために任意で再利用してもよい。

工程（ｉ）では、ＤＭＦを含む液体は、典型的には少なくとも６０ｗｔ％のＤＭＦ、より典型的には少なくとも７０ｗｔ％のＤＭＦ、最も典型的には少なくとも８０ｗｔ％のＤＭＦを含有する。液体の残りは、典型的には水及び様々な塩を、典型的にはほぼ等量で含む。工程（ｉ）では、典型的には少なくとも８０ｗｔ％、より典型的には少なくとも８５ｗｔ％、最も典型的には少なくとも９０ｗｔ％の酸がＤＭＦから抽出される。ＤＭＦを含む脱酸された相、並びに抽出媒体及びカルボン酸を含む相が得られる。典型的には、脱酸された相をさらに処理して、精製ＤＭＦを生成させる。幾つかの実施形態では、この処理にはＤＭＦを蒸発器に送って、不揮発性物質を除去することが含まれる。例えば、様々な炭水化物生成物及び副産物がこの不揮発性物質に含まれ得る。例えば機械的蒸気再圧縮蒸発器又は強制循環蒸発システムを含む、様々な種類の蒸発器が好適であり得る。次いで、蒸発器から流出する揮発性成分を凝縮させるが、その後蒸留するか、又はさらに蒸発させると共に凝縮させて、塔頂（overhead）画分として本質的に純粋なＤＭＦ、及び塔底画分として抽出媒体成分（複数可）を得てもよい。塔底画分を任意で工程（ｉ）において再使用するために戻してもよく、ＤＭＦをスクラロース合成手順、例えば塩素化工程において使用するために戻してもよい。

工程（ｉｉ）は典型的には５℃〜５０℃、より典型的には１０℃〜４０℃、最も典型的には１５℃〜３０℃の温度範囲で行われる。通常は周囲温度が使用される。抽出媒体から抽出されたＤＭＦを含有する得られた水相を、ＤＭＦの回収率を向上させるために工程（ｉ）の抽出装置に戻してもよい。

工程（ｉｉｉ）は、典型的には少なくとも５０℃、より典型的には少なくとも６０℃、最も典型的には少なくとも７０℃の温度で行われる。温度は典型的には最高で９０℃、より典型的には最高で８５℃、最も典型的には最高で８０℃である。典型的には、この工程によって、酸の約９０％が抽出媒体から除去される。

工程（ｉｖ）では、塩基水溶液は典型的にはｐＨ９〜１１．５に調節される。幾つかの実施形態では、ｐＨが調節された飽和酢酸ナトリウム水溶液がこの工程において使用される。この工程では、典型的には本来存在する酸の少なくとも９８ｗｔ％、より典型的には少なくとも９９．５ｗｔ％が除去される。

本発明の幾つかの実施形態では、本発明の方法によって予め精製されたＤＭＦを使用して、例えばスクロース−６−アシレートの形成、スクロース−６−アシレートの塩素化、及びスクラロースを形成するための得られたスクラロース−６−アシレートの脱アシル化を経た、最終的なスクラロースへの変換のためにスクロースを溶解してもよい。他の実施形態では、本明細書中に記載されるような抽出方法が、スクロース誘導体のＤＭＦ溶液に対して利用され得る。例えば、スクロース−６−アシレートを塩素化して、スクラロース−６−アシレートを形成する（及び最終的にスクラロースを生成させる）前に、スクロース−６−アシレートのＤＭＦ溶液から酸を除去することが望ましい場合があり、かかる溶液を本発明による抽出媒体を用いて処理して、カルボン酸を除去してもよい。実施例１及び実施例２はかかるプロセスに関する。かかる抽出の後、スクロース−６−アシレートを既知の方法によって（例えばアーノルド試薬を用いて）塩素化して、スクロース−６−アシレートを生成させてもよく、これを続いて脱アシル化して、スクラロースを生成させてもよい。

本発明の抽出を行うのに好適な装置は、化学工業技術において既知の任意の装置を含む。例えば、向流ミキサーセトラーユニットを使用することができる。他の好適な抽出技法としては、単段遠心分離機又は多段遠心分離機一式、例えばRobatelのＢＸＰシリーズ、Ｐｏｄｂｉｅｌｎｉａｋ遠心抽出装置が挙げられる。Ｓｃｈｅｉｂｅｌ抽出カラム及びＫａｒｒ抽出カラム等の向流カラム技術も好適である。幾つかの実施形態では、単純バッチ抽出後のデカンテーションを使用してもよい。充填／シーブトレイカラムを使用することもできる。
抽出媒体
抽出媒体の組成は、ＤＭＦからのカルボン酸の取り出し、及び水又は塩基水溶液の洗浄液への酸の放出の両方を可能にするよう選択される。抽出媒体は、スクラロース製造プロセスに含まれる様々な合成工程及び合成プロセスを妨げるような形で処理溶媒（例えばＤＭＦ）を汚染しないのが好ましい。好ましくは、抽出媒体は、該プロセスにおいて繰り返し使用するために回収可能且つ再利用可能である。

本発明による抽出媒体は、アミンを含み、単一の成分から成っていても、又は成分の混合物（そのうち一つのみがアミンである必要がある）から成っていてもよい。任意の様々なアミンを使用することができるが、但し該アミンは水又はＤＭＦと混和しない。幾つかの実施形態では、アミンは最高で２０℃の融点を有するため、典型的にはプロセスにおいてアミンを液体として使用することが可能となり、それにより抽出が容易となる。好適な一例は、約１４℃の融点を有する商用グレードのトリラウリルアミンである。幾つかの実施形態では、アミンの蒸気圧は、７６０トールで１５３℃で沸騰するＤＭＦより低い。すなわち、アミンは分解されずに沸騰することはないか、又はＤＭＦより高い温度で沸騰するかのいずれかであり、したがって蒸留又は蒸発／凝縮によるＤＭＦからのアミンの分離が容易となる。好適な一例は、約４５０℃の沸点を有する商用グレードのトリラウリルアミンである。

アミンは典型的にはモノアミンであり、典型的にはアミンの窒素原子以外にいかなるヘテロ原子をも含まない。幾つかの実施形態では、アミンは、式ＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３は各々独立して、Ｈ、及びＣ_１〜Ｃ_２０直鎖状又は分岐状アルキル基、環状基、脂環式基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、及びアルカリール基から成る群から選択されるが、但しＲ^１、Ｒ^２、及びＲ^３の少なくとも１つはＨではない）に従うものである。アミンは第一級、第二級又は第三級アミンであり得る。典型的には、アミンは第三級アミンである。典型的には、Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３は各々、Ｃ_７〜Ｃ_２０ヒドロカルビル基である。幾つかの実施形態では、Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３は各々、独立して選択される直鎖状、分岐状又は環状アルキル基である。好適なＲ^１基、Ｒ^２基、及びＲ^３基の非限定的な例としては、直鎖又は分岐鎖アルキル基、例えばヘプチル、２−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、３，５−ジメチルオクチル、３，７−ジメチルオクチル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、３−メチル−１０−エチルドデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、及びココアルキルが挙げられる。Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３の他の好適な例としては、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、ベンジル、ピニル（pinyl）、ピニルメチル、フェネチル、ｐ−メチルベンジル、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル、エチルフェニル、メチルナフチル、ジメチルナフチル、２−ノルボルニル、２−ボルニル、ノルボルニルメチル、及びアダマンチルが挙げられる。Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３における炭素原子の総数は、典型的には少なくとも２４、より典型的には少なくとも３０、最も典型的には少なくとも３６である。

本発明の幾つかの実施形態では、抽出媒体は、アミンとアルコールＲ^１ＯＨ（式中、Ｒ^１は上記の実施形態のいずれかによるものであり、少なくとも７個の炭素原子をさらに含む）との混合物を含む。該アルコールは水又はＤＭＦと混和しない。典型的には、Ｒ^１はアルキル基であり、典型的には少なくとも１０個の炭素原子を含む。ドデカノールが一例である。抽出媒体の具体的な組成は重要ではないが、抽出媒体は、典型的には少なくとも２０ｗｔ％、より典型的には少なくとも３０ｗｔ％、最も典型的には少なくとも４０ｗｔ％のアミンを含有する。無希釈の（neat）アミンを使用してもよい。抽出媒体は、典型的には最高で８０ｗｔ％、より典型的には最高で７０ｗｔ％、最も典型的には最高で６０ｗｔ％のアミンを含有する。抽出媒体の残りは一般にアルコールであるが、他の成分が任意で含まれていてもよい。幾つかの実施形態では、アミンはトリラウリルアミンであり、アルコールはドデカノールである。特定の一実施形態では、抽出媒体は約５０／５０（ｗｔ／ｗｔ）のトリラウリルアミン及びドデカノールである。

実施例１及び実施例２は、炭水化物を含有するＤＭＦ試料から酢酸を抽出する方法を例証する。結果はそれぞれ図１及び図２に、ドデカノールとトリラウリルアミンとの混合物での３回の抽出の各々の後の、下層における各々の指示成分の保持率を示すグラフとして示す。このデータから見て取れるように、本発明の方法は、スクロース−６−アシレートの損失の非常に少ない、スクロース−６−アシレートのＤＭＦ溶液からの酢酸の効果的な除去を可能にする。ＤＭＦはガスクロマトグラフィーによって、酢酸はイオンクロマトグラフィーによって、スクロース−６−アセテートは高速液体クロマトグラフィーによって測定した。
実施例１
分液漏斗を用いて、約１１ｗｔ％のアセチル化スクロースの混合物（そのうち約８０ｗｔ％がスクロース−６−アセテートであった）、並びに４６１００ｐｐｍの酢酸、７０．３％のＤＭＦ、及び約１４ｗｔ％の水を含有する、スクラロースの製造において使用された流の試料２５ｇを、トリラウリルアミンとドデカノールとの１：１（重量比）の混合物から成る抽出媒体２５ｇで抽出した。試料は１７．７ｇのＤＭＦ、１．１５ｇの酢酸、及び２．１ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。得られた上（抽出媒体）相は２８．７６ｇの重さがあった。下（ＤＭＦ）相は２１．１５ｇの重さがあり、１４．２ｇのＤＭＦ、０．６１ｇの酢酸、及び２．０３ｇのスクロース−６−アセテートを含有すると分析された。これを第１の下相と指定する。

第１の下相の１６．８２ｇ分を、１７．５ｇのトリラウリルアミン：ドデカノール（１：１）混合物で抽出した。使用した第１の下相の一部は、１１．３ｇのＤＭＦ、０．４８ｇの酢酸、及び１．６２ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。第２の下相と指定される得られた下相は１４．２７ｇの重さがあり、９．５４ｇのＤＭＦ、０．１２２ｇの酢酸、及び１．６０ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。上相は２０．０９ｇの重さがあった。

第２の下相の１０．７１ｇ分を、１０．０ｇのトリラウリルアミン：ドデカノール（１：１）混合物で抽出した。使用した第２の下相の一部は、７．１６ｇのＤＭＦ、０．０９２ｇの酢酸、及び１．２０ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。第３の下相と指定される得られた下相は９．２９ｇの重さがあり、３．６８ｇのＤＭＦ、０．０６ｇの酢酸、及び１．１５ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。

したがって、望ましいスクロース−６−アセテートがＤＭＦから抽出媒体へと抽出される傾向は非常に低かったが、一方でＤＭＦからの酢酸の除去はかなり効果的であったことが見て取れる。したがって、本発明の方法は、スクロース−６−アセテートのＤＭＦ溶液からの酢酸の優れた除去をもたらす。
実施例２
分液漏斗を用いて、実施例１において使用されたものと同じ流の試料１０１．７ｇを、トリラウリルアミンとドデカノールとの１：１（重量比）の混合物から成る抽出媒体１０１．７ｇで抽出した。混合物を遠心分離によって分離した。試料は７１．９ｇのＤＭＦ、４．７ｇの酢酸、及び８．５ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。得られた上（抽出媒体）相は１１１．２ｇの重さがあった。下（ＤＭＦ）相は８６．９ｇの重さがあり、６２．３ｇのＤＭＦ、１．６ｇの酢酸、及び７．８５ｇのスクロース−６−アセテートを含有すると分析された。これを第１の下相と指定する。

第１の下相の６６．２５ｇ分を、６６．９ｇのトリラウリルアミン：ドデカノール（１：１）混合物で抽出した。使用した第１の下相の一部は、４８．０ｇのＤＭＦ、１．２２ｇの酢酸、及び６．０４ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。混合物を遠心分離によって分離した。第２の下相と指定される得られた下相は５６．６ｇの重さがあり、３９．３ｇのＤＭＦ、０．６４ｇの酢酸、及び６．１６ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。上相は７４．８７ｇの重さがあった。

第２の下相の３９．１６ｇ分を、３９．０ｇのトリラウリルアミン：ドデカノール（１：１）混合物で抽出した。使用した第２の下相の一部は、２７．２ｇのＤＭＦ、０．４４ｇの酢酸、及び４．２６ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。混合物を遠心分離によって分離した。第３の下相と指定される得られた下相は３３．３８ｇの重さがあり、２１．７ｇのＤＭＦ、０．２３ｇの酢酸、及び４．１８ｇのスクロース−６−アセテートを含有していた。

下相におけるＤＭＦ量の減少は、抽出１、抽出２、及び抽出３でそれぞれ１３％、１８％、及び２０％であった。下相における酢酸量の減少は、抽出１、抽出２、及び抽出３でそれぞれ６６％、４８％、及び４８％であった。下相におけるスクロース−６−アセテート量の減少は、抽出１、抽出２、及び抽出３でそれぞれ８％、−２％（実測増加（measured increase））、及び２％であった。したがって、望ましいスクロース−６−アセテートが抽出媒体へと抽出される傾向は、酢酸の抽出と比較してわずかであるため、抽出を用いて酢酸をスクロース−６−アセテートから分離することができることが見て取れる。同様に、ＤＭＦは下（水）相に残る傾向が酢酸よりも大きい（スクロース−６−アセテートほど大きな傾向ではない）。しかしながら、ＤＭＦの損失は、以上で論考されたように、水相を第１の抽出工程に戻す、すなわち元の供給流と合わせることによって最小限に抑えることができる。
実施例３
ここで、本発明による使用のための実験室規模の抽出機器の説明、引き続きこの装置を用いて行われた例示的なＤＭＦ精製の結果を提示する。

実験室仕様のRobatelのＭｏｄｅｌ ＵＸ １−１（４段階系列のミキサーセトラー、Rousselet-Robatel（Annonay，France）から入手可能）を使用するが、これは抽出工程において向流的に機能する６つのミキサーセトラー段階、及び精製工程において機能する同様の２つの段階を有する。精製工程は３つの向流段階を含む熱水洗浄工程に接続し、熱水洗浄工程は２つの向流段階を含む「塩基洗浄」工程に接続する。塩基洗浄工程の抽出媒体出口は抽出段階に接続する。これにより抽出媒体相の再循環ループが完成する。図３は使用される一般的なプロセスの概略図である。

供給流（１）は精製工程から流出する重水相（１５）と混合される。この合わせた供給流は、抽出工程において抽出媒体（５）と向流的に混合される。この抽出工程は回収ＤＭＦ（６）を含む「重相」、並びに抽出媒体（２）を含む「軽相」を生じ、この軽相は供給流（１）中に元々存在するカルボン酸のかなりの部分を含有する。抽出工程は、典型的には２５℃〜３５℃の温度で行われる。供給流のｐＨは典型的には約６．５である。

酸を多く含む（loaded）抽出媒体（２）は精製工程へと送り込まれ、ここで精製水（７）と向流的に接触する。この工程の目的は、カルボン酸の除去を最小限に抑えつつ、抽出媒体から全ての残留ＤＭＦを取り除くことである。このため、精製工程も同様に周囲（２５℃）に近い温度で行われる。抽出媒体の凝固を起こすことのないよう、温度を可能な限り低く維持するのが望ましい。先述したように、精製工程から流出する重水相（１５）を供給流（１）と合わせることによって、最大量のＤＭＦが流（６）へと回収される。精製工程から流出する軽相（８）は抽出媒体相であり、依然としてカルボン酸を多く含んでいるが、実質的にＤＭＦを含まない。

この軽抽出媒体相（８）は３段階熱水洗浄工程へと送り込まれ、ここで抽出媒体が目標温度８０℃で熱水（９）と向流的に接触する。これによりカルボン酸の大部分が軽抽出媒体相（１１）から除去され、カルボン酸の大部分を含有する重水熱廃棄物相（１０）が生成する。

抽出媒体からのカルボン酸の除去を最大にするために、熱水洗浄工程からの軽相（１１）は、次に塩基洗浄工程へと送り込まれる。この工程は２段階の向流ミキサーセトラーを含み、ここで抽出媒体相は飽和酢酸ナトリウム水溶液（１２）と接触する。この工程は２つの目的に適う：（ｉ）カルボン酸部分が全てアニオン型（より水溶性）であるようにするために、抽出媒体流のｐＨが高ｐＨ（約１１）に調節されること、及び（ｉｉ）相分離を容易にするよう、流がより高い比重を有すること。この工程では、カルボン酸のさらなる除去が達成され、カルボン酸の大半が除去された抽出媒体流（５）が生じる。幾らかのカルボン酸塩を含有する廃酢酸ナトリウム水溶液（１３）も同様に塩基洗浄工程から流出する。

上記プロセス及び装置を用いたところ、以下のような抽出データが得られた。重量ベースで８５％のＤＭＦ、３．５％の水、及び６％の酢酸を含む液体流を、４ｇ／分の速度で抽出システムに供給した。この流を精製工程から生じた水と合わせて（約２．７ｇ／分）、合わせた供給流をミキサーセトラー抽出工程に供給した。ここで供給流は、１２．５ｇ／分の抽出媒体相、すなわちドデカノールとトリラウリルアミンとの混合物（約４６％のドデカノール及び４３％のトリラウリルアミンを含有し、残りの大部分は水、及び商用グレードアミン中に存在する不純物、及びアルコールから成る）と向流的に接触した。表１は抽出に使用される条件、及び得られた結果を示す。入口、出口、及び再利用流内部は、それぞれＩＮ、ＯＵＴ、及びＩＮＴとして表す。

２つの流が抽出工程から流出した。重相（約６．６ｇ／分）は、４９％のＤＭＦ、４４％の水、及び約０．２％の酢酸（約９５％のアセテートの除去に相当する）を含んでいた。軽相（抽出媒体相）は約１２．５ｇ／分の速度で抽出工程から流出し、３％のＤＭＦ、１．５％の水、４２％のドデカノール、及び３７％のトリラウリルアミン、並びに１．６％のアセテートを含有していた。

軽（抽出媒体）相は次に、精製工程へと連続して送り込まれ、ここで２．７ｇ／分の速度で向流的に供給される精製水と接触した。表２を参照されたい。抽出媒体相は約１２．５ｇ／分の速度で精製工程から流出し、１．６％のアセテート（Dionex Corporation（Sunnyvale，CA）から入手可能なイオン分析器を用いて、酢酸イオンとして測定した）と共に、１．９％のＤＭＦ、１．６％の水、４６％のドデカノール及び４１％のトリラウリルアミンを含んでいた。

下記表３に示されるように、生じた精製抽出媒体相は、約１２．５ｇ／分の速度で熱水洗浄工程（３段階ミキサーセトラー）へと送り込まれ、ここで４２ｇ／分の速度で供給される熱水と向流的に接触した。熱水で洗浄された抽出媒体は、約１２．５ｇ／分の速度で流出し、１．０％のＤＭＦ及び０．４％のアセテートを含有していた。熱水は廃棄物として約４２ｇ／分で流出し、０．５％のアセテートを含有していた。このように、熱水洗浄によって抽出媒体中のアセテートの７５％〜８０％が除去された。

熱水洗浄の後、抽出媒体は、１２．５ｇ／分の速度で塩基水（base water）洗浄工程へと送り込まれ、ここでｐＨ１１．５の飽和酢酸ナトリウム水溶液流と向流的に接触した。塩基洗浄水は１２．５ｇ／分の速度で供給され、塩基水洗浄工程から流出する時点のこの流のｐＨは約１０．８であった。この減少は、カルボン酸の一部の水相への取り込みによるものである。抽出媒体相（５）は、塩基洗浄工程から１２．５ｇ／分の速度で流出し、４６％のドデカノール及び４３％のトリラウリルアミンを含有していた。

上記データから見て取れるように、ほとんどＤＭＦが損失せずに、流入する供給流中に存在する酢酸の９５％が除去された。種々の工程においてさらなる段階を追加すること、温度及びｐＨ等をさらに最適化及び制御することによって、このプロセスをさらに最適化することが可能であることが当業者に明らかである。

本発明を、具体的な実施形態を参照して本明細書中に例証及び説明したが、本発明は提示した詳細に限定されることを意図されない。むしろ、本発明から逸脱することなく、特許請求の範囲の均等物の範囲（scope and range）内の細部において様々な修正を加えることができる。

Claims (22)

1. 第三級アミド溶媒を含む液体からカルボン酸を除去する方法であって、
   前記第三級アミド溶媒及び前記カルボン酸を含む前記液体を、水及び該第三級アミド溶媒の両方と混和しないアミンを含む抽出媒体と接触させ、それにより脱酸された第三級アミド溶媒を含む相、並びに該抽出媒体及び該カルボン酸を含む相を形成する工程を含む、方法。
2. 前記第三級アミド溶媒がジメチルホルムアミドである、請求項１に記載の方法。
3. 前記脱酸された第三級アミド溶媒を処理してさらに精製する処理工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記処理工程が、前記第三級アミド溶媒を蒸留すること、又は蒸発させると共に凝縮させることを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記アミンが、該アミンの窒素原子以外にいかなるヘテロ原子をも含まないモノアミンである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記アミンが第三級アミンである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記アミンが、式ＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３は各々独立して、Ｈ、及びＣ_１〜Ｃ_２０直鎖状又は分岐状アルキル基、環状基、脂環式基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、及びアルカリール基から成る群から選択されるが、但しＲ^１、Ｒ^２、及びＲ^３の少なくとも１つはＨではない）に従うものである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３を合わせた炭素原子の総数が少なくとも２４である、請求項７に記載の方法。
9. 前記アミンがトリラウリルアミンを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記アミンが前記第三級アミド溶媒の沸点より低い沸点を有しない、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記アミンが最高で２０℃の融点を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記抽出媒体が、前記アミンと水非混和性アルコールＲ^１ＯＨ（式中、Ｒ^１はＣ_７〜Ｃ_２０ヒドロカルビル基である）との混合物を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記水非混和性アルコールがドデカノールを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記カルボン酸が酢酸、ギ酸、又はそれらの混合物を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記抽出媒体及び前記カルボン酸を含む相を１０℃〜４０℃の範囲の温度で水で洗浄して、精製抽出媒体を形成する工程、
    前記精製抽出媒体を５０℃〜９０℃の範囲の温度で水で洗浄して、部分的に脱酸された抽出媒体を得る工程、及び
    前記部分的に脱酸された抽出媒体を塩基水溶液で洗浄して、実質的に脱酸された抽出媒体を得る工程をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記第三級アミド溶媒が前記液体の少なくとも６０ｗｔ％を占める、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 得られた第三級アミド溶媒中でスクロースの溶液を形成すること、及び続いて該スクロースをスクラロースに変換することをさらに含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 前記変換が、前記スクロースをスクロース−６−アシレートに変換すること、及び続いて該スクロース−６−アシレートをスクラロースに変換することを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記スクロース−６−アシレートがスクロース−６−アセテートである、請求項１８に記載の方法。
20. 前記第三級アミド溶媒を含む液体、及び前記脱酸された第三級アミド溶媒を含む相の両方が、スクロース−６−アシレートをさらに含む、請求項１〜３及び５〜１６のいずれか１項に記載の方法。
21. 前記スクロース−６−アシレートをスクラロースに変換することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記スクロース−６−アシレートがスクロース−６−アセテートである、請求項２０又は２１に記載の方法。

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