JP2015500313A - スチームの存在下におけるヘキソース溶液からの5−ヒドロキシメチルフルフラール(hmf)の調製 - Google Patents
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Abstract
Description
a)ヘキソース、及び
沸点が(標準圧力で)200℃を超える有機溶媒(略して、高沸点成分と称する)、
を含む溶液(以後、出発溶液と称する)、並びに
スチームが、反応容器に給送され、
b)反応容器中で、ヘキソースのHMFへの変換が、スチームの存在下で起こり、同時にHMFが蒸留により取り出され、
c)留出物として、HMF含有水溶液(以後、留出物と称する)が得られる。
プロセスステップa)において、
ヘキソース、及び
沸点が(標準圧力で)200℃を超える有機溶媒(略して、高沸点成分と称する)
を含む溶液(以後、出発溶液と称する)、並びに
スチームが、反応容器に給送される。
1から40重量%のヘキソース、
5から90重量%の高沸点成分、好ましくはポリエーテル、
1から50重量%の水、
0.1から10mol %の酸(ヘキソースに基づく)、
0から10重量%の他の構成成分、例えばヘキソースの合成からの副生物、
を含む。
5から30重量%のヘキソース、
30から80重量%の高沸点成分、好ましくはポリエーテル、
10から50重量%の水、
0.1から5mol %の酸(ヘキソースに基づいて)、
0から5重量%の他の構成成分、例えばヘキソースの合成からの副生物
を含む。
プロセスステップb)において、出発溶液のHMFへの変換は、それ自体知られたスチーム蒸留と同時に行われる。この目的のために、出発溶液は反応容器中でスチームと接触させられる。
留出物として、HMF含有水溶液が得られる。留出物は、変換中に生成したHMF及びスチーム蒸留からの水を含む。
スチーム蒸留によるin situでのフルクトースの脱水とHMFの単離
出発溶液
出発溶液は、純物質を混合することにより得た。
DMSO:ジメチルスルホキシド
PEG-600:600の分子量を有するポリエチレングリコール
テトラグリム:テトラエチレングリコールジメチルエーテル
であった。
H2SO4:硫酸
p-TSA:パラ-トルエンスルホン酸
MSA:メタンスルホン酸
シュウ酸
であった。
スチーム蒸留は図1のような装置で実施する。装置は向流手順で操作されるガラスのSambayからなる。
[1]
5-ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)を製造する方法であって、
a)ヘキソース、及び
沸点が(標準圧力で)200℃を超える有機溶媒(略して、高沸点成分と称する)
を含む溶液(以後、出発溶液と称する)、並びに
スチームが、反応容器に給送され、
b)反応容器中で、ヘキソースのHMFへの変換が、スチームの存在下で起こり、同時にHMFが蒸留により取り出され、
c)留出物として、HMF含有水溶液(以後、留出物と称する)が得られる方法。
[2]
ヘキソースが、フルクトース、グルコース、又はフルクトースとグルコースの混合物である、実施形態1に記載の方法。
[3]
高沸点成分がポリエーテルである、実施形態1又は2に記載の方法。
[4]
ポリエーテルがポリ-C2〜C4-アルキレングリコールであり、その末端のヒドロキシル基がC1〜C4アルキル基によりエーテル化されていてもよい、実施形態1から3のいずれかに記載の方法。
[5]
出発溶液が高沸点成分を5から90重量%の量で含む、実施形態1から4のいずれかに記載の方法。
[6]
出発溶液が水溶液である、実施形態1から5のいずれかに記載の方法。
[7]
HMFを生ずる反応が、出発溶液に可溶な酸の存在下で行われる、実施形態1から6のいずれかに記載の方法。
[8]
HMFを生ずる反応が100℃から200℃で行われる、実施形態1から7のいずれかに記載の方法。
[9]
HMFを生ずる反応が1から300 mbarの圧力で行われる、実施形態1から8のいずれかに記載の方法。
[10]
出発溶液及びスチームが蒸発器に連続的に給送され、生成物溶液が連続的に引き出されて、連続的に実施される、実施形態1から9のいずれかに記載の方法。
[11]
反応容器が薄膜蒸発器である、実施形態1から10のいずれかに記載の方法。
[12]
スチームが出発溶液に対して向流で給送される、実施形態1から11のいずれかに記載の方法。
[13]
得られたHMFの60%超が留出物中にある、実施形態1から12のいずれかに記載の方法。
[14]
留出物が、2,5-フランジカルボン酸又は2,5-ビス(ヒドロキシメチル)フランを製造するために使用される、実施形態1から13のいずれかに記載の方法。
Claims (14)
- 5-ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)を製造する方法であって、
a)ヘキソース、及び
沸点が(標準圧力で)200℃を超える有機溶媒(略して、高沸点成分と称する)
を含む溶液(以後、出発溶液と称する)、並びに
スチームが、反応容器に給送され、
b)反応容器中で、ヘキソースのHMFへの変換が、スチームの存在下で起こり、同時にHMFが蒸留により取り出され、
c)留出物として、HMF含有水溶液(以後、留出物と称する)が得られる方法。 - ヘキソースが、フルクトース、グルコース、又はフルクトースとグルコースの混合物である、請求項1に記載の方法。
- 高沸点成分がポリエーテルである、請求項1又は2に記載の方法。
- ポリエーテルがポリ-C2〜C4-アルキレングリコールであり、その末端のヒドロキシル基がC1〜C4アルキル基によりエーテル化されていてもよい、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 出発溶液が高沸点成分を5から90重量%の量で含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 出発溶液が水溶液である、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- HMFを生ずる反応が、出発溶液に可溶な酸の存在下で行われる、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- HMFを生ずる反応が100℃から200℃で行われる、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- HMFを生ずる反応が1から300 mbarの圧力で行われる、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 出発溶液及びスチームが蒸発器に連続的に給送され、生成物溶液が連続的に引き出されて、連続的に実施される、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 反応容器が薄膜蒸発器である、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
- スチームが出発溶液に対して向流で給送される、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
- 得られたHMFの60%超が留出物中にある、請求項1から12のいずれか1項に記載の方法。
- 留出物が、2,5-フランジカルボン酸又は2,5-ビス(ヒドロキシメチル)フランを製造するために使用される、請求項1から13のいずれか1項に記載の方法。
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