JP2018504142A - 食物成分として使用するためのオリゴ糖組成物及びその生成方法 - Google Patents

食物成分として使用するためのオリゴ糖組成物及びその生成方法 Download PDF

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Abstract

本明細書には、オリゴ糖組成物から構成された食物成分、及びかかる食物成分を生成する方法、ならびにかかる食物成分を食品中に使用する方法が記載される。本出願は、繊維などの市販の炭水化物源と同様の物理特性を有するが、より低い代謝エネルギーを有するオリゴ糖組成物を提供することによって、当該技術分野におけるこの必要性に対処する。食品における使用に好適なかかるオリゴ糖組成物を生成する方法も、本明細書に提供される。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１月２６日出願の米国仮特許出願第６２／１０８，０３６号の優先権を主張するものであり、その開示内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して、ヒトによる摂取に好適な食物成分に関し、より具体的には、オリゴ糖組成物から構成される食物成分、ならびに様々な食品中にかかる食物成分を使用する方法、ならびにかかるオリゴ糖組成物、食物成分、及び食品を生成する方法に関する。
食品は、様々な糖及びデンプンといった多様な炭水化物を含むことが多い。これらの炭水化物のうちのいくつかは、ヒトの胃及び小腸内で消化される。対照的に、食物繊維は胃または小腸内で消化されないことが多いが、大腸内の微生物によって発酵される場合がある。一部の食物繊維は、例えば食物が消化管を通過することの補助といった健康利益を有する。さらに、ヒトには消化不可能な特定のオリゴ糖を含む一部の複合炭水化物は、食品のカロリー値にほとんどまたは全く寄与しない。
食品中の原料糖成分の一部分をオリゴ糖に置き換えて、これらの食品のカロリー含有量を低減させることに、商業的関心が寄せられている。オリゴ糖は、好ましい風味、食感、及び稠度を与えるために食品に添加される場合もある。食物のテクスチャー、消化率、及び健康作用への影響を含むオリゴ糖の機能的性能は、オリゴ糖の特定の構造または構造特性の範囲に左右される。したがって、易消化性炭水化物の含有率が低いヒトによる摂取に好適な組成物が、当該技術分野で必要とされている。
本出願は、繊維などの市販の炭水化物源と同様の物理特性を有するが、より低い代謝エネルギーを有するオリゴ糖組成物を提供することによって、当該技術分野におけるこの必要性に対処する。食品における使用に好適なかかるオリゴ糖組成物を生成する方法も、本明細書に提供される。
一態様において、オリゴ糖組成物を含む食物成分が提供され、
（ａ）オリゴ糖組成物は、
少なくとも１０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、及び
少なくとも１０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
（ｂ）オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有し、
（ｃ）代謝エネルギー含有量は、乾物基準で４ｋｃａｌ／ｇ未満である。
いくつかの変更形態では、乾物基準の代謝エネルギー含有量は、２．７ｋｃａｌ／ｇ未満、もしくは２ｋｃａｌ／ｇ未満、もしくは１．５ｋｃａｌ／ｇ未満、または１ｋｃａｌ／ｇ〜２．７ｋｃａｌ／ｇ、もしくは１．１ｋｃａｌ／ｇ〜２．５ｋｃａｌ／ｇ、もしくは１．１〜２ｋｃａｌ／ｇである。
いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合及び１９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する。
別の態様では、オリゴ糖組成物を含む食物成分が提供され、
（ａ）オリゴ糖組成物は、
９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
１９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
（ｂ）オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有し、
（ｃ）代謝エネルギー含有量は、乾物基準で４ｋｃａｌ／ｇ未満である。
いくつかの変更形態では、乾物基準の代謝エネルギー含有量は、２．７ｋｃａｌ／ｇ未満、もしくは２ｋｃａｌ／ｇ未満、もしくは１．５ｋｃａｌ／ｇ未満、または１ｋｃａｌ／ｇ〜２．７ｋｃａｌ／ｇ、もしくは１．１ｋｃａｌ／ｇ〜２．５ｋｃａｌ／ｇ、もしくは１．１〜２ｋｃａｌ／ｇである。
いくつかの変更形態では、本オリゴ糖組成物は、少なくとも１５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合のグリコシド結合型分布を有する。
本明細書に記載の食物成分を組み込んだ食品も提供される。好適な食品の例としては、朝食用シリアル、グラノーラ、ヨーグルト、アイスクリーム、パン、クッキー、キャンディ、ケーキミックス、栄養シェイクまたは栄養補助剤が挙げられる。
他の態様では、研磨されたオリゴ糖組成物を生成する方法が提供され、これは、供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成し、そして、オリゴ糖組成物を研磨して、研磨されたオリゴ糖組成物を生成する、ことによるものである。かかる研磨されたオリゴ糖組成物は、食物成分または食品に組み込むことができる。
別の態様では、食物成分を生成する方法が提供され、これは、供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成し、オリゴ糖組成物を研磨して、研磨されたオリゴ糖組成物を生成し、そして、研磨されたオリゴ糖組成物から食物成分を形成する、ことによるものである。
なおも別の態様では、本明細書に記載の方法のいずれかに従って生成された食物成分を、他の成分と合わせて食品を製造することによって、食品を製造する方法が提供される。一変更形態では、本明細書に記載の方法のいずれかに従って、研磨されたオリゴ糖組成物を生成することと、研磨されたオリゴ糖組成物を他の食物成分と合わせて食品を製造することと、によって、食品を製造する方法が提供される。
なおも別の態様では、食物成分として使用するためまたは食品中に使用するためのオリゴ糖組成物が提供され、オリゴ糖組成物は、供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成すること、及び、反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成することによって生成される。
前述の態様のいくつかの実施形態では、触媒は、ポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを含むポリマー触媒であるか、または、触媒は、固体担体と、固体担体に結合した酸性部分と、固体担体に結合したイオン性部分と、を含む、固体担持触媒である。
本明細書に記載の方法のいずれかに従って生成された、研磨されたオリゴ糖組成物が提供される。また、本明細書に記載の方法のいずれかに従って生成された食物成分または食品が提供される。
本出願は、添付の図と併せて以下の説明を参照することによって理解することができる。
触媒の存在下で糖からオリゴ糖組成物を生成するための例示的なプロセスを示す。 ポリマー骨格及び側鎖を有する触媒の一部分を例示する。 酸性基を有する側鎖がリンカーによってポリマー骨格に結合しており、カチオン基を有する側鎖がポリマー骨格に直接結合している、例示的な触媒の一部分を例示する。 触媒が酸性部分とイオン性部分との両方を有する二重官能化触媒を活性炭担体から調製するための反応スキームを示す。 モノマーがモノマーのブロックとして配置され、酸性モノマーのブロックがイオン性モノマーのブロックと交互になっている、ポリマー触媒の一部分を示す。 所与のポリマー鎖内に架橋を有するポリマー触媒の一部分を示す。 所与のポリマー鎖内に架橋を有するポリマー触媒の一部分を示す。 ２つのポリマー鎖間に架橋を有するポリマー触媒の一部分を示す。 ２つのポリマー鎖間に架橋を有するポリマー触媒の一部分を示す。 ２つのポリマー鎖間に架橋を有するポリマー触媒の一部分を示す。 ２つのポリマー鎖間に架橋を有するポリマー触媒の一部分を示す。 ポリエチレン骨格を有するポリマー触媒の一部分を示す。 ポリビニルアルコール骨格を有するポリマー触媒の一部分を示す。 モノマーが交互の配列でランダムに配置されている、ポリマー触媒の一部分を示す。 ブレンステッド−ローリー酸を有する側鎖とカチオン基を有する側鎖との間に３個の炭素原子が存在する、ポリマー触媒中の２つの側鎖を示す。 ブレンステッド−ローリー酸を有する側鎖とカチオン基を有する側鎖との間に炭素が存在しない、ポリマー触媒中の２つの側鎖を示す。 イオノマー骨格を有するポリマー触媒の一部分を示す。 他の方法により生成されたオリゴ糖と比較して、本明細書に記載の方法に従って生成された様々なオリゴ糖に関する、異なる水分含有率におけるガラス転移温度（Ｔｇ）を示すグラフを示す。 他の方法により生成されたオリゴ糖と比較して、本明細書に記載の方法に従って生成された様々なオリゴ糖に関する、異なる水分活性値における水分含有率を示すグラフを示す。 酸性部分とイオン性部分との両方を有する触媒を用いたリファクタリング中のコーンシロップの経時的な重合度分布の変化を示すグラフである。 官能化オリゴ糖組成物を生成するための例示的なプロセスを示す図であり、ペンダント官能基及び架橋官能基を含むオリゴ糖の一部分が示されている。
以下の説明は、例示的な方法、パラメータなどを記載する。しかしながら、かかる説明が本開示の範囲の限定として意図されるものではなく、例示的な実施形態の説明として提供されることは理解されよう。
いくつかの態様において、オリゴ糖組成物から構成された食物成分が、本明細書に提供される。かかる食物成分は、繊維などの市販の炭水化物源と同じかまたは同様の物理特性を有するが、より低い代謝エネルギーを有する。かかる食物成分は、様々な食品に組み込まれ得、そして、より低カロリーの成分が所望される食品に適用される、より低エネルギーの基質として使用するのに好適である。
他の態様では、食物成分として使用するのに好適なオリゴ糖組成物を生成する方法が、本明細書に提供される。本明細書に記載されるかかる方法は、酸性基及びイオン性基を有する触媒を使用する。いくつかの変更形態では、かかる方法によって生成されるオリゴ糖組成物は、易消化性炭水化物の含有率が低く、ヒト消化器系によって緩徐に消化される。したがって、かかるオリゴ糖組成物は、ヒトによる摂取のための食物の食物繊維含有率を向上させ、及び／またはカロリー含有量を低減させるために使用され得る。
オリゴ糖組成物を含む食物成分、及びそれを生成する方法は、以下にさらに詳細に記載される。
食物成分
本明細書で使用される場合、「食物成分」は、食物の生産、加工、処理、包装、輸送、または貯蔵に使用されるいかなる物質をも指す。特定の実施形態において、食物成分は、安全性及び鮮度を改善するの維持、栄養価の改善もしくは維持、または食物の味、テクスチャー、もしくは外観の改善のために、食物に組み込まれる物質であり得る。本明細書に提供される食物成分は、オリゴ糖組成物から構成される。オリゴ糖組成物は、本明細書に記載の方法に従って生成され得、かかる組成物の特性は、使用される糖の種類ならびに反応条件に応じて異なり得る。オリゴ糖組成物は、存在するオリゴ糖の種類、重合度、消化率（例えば、ヒト消化器系によるもの）、ガラス転移温度、吸湿性、繊維含有率、グリコシド結合型分布、及び代謝エネルギー含有量に基づいて性質決定され得る。
オリゴ糖組成物
いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、１種類の糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。例えば、いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、グルコ−オリゴ糖、ガラクト−オリゴ糖、フルクト−オリゴ糖、マンノ−オリゴ糖、アラビノ−オリゴ糖、もしくはキシロ−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、２種類の異なる糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。例えば、いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、グルコ−ガラクト−オリゴ糖、グルコ−フルクト−オリゴ糖、グルコ−マンノ−オリゴ糖、グルコ−アラビノ−オリゴ糖、グルコ−キシロ−オリゴ糖、ガラクト−フルクト−オリゴ糖、ガラクト−マンノ−オリゴ糖、ガラクト−アラビノ−オリゴ糖、ガラクト−キシロ−オリゴ糖、フルクト−マンノ−オリゴ糖、フルクト−アラビノ−オリゴ糖、フルクト−キシロ−オリゴ糖、マンノ−アラビノ−オリゴ糖、マンノ−キシロ−オリゴ糖、もしくはアラビノ−キシロ−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、２つを超える種類の異なる糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、３種類、４種類、５種類、６種類、７種類、８種類、９種類、または１０種類の異なる糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。例えば、特定の変更形態では、オリゴ糖組成物は、ガラクト−アラビノ−キシロ−オリゴ糖、フルクト−ガラクト−キシロ−オリゴ糖、アラビノ−フルクト−マンノ−キシロ−オリゴ糖、グルコ−フルクト−ガラクト−アラビノ−オリゴ糖、フルクト−グルコ−アラビノ−マンノ−キシロオリゴ糖、またはグルコ−ガラクト−フルクト−マンノ−アラビノ−キシロ−オリゴ糖を含む、オリゴ糖を含む。
いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、グルコ−オリゴ糖、マンノ−オリゴ糖、グルコ−ガラクト−オリゴ糖、キシロ−オリゴ糖、アラビノ−ガラクト−オリゴ糖、グルコ−ガラクト−キシロ−オリゴ糖、アラビノ−キシロ−オリゴ糖、グルコ−キシロ−オリゴ糖、もしくはキシロ−グルコ−ガラクト−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一変更形態において、オリゴ糖組成物は、グルコ−ガラクト−オリゴ糖を含む。別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、キシロ−グルコ−ガラクト−オリゴ糖を含む。
本明細書で使用される場合、「オリゴ糖」は、グリコシド結合によって結合した２個以上の単糖単位を含む化合物を指す。
いくつかの実施形態では、２個以上の単糖単位のうちの少なくとも１個は、Ｌ型の糖である。他の実施形態では、２つ以上の単糖のうちの少なくとも１つは、Ｄ型の糖である。なおも他の実施形態では、２個以上の単糖単位は、それらの天然に豊富な形態に従ってＬ型またはＤ型の糖（例えば、Ｄ−グルコース、Ｄ−キシロース、Ｌ−アラビノース）である。
いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、例えば、Ｌ型対Ｄ型またはＤ型対Ｌ型の比率が１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、１：１２、１：１４、１：１６、１：１８、１：２０、１：２５、１：３０、１：３５、１：４０、１：４５、１：５０、１：５５、１：６０、１：６５、１：７０、１：７５、１：８０、１：８５、１：９０、１：１００、１：１５０などである、Ｌ型の単糖単位とＤ型の単糖単位との混合物を含む。いくつかの実施形態では、オリゴ糖は、実質的に全てＬ型またはＤ型のグリカン単位を有する単糖単位を含み、これは、任意選択により、それぞれの他方の型を１％、２％、３％、４％５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、または２０％含む。
本明細書で使用される場合、「グルコ−オリゴ糖」は、グリコシド結合によって結合した２個以上のグルコース単糖単位を含む化合物を指す。同様に、「ガラクト−オリゴ糖」は、グリコシド結合によって結合した２個以上のガラクトース単糖単位を含む化合物を指す。
本明細書で使用される場合、「グルコ−ガラクト−オリゴ糖」は、グリコシド結合によって結合した１個以上のグルコース単糖単位と、グリコシド結合によって結合した１個以上のガラクトース単糖単位とを含む化合物を指す。いくつかの実施形態では、乾燥質量基準でのグルコース対ガラクトースの比は、グルコース対ガラクトース１０：１からグルコース対ガラクトース０．１：１、グルコース対ガラクトース５：１からグルコース対ガラクトース０．２：１、グルコース対ガラクトース２：１からグルコース対ガラクトース０．５：１である。一実施形態において、グルコース対ガラクトースの比は１：１である。
一変更形態において、オリゴ糖組成物は、長鎖オリゴ糖組成物であり、別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、短鎖オリゴ糖組成物である。本明細書で使用される場合、「長鎖オリゴ糖組成物」という用語は、約８、約９、約１０、約１１、約１２、約１３、約１４、約１５、約１６、約１７、約１８、約１９、または約２０の平均重合度（ＤＰ）を有するオリゴ糖組成物を指す。本明細書で使用される場合、「短鎖オリゴ糖組成物」という用語は、約２、約３、約４、約５、約６、または約７の平均ＤＰを有するオリゴ糖組成物を指す。
官能化オリゴ糖組成物
いくつかの変更形態では、本明細書に記載のオリゴ糖組成物は、官能化オリゴ糖組成物である。官能化オリゴ糖組成物は、例えば、１つ以上の糖（例えば、供給糖）を、１つ以上の官能化化合物と、例えばＷＯ ２０１２／１１８７６７及びＷＯ ２０１４／０３１９５６に記載のポリマー触媒及び固体担持触媒を含む触媒の存在下で合わせることによって、生成され得る。特定の変更形態では、官能化オリゴ糖は、グリコシド結合によって結合した２個以上の単糖単位を含む化合物であり、ここで、単糖単位中の１つ以上のヒドロキシル基は独立して、官能化化合物に置き換えられているか、または官能化化合物に対する結合を含む。官能化化合物は、エーテル結合、エステル結合、酸素−硫黄結合、アミン結合、または酸素−亜リン酸結合によってオリゴ糖に結合することができ、そして単糖単位を含まない化合物であり得る。
官能化化合物
特定の変更形態では、官能化化合物は、アミン、ヒドロキシル、カルボン酸、三酸化硫黄、硫酸、及びリン酸から独立して選択される１つ以上の官能基を含む。いくつかの変更形態では、１つ以上の官能化化合物は、アミン、アルコール、カルボン酸、硫酸塩、リン酸塩、または硫黄酸化物から成る群から独立して選択される。
いくつかの変更形態では、官能化化合物は、１つ以上のヒドロキシル基を有する。いくつかの変更形態では、１つ以上のヒドロキシル基を有する官能化化合物はアルコールである。そのようなアルコールには、例えば、アルカノール及び糖アルコールが含まれ得る。
特定の変更形態では、官能化化合物は、１つのヒドロキシル基を有するアルカノールである。例えば、いくつかの変更形態では、官能化化合物は、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、及びヘキサノールから選択される。他の変更形態では、官能化化合物は、２つ以上のヒドロキシル基を有する。例えば、いくつかの変更形態では、官能化化合物は、プロパンジオール、ブタンジオール、及びペンタンジオールから選択される。
例えば、一変更形態において、１つ以上の糖（例えば、供給糖）を糖アルコールとポリマー触媒の存在下で合わせて、官能化オリゴ糖組成物を生成してもよい。好適な糖アルコールには、例えば、ソルビトール（グルシトールとしても知られる）、キシリトール、ラシトール、アラビナトール（アラビトールとしても知られる）、グリセロール、エリスリトール、マンニトール、ガラシトール、フシトール、イジトール、イノシトール、もしくはボレミトール、またはそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。
官能化化合物がヒドロキシル基を含む別の変更形態では、官能化化合物は、エーテル結合によって単糖単位に結合し得る。エーテル結合の酸素は、単糖単位から、または官能化化合物から誘導され得る。
なおも他の変更形態では、官能化化合物は、１つ以上のカルボン酸官能基を含む。例えば、いくつかの変更形態では、官能化化合物は、乳酸、酢酸、クエン酸、ピルビン酸、コハク酸、グルタミン酸、イタコン酸、リンゴ酸、マレイン酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、アジピン酸、イソ酪酸、ギ酸、レブリン酸、吉草酸、及びイソ吉草酸から選択される。他の変更形態では、官能化化合物は、糖酸である。例えば、一実施形態において、官能化化合物は、グルコン酸である。官能化化合物がカルボン酸基を含む特定の変更形態では、官能化化合物は、エステル結合によって単糖単位に結合し得る。エステル結合の非カルボニル酸素は、単糖単位から、または官能化化合物から誘導され得る。
さらに他の変更形態では、官能化化合物は、１つ以上のアミン基を含む。例えば、いくつかの変更形態では、官能化化合物はアミノ酸であり、他の変更形態では、官能化化合物はアミノ糖である。一変更形態において、官能化化合物は、グルタミン酸、アスパラギン酸、グルコサミン、及びガラクトサミンから選択される。官能化化合物がアミン基を含む特定の変更形態では、官能化化合物は、アミン結合によって単糖単位に結合し得る。
なおも他の変更形態では、官能化化合物は、三酸化硫黄基または硫酸基を含む。例えば、一変更形態において、官能化化合物は、ジメチルホルムアミド三酸化硫黄錯体である。別の変更形態では、官能化化合物は、硫酸塩である。一実施形態において、硫酸塩は、例えば、三酸化硫黄からインサイツで生成される。官能化化合物が三酸化硫黄または硫酸基を含む特定の変更形態では、官能化化合物は、酸素−硫黄結合によって単糖単位に結合し得る。
さらに他の変更形態では、官能化化合物は、リン酸基を含む。官能化化合物がリン酸基を含む特定の変更形態では、官能化化合物は、酸素−亜リン酸結合によって単糖単位に結合し得る。
本明細書に記載の官能化化合物が官能基の組み合わせを含んでもよいことは理解されよう。例えば、官能化化合物は、１つ以上のヒドロキシル基と１つ以上のアミン基とを含んでもよい（例えば、アミノ糖）。他の実施形態では、官能化化合物は、１つ以上のヒドロキシル基と１つ以上のカルボン酸基とを含んでもよい（例えば、糖酸）。なおも他の実施形態では、官能化化合物は、１つ以上のアミン基と１つ以上のカルボン酸基とを含んでもよい（例えば、アミノ酸）。さらに他の実施形態では、官能化化合物は、エステル、アミド、及び／またはエーテルなどの、１つ以上の追加の官能基を含む。例えば、特定の実施形態において、官能化化合物は、シアル酸（例えば、Ｎ−アセチルノイラミン酸、２−ケト−３−デオキシノン酸（ｄｅｏｘｙｎｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、及びノイラミン酸の他のＮ−またはＯ−置換誘導体）である。
さらに、官能化化合物が上述の基のうちの１つ以上に属し得ることは理解されよう。例えば、グルタミン酸は、アミンとカルボン酸との両方であり、グルコン酸は、カルボン酸とアルコールとの両方である。
いくつかの変更形態では、官能化化合物は、オリゴ糖上にペンダント基を形成する。他の変更形態では、官能化化合物は、オリゴマー骨格と第２のオリゴマー骨格との間に架橋基を形成し、各オリゴマー骨格は、独立して、グリコシド結合によって結合した２個以上の単糖単位を含み、官能化化合物は、両方の骨格に結合している。他の変更形態では、官能化化合物は、オリゴマー骨格と単糖との間に架橋基を形成し、オリゴマー骨格は、グリコシド結合によって結合した２個以上の単糖単位を含み、官能化化合物は、この骨格と単糖とに結合している。
ペンダント官能基
特定の変更形態では、１つ以上の糖（例えば、供給糖）と１つ以上の官能化化合物とを、ＷＯ ２０１２／１１８７６７及びＷＯ ２０１４／０３１９５６に記載のポリマー触媒及び固体担持触媒を含む触媒の存在下で合わせると、官能化オリゴ糖組成物が生成される。特定の実施形態において、官能化化合物は、ペンダント官能基として単糖サブユニットに結合している。
ペンダント官能基には、１個の単糖単位に結合し、そしていかなる他の単糖単位にも結合していない官能化化合物が含まれ得る。いくつかの変更形態では、ペンダント官能基は、１個の単糖単位に結合した単一の官能化化合物である。例えば、一変更形態において、官能化化合物は酢酸であり、ペンダント官能基は、エステル結合により単糖に結合したアセテートである。別の変更形態では、プロピオン酸中の官能化化合物、そしてペンダント官能基は、エステル結合により単糖に結合したプロピオネートである。なおも別の変更形態では、官能化化合物はブタン酸であり、ペンダント官能基は、エステル結合により単糖に結合したブタノエートである。他の変更形態では、ペンダント官能基は、複数の官能化化合物を一緒に結合させることから形成される。例えば、いくつかの実施形態では、官能化化合物はグルタミン酸であり、ペンダント官能基は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、または８つのグルタミン酸残基のペプチド鎖であり、この鎖は、エステル結合によって単糖に結合している。他の実施形態では、ペプチド鎖は、アミン結合によって単糖に結合している。
ペンダント官能基は、単糖に対する単一の結合、または単糖に対する複数の結合を含んでもよい。例えば、一実施形態において、官能化化合物はエタンジオールであり、ペンダント官能基は、２つのエーテル結合によって単糖に結合したエチルである。
図１６を参照すると、プロセス１６００は、異なるペンダント官能基を含むオリゴ糖を生成するための例示的なスキームを示す。プロセス１６００において、単糖１６０２（記号的に表わされる）を、官能化化合物であるエタンジオール１６０４と触媒１６０６の存在下で合わせて、オリゴ糖を生成する。オリゴ糖の部分１６１０が図１６に示されており、グリコシド結合によって結合した単糖は、円及び線によって記号的に表されている。このオリゴ糖は、標識されたセクションによって示されるように、３つの異なるペンダント官能基を含む。これらのペンダント官能基には、１つの結合により単一の単糖単位に結合した単一の官能化化合物、ペンダント官能基を形成するように一緒に結合した２つの官能化化合物（ここでペンダント官能基は、１つの結合により単一の単糖単位に結合している）、及び２つの結合により単一の単糖単位に結合した単一の官能化化合物が含まれる。プロセス１６００で使用される官能化化合物はエタンジオールであるが、本明細書に記載される官能化化合物またはそれらの組み合わせのいずれを使用してもよいことは理解されよう。さらに、複数のペンダント官能基がオリゴ糖の部分１６１０に存在するが、ペンダント官能基の数及び種類は、プロセス１６００の他の変更形態において異なり得ることは理解されよう。
いずれの官能化化合物もペンダント官能基を形成し得ることは理解されよう。いくつかの変更形態では、官能化オリゴ糖組成物は、グルコサミン、ガラクトサミン、クエン酸、コハク酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、グルクロン酸、酪酸、イタコン酸、リンゴ酸、マレイン酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、アジピン酸、イソ酪酸、ギ酸、レブリン酸、吉草酸、イソ吉草酸、ソルビトール、キシリトール、アラビトール、グリセロール、エリスリトール、マンニトール、ガラシトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ボレミトール、ラシトール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、硫酸、及びリン酸から成る群から選択される１つ以上のペンダント基を含む。
架橋官能基
特定の変更形態では、１つ以上の糖（例えば、供給糖）と１つ以上の官能化化合物とを、ＷＯ ２０１２／１１８７６７及びＷＯ ２０１４／０３１９５６に記載のポリマー触媒及び固体担持触媒を含む触媒の存在下で合わせると、架橋官能基を含む官能化オリゴ糖が生成される。
架橋官能基には、１個の単糖単位に結合し、そして少なくとも１個の追加の単糖単位に結合した官能化化合物が含まれ得る。単糖単位は、独立して、同じオリゴ糖骨格の単糖単位、別個のオリゴ糖骨格の単糖単位、またはいかなる追加の単糖にも結合していない単糖類であり得る。いくつかの変更形態では、架橋性官能性化合物は、１個の追加の単糖単位に結合している。他の変更形態では、架橋性官能性化合物は、２個以上の追加の単糖単位に結合している。例えば、いくつかの実施形態では、架橋性官能性化合物は、２個、３個、４個、５個、６個、７個、または８個の追加の単糖単位に結合している。いくつかの変更形態では、架橋官能基は、単一の官能化化合物を２個の単糖単位に結合させることによって形成される。例えば、一実施形態において、官能化化合物はグルタミン酸であり、架橋官能基は、エステル結合により１個の単糖単位に、またアミン結合により追加の単糖単位に結合した、グルタミン酸残基である。他の実施形態では、架橋性官能化基は、複数の官能化化合物分子を互いに結合させることによって形成される。例えば、一実施形態において、官能化化合物はエタンジオールであり、架橋官能基は、エーテル結合により互いに結合した４つのエタンジオール分子の線状オリゴマーであり、オリゴマー中の第１のエタンジオール分子は、エーテル結合により１個の単糖単位に結合しており、オリゴマー中の第４のエタンジオール分子は、エーテル結合により追加の単糖単位に結合している。
図１６を再度参照すると、プロセス１６００に従って生成されたオリゴ糖の部分１６１０は、標識されたセクションによって示されるように、３つの異なる架橋官能基を含む。これらの架橋官能基には、１つの結合によりオリゴ糖の単糖単位に結合し、そして追加の結合によって単糖類に結合した単一の官能化化合物、同じオリゴ糖骨格の２個の異なる単糖単位に結合した単一の官能化化合物、及び架橋官能基を形成するように一緒に結合した２つの官能化化合物（ここで架橋官能基は、１つの結合により１個の単糖単位に、また第２の結合により追加の単糖単位に結合している）が含まれる。プロセス１６００で使用される官能化化合物はエタンジオールであるが、本明細書に記載される官能化化合物またはそれらの組み合わせのいずれを使用してもよいことは理解されよう。さらに、複数の架橋官能基がオリゴ糖の部分１６１０に存在するが、架橋官能基の数及び種類がプロセス１６００の他の変更形態において異なり得ることは理解されよう。
単糖と結合を形成することのできる２つ以上の官能基を有するいずれの官能化化合物も架橋官能基を形成し得ることは理解されよう。例えば、架橋官能基は、ポリカルボン酸（コハク酸、イタコン酸、リンゴ酸、マレイン酸、及びアジピン酸など）、ポリオール（ソルビトール、キシリトール、アラビトール、グリセロール、エリスリトール、マンニトール、ガラシトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ボレミトール、及びラシトールなど）、及びアミノ酸（グルタミン酸など）から選択され得る。いくつかの変更形態では、官能化オリゴ糖組成物は、グルコサミン、ガラクトサミン、乳酸、酢酸、クエン酸、ピルビン酸、コハク酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、グルクロン酸、イタコン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アジピン酸、ソルビトール、キシリトール、アラビトール、グリセロール、エリスリトール、マンニトール、ガラシトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ボレミトール、ラシトール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、硫酸、及びリン酸から成る群から選択される１つ以上の架橋基を含む。
ペンダント官能基と架橋官能基との混合物を含む官能化オリゴ糖組成物もまた、本明細書に記載の方法を使用して生成され得る。例えば、特定の実施形態において、１つ以上の糖を触媒の存在下でポリオールと合わせ、官能化オリゴ糖組成物が生成され、この組成物の少なくとも一部分は、エーテル結合によりオリゴ糖に結合したペンダントポリオール官能基を含み、少なくとも一部分は、架橋性ポリオール官能基を含み、各基は、第１のエーテル結合により第１のオリゴ糖に、また第２のエーテル結合により第２のオリゴ糖に結合している。
さらに、糖、オリゴ糖組成物、またはそれらの組み合わせと合わせた１つ以上の官能化化合物は、官能化オリゴ糖組成物が第１の官能化化合物に結合した単糖単位を含み、そして第１の官能化化合物が第２の官能化化合物に結合するように、他の官能化化合物と結合を形成し得ることは理解されよう。
重合度
反応生成物のオリゴ糖含有率は、例えば、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）と分光光度法との組み合わせによって決定することができる。例えば、オリゴ糖の平均重合度（ＤＰ）は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個〜１５個、及び１５個超のアンヒドロ糖モノマー単位を含む種の平均数として決定することができる。
いくつかの実施形態では、１つ以上の糖を触媒と合わせた後（例えば、１つ以上の糖を触媒と合わせた２時間後、３時間後、４時間後、８時間後、１２時間後、２４時間後、または４８時間後）の、１つ以上のオリゴ糖のオリゴ糖重合度（ＤＰ）分布は、ＤＰ２＝０％〜４０％、例えば４０％未満、３０％未満、２０％未満、１０％未満、５％未満、もしくは２％未満など；または１０％〜３０％もしくは１５％〜２５％；ＤＰ３＝０％−２０％、例えば１５％未満、１０％未満、５％未満など；または５％〜１５％；及びＤＰ４＋＝１５％超、２０％超、３０％超、４０％超、５０％超；または１５％〜７５％、２０％〜４０％、もしくは２５％〜３５％である。
いくつかの実施形態では、１つ以上の糖を触媒と合わせた後（例えば、１つ以上の糖を触媒と合わせた２時間後、３時間後、４時間後、８時間後、１２時間後、２４時間後、または４８時間後）の、１つ以上のオリゴ糖のオリゴ糖重合度（ＤＰ）分布は、表１Ａの項目（１）〜（１９２）のいずれか１つである。
Figure 2018504142
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本明細書に記載の方法における１つ以上の糖から１つ以上のオリゴ糖への変換の収率は、例えば高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を含む、当該技術分野で既知の任意の好適な方法によって決定することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖を触媒と合わせた後（例えば、１つ以上の糖を触媒と合わせた２時間後、３時間後、４時間後、８時間後、１２時間後、２４時間後、または４８時間後）にＤＰ＞１である１つ以上のオリゴ糖への変換の収率は、約５０％超（または約５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、もしくは９８％超）である。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖を触媒と合わせた後（例えば、１つ以上の糖を触媒と合わせた２時間後、３時間後、４時間後、８時間後、１２時間後、２４時間後、または４８時間後）に＞ＤＰ２の１つ以上のオリゴ糖への変換の収率は、３０％超（または３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、もしくは９８％超）である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、より低いレベルの分解生成物を有し、比較的高い選択性をもたらす、オリゴ糖組成物を生成する。糖分解生成物に対するモル収率及び選択性は、例えばＨＰＬＣを含む、当該技術分野で既知の任意の好適な方法によって決定され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖を触媒と合わせた後（例えば、１つ以上の糖を触媒と合わせた２時間後、３時間後、４時間後、８時間後、１２時間後、２４時間後、または４８時間後）の糖分解生成物の量は、約１０％未満（または約９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．７５％、０．５％、０．２５％、もしくは０．１％未満）、例えば約１０％未満の、１，６−アンヒドログルコース（レボグルコサン）、５−ヒドロキシメチルフルフラール、２−フルアルデヒド、酢酸、ギ酸、レブリン酸、及び／またはフミンのうちのいずれか１つまたは組み合わせなどである。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖を触媒と合わせた後（例えば、１つ以上の糖を触媒と合わせた２時間後、３時間後、４時間後、８時間後、１２時間後、２４時間後、または４８時間後）のオリゴ糖生成物に対するモル選択性は、約９０％超（または約９５％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、もしくは９９．９％超）である。
いくつかの変更形態では、本明細書に記載の方法に従って生成されたオリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％、少なくとも２０乾燥重量％、少なくとも３０乾燥重量％、少なくとも４０乾燥重量％、少なくとも５０乾燥重量％、少なくとも６０乾燥重量％、少なくとも７０重量％、１０〜９０乾燥重量％、２０〜８０乾燥重量％、３０〜８０乾燥重量％、５０〜８０乾燥重量％、または７０〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
いくつかの変更形態では、本明細書に記載の方法に従って生成されたオリゴ糖組成物は、乾燥重量基準で少なくとも１０％のＤＰ３＋を有する。特定の変更形態では、本明細書に記載の方法に従って生成されたオリゴ糖組成物は、乾燥重量基準で少なくとも１０％、乾燥重量基準で少なくとも２０％、乾燥重量基準で少なくとも３０％、乾燥重量基準で少なくとも４０％、乾燥重量基準で少なくとも５０％、乾燥重量基準で少なくとも６０％、乾燥重量基準で少なくとも７０％、乾燥重量基準で１０〜９０％、乾燥重量基準で２０〜８０％、乾燥重量基準で３０〜８０％、乾燥重量基準で５０〜８０％、または乾燥重量基準で７０〜８０％のＤＰ３＋を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、１００ｇ／ｍｏｌ〜２０００ｇ／ｍｏｌ、もしくは３００ｇ／ｍｏｌ〜１８００ｇ／ｍｏｌ、もしくは３００ｇ／ｍｏｌ〜１７００ｇ／ｍｏｌ、もしくは５００ｇ／ｍｏｌ〜１５００ｇ／ｍｏｌ、または約３００ｇ／ｍｏｌ、３５０ｇ／ｍｏｌ、４００ｇ／ｍｏｌ、４５０ｇ／ｍｏｌ、５００ｇ／ｍｏｌ、５５０ｇ／ｍｏｌ、６００ｇ／ｍｏｌ、６５０ｇ／ｍｏｌ、７００ｇ／ｍｏｌ、７５０ｇ／ｍｏｌ、８００ｇ／ｍｏｌ、８５０ｇ／ｍｏｌ、９００ｇ／ｍｏｌ、９５０ｇ／ｍｏｌ、１０００ｇ／ｍｏｌ、１１００ｇ／ｍｏｌ、１２００ｇ／ｍｏｌ、１３００ｇ／ｍｏｌ、１４００ｇ／ｍｏｌ、１５００ｇ／ｍｏｌ、１６００ｇ／ｍｏｌ、１７００ｇ／ｍｏｌ、もしくは約１８００ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有する。前述の内容の特定の変更形態では、オリゴ糖組成物の平均分子量は、数平均分子量として決定される。他の変更形態では、オリゴ糖組成物の平均分子量は、重量平均分子量として決定される。なおも別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、同じ分子量を有する単糖単位のみを含み、その場合、数平均分子量は、平均重合度と単糖単位の分子量との積と同一である。
消化率
いくつかの変更形態では、化合物の「消化率」は、ヒト消化器系（例えば、口、食道、胃、及び／または小腸）が、化合物あるいはその化合物に対する消化器系の作用（例えば、消化性の酸及び／または酵素による加水分解）から生じる消化産物を吸収する能力を指す。消化可能な化合物の例としては、単糖、スクロース及びマルトースなどの特定の二糖、マルトデキストリンなどの特定のオリゴ糖、ならびにデンプンなどの特定の多糖が挙げられる。消化に耐性のある化合物としては、例えば、食物繊維が挙げられる。
本明細書に記載の方法に従って生成された１つ以上のオリゴ糖の消化率は、当業者に既知の標準的方法によって、例えば、インビトロ法ＡＯＡＣ ２００９．０１またはインビトロＥｎｇｌｙｓｔアッセイによって決定することができる。ＡＯＡＣ ２００９．０１は、食物繊維である炭水化物組成物の量を決定することができる酵素アッセイである。Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＡＯＡＣ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＡＯＡＣ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｅｒｇ，ＵＳＡ．を参照されたい。例えば、Ｅｎｇｌｙｓｔアッセイは、急速に消化可能であるか、緩徐に消化可能であるか、または消化に耐性のある炭水化物組成物の量を決定することができる酵素アッセイである。Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ（１９９２）Ｖｏｌｕｍｅ ４６，Ｓｕｐｐｌ．２，ｐａｇｅｓ Ｓ３３−Ｓ６０を参照されたい。特定の実施形態において、炭水化物の消化率は、ＡＯＡＣ ２００９．０１法の加水分解ステップにおいて加水分解されて単糖になる炭水化物の質量分率として決定することができる。例えば、単糖の消化率は、１ｇ／ｇである。二糖（ＤＰ２）の消化率は、ＡＯＡＣ ２００９．０１法の加水分解ステップにおいて加水分解されて単糖になる二糖の質量分率である。三糖（ＤＰ３）の消化率は、ＡＯＡＣ ２００９．０１法の加水分解ステップにおいて加水分解されて単糖になる三糖の質量分率である。特定の実施形態において、炭水化物の混合物の消化率は、その成分の消化率の質量加重和である。例えば、炭水化物組成物の消化率は、炭水化物組成物のＤＰ１成分の質量分率に、炭水化物組成物のＤＰ２成分の質量分率に炭水化物組成物のＤＰ２成分の消化率を乗じたものを加え、炭水化物組成物のＤＰ３成分の質量分率に炭水化物組成物のＤＰ３成分の消化率を乗じたものを加え、炭水化物組成物の最大ＤＰ成分を含みそれ以下までこれを繰り返したものである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法によって生成された１つ以上のオリゴ糖の５０％超、５５％超、６０％超、７０％超、８０％超、９０％超、または９９％超が、食物繊維である。いくつかの実施形態では、３以上のＤＰを有するオリゴ糖組成物の５０％未満、４０％未満、３０％未満、２０％未満、１０％未満、５％未満、または１％未満が、加水分解されて２のＤＰを有するオリゴ糖及び／または単糖になる。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、０．６０ｇ／ｇ未満、０．５５ｇ／ｇ未満、０．５０ｇ／ｇ未満、０．４５ｇ／ｇ未満、０．４０ｇ／ｇ未満、０．３５ｇ／ｇ未満、０．３０ｇ／ｇ未満、０．２５ｇ／ｇ未満、０．２０ｇ／ｇ未満、０．１５ｇ／ｇ未満、０．１０ｇ／ｇ未満、または０．０５ｇ／ｇ未満の消化率を有する。特定の変更形態では、オリゴ糖組成物は、０．０５ｇ／ｇ〜０．６０ｇ／ｇ、０．０５ｇ／ｇ〜０．３０ｇ／ｇ、または０．０５ｇ／ｇ〜０．２０ｇ／ｇの消化率を有する。
ガラス転移温度
いくつかの変更形態では、「ガラス転移」は、いくつかの化合物の、硬質かつ比較的脆性の状態から、より軟質で可撓性の状態への可逆的転移を指す。いくつかの変更形態では、「ガラス転移温度」は、示差走査熱量測定により決定される温度を指す。
材料のガラス転移温度は、その材料に望ましい特性を与えることができ、及び／または、その材料を含む組成物に望ましい特性を与えることができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、特定のガラス転移温度を有するか、またはあるガラス転移温度範囲内の１つ以上のオリゴ糖を生成するために使用される。いくつかの変更形態では、本明細書に記載の方法に従って生成された１つ以上のオリゴ糖のガラス転移温度は、１つ以上のオリゴ糖に望ましい特性（例えば、テクスチャー、貯蔵特性、または加工特性）を与える。特定の変更形態では、１つ以上のオリゴ糖のガラス転移温度は、１つ以上のオリゴ糖を含む組成物に望ましい特性（例えば、テクスチャー、貯蔵特性、または加工特性）を与える。
例えば、いくつかの変更形態では、より低いガラス転移温度を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物は、より高いガラス転移温度を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物、または１つ以上のオリゴ糖を含まない食物よりも軟らかいテクスチャーを有する。他の変更形態では、より高いガラス転移温度を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物は、低減した凝結性（ｃａｋｉｎｇ）を有し、より低いガラス転移温度を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物、または１つ以上のオリゴ糖を含まない食物よりも高い温度で乾燥させることができる。
いくつかの実施形態では、水分含有率が６％未満の乾燥粉末形態で調製されたときの１つ以上のオリゴ糖のガラス転移温度は、少なくとも−２０摂氏度（℃）、少なくとも−１０摂氏度、少なくとも０摂氏度、少なくとも１０摂氏度、少なくとも２０摂氏度、少なくとも３０摂氏度、少なくとも４０摂氏度、少なくとも５０摂氏度、少なくとも６０摂氏度、少なくとも７０摂氏度、少なくとも８０摂氏度、少なくとも９０摂氏度、または少なくとも１００摂氏度である。特定の実施形態において、１つ以上のオリゴ糖のガラス転移温度は、４０摂氏度〜８０摂氏度である。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、水１０重量％未満で測定したとき、少なくとも−２０摂氏度（℃）、少なくとも−１０摂氏度、少なくとも０摂氏度、少なくとも１０摂氏度、少なくとも２０摂氏度、少なくとも３０摂氏度、少なくとも４０摂氏度、少なくとも５０摂氏度、少なくとも６０摂氏度、少なくとも７０摂氏度、少なくとも８０摂氏度、少なくとも９０摂氏度、または少なくとも１００摂氏度のガラス転移温度を有する。特定の実施形態において、オリゴ糖組成物は、水１０重量％未満で測定したとき、４０摂氏度〜８０摂氏度のガラス転移温度を有する。一変更形態において、オリゴ糖組成物は、水１０重量％未満で測定したとき、−２０〜１１５摂氏度のガラス転移温度を有する。
吸湿性
いくつかの変更形態では、「吸湿性」は、化合物が周囲環境から水分子を引き付け保持する能力を指す。材料の吸湿性は、その材料に望ましい特性を与えることができ、及び／または、その材料を含む組成物に望ましい特性を与えることができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、特定の吸湿性値またはある範囲の吸湿性値を有する１つ以上のオリゴ糖を生成するために使用される。いくつかの変更形態では、本明細書に記載の方法に従って生成された１つ以上のオリゴ糖の吸湿性は、１つ以上のオリゴ糖に望ましい特性（例えば、テクスチャー、貯蔵特性、または加工特性）を与える。特定の変更形態では、１つ以上のオリゴ糖の吸湿性は、１つ以上のオリゴ糖を含む組成物に望ましい特性（例えば、テクスチャー、貯蔵特性、または加工特性）を与える。
例えば、いくつかの変更形態では、より高い吸湿性を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物は、より低い吸湿性を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物、または１つ以上のオリゴ糖を含まない食物よりも軟らかいテクスチャーを有する。特定の変更形態では、より高い吸湿性を有する１つ以上のオリゴ糖は、水分活性を低減させ、貯蔵寿命を延長し、より軟質の食品を生成し、より湿性の食品を生成し、及び／または食品の表面光沢を向上させるために、食品に含まれる。
他の変更形態では、より低い吸湿性を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物は、低減した凝結性を有し、より高い吸湿性を有する１つ以上のオリゴ糖を含む食物、または１つ以上のオリゴ糖を含まない食物よりも高い温度で乾燥させることができる。特定の変更形態では、より低い吸湿性を有する１つ以上のオリゴ糖は、クリスプ性を増大させ、貯蔵寿命を延長し、凝集を低減させ、凝結性を低減させ、食品の外観を改善及び／または向上させるために、食品に含まれる。
１つ以上のオリゴ糖を含む組成物の吸湿性は、一定の水分活性雰囲気（例えば、一定の相対湿度に保たれたデシケーター）における平衡化後に組成物の質量増加を測定することによって決定することができる。
いくつかの実施形態では、１つ以上のオリゴ糖の吸湿性は、少なくとも０．６の水分活性で少なくとも５％の水分含有率、少なくとも０．６の水分活性で少なくとも１０％の水分含有率、少なくとも０．６の水分活性で少なくとも１５％の水分含有率、少なくとも０．６の水分活性で少なくとも２０％の水分含有率、または少なくとも０．６の水分活性で少なくとも３０％の水分含有率である。特定の実施形態において、１つ以上のオリゴ糖の吸湿性は、少なくとも０．６の水分活性で５％の水分含有率から１５％の水分含有率である。
特定の変更形態では、オリゴ糖組成物は、少なくとも０．６の水分活性で測定したとき、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、または少なくとも３０％の水分含有率の吸湿性を有する。特定の実施形態において、オリゴ糖組成物は、少なくとも０．６の水分活性で測定したとき、５％の水分含有率〜１５％の水分含有率の吸湿性を有する。
一変更形態において、オリゴ糖組成物は、０．６の水分活性で測定したとき、少なくとも０．０５ｇ／ｇの吸湿性を有する。
繊維含有率
いくつかの変更形態では、「食物繊維」は、ヒトの胃または小腸内の酵素（例えば、α−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、及びプロテアーゼ）によって、その構成糖に効果的に加水分解されない、少なくとも３の重合度を有する炭水化物（すなわち、オリゴ糖または多糖）を指す。いくつかの実施形態では、食物繊維は、水中で不溶性である。他の実施形態では、食物繊維は、水中で可溶性である。特定の実施形態において、食物繊維は、少なくとも１０ブリックス、少なくとも２０ブリックス、少なくとも３０ブリックス、少なくとも４０ブリックス、少なくとも５０ブリックス、少なくとも６０ブリックス、少なくとも７０ブリックス、少なくとも８０ブリックス、または少なくとも８０ブリックスの最大濃度まで、水中で可溶性である。一実施形態において、食物繊維は、７５〜９０ブリックスの最大濃度で可溶性である。
例えば、本明細書に記載の１つ以上のオリゴ糖の食物繊維含有率を含む、組成物の食物繊維含有率は、少なくとも３の重合度（ＤＰ）を有し、そして組み合わせ酵素：α−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、及びプロテアーゼによって加水分解されない組成物中のオリゴ糖の分率を数量化するためのインビトロ法ＡＯＡＣ ２００９．０１（Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＡＯＡＣ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＡＯＡＣ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｅｒｇ，ＵＳＡ）によって、決定することができる。
いくつかの実施形態では、１つ以上のオリゴ糖の食物繊維含有率は、乾燥質量基準で少なくとも５０％、乾燥質量基準で少なくとも６０％、乾燥質量基準で少なくとも７０％、乾燥質量基準で少なくとも８０％、または乾燥質量基準で少なくとも９０％である。特定の実施形態において、１つ以上のオリゴ糖の食物繊維含有率は、乾燥質量基準で７０％〜８０％である。
一変更形態において、オリゴ糖組成物は、少なくとも８０ｇ／ｇの繊維含有率を有する。
いくつかの実施形態では、１つ以上の糖を触媒と合わせることにより生成されたオリゴ糖組成物の（例えば、１つ以上の糖を触媒と合わせた２時間後、３時間後、４時間後、８時間後、１２時間後、２４時間後、または４８時間後の）平均重合度（ＤＰ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）、吸湿性、及び繊維含有率は、表１Ｂの項目（１）〜（１８０）のいずれか１つである。









Figure 2018504142
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グリコシド結合型分布
特定の変更形態では、本明細書に記載の方法に従って生成されたオリゴ糖組成物は、ある分布のグリコシド結合鎖を有する。グリコシド結合型の分布は、例えば、プロトンＮＭＲまたは２次元Ｊ分解核磁気共鳴分光法（２Ｄ−ＪＲＥＳ ＮＭＲ）を含む、当該技術分野で既知の任意の好適な方法によって決定され得る。いくつかの変更形態では、本明細書に記載されるグリコシド結合型の分布は、２Ｄ−ＪＲＥＳ ＮＭＲによって決定される。
上述のように、オリゴ糖組成物は、ヘキソース糖モノマー（例えばグルコースなど）、もしくはペントース糖モノマー（例えばキシロースなど）、またはそれらの組み合わせを含み得る。特定の種類のグリコシド結合が、ペントース糖モノマーを含むオリゴ糖に該当しない場合があることは、当業者には理解されよう。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、
（ｉ）α−（１，２）グリコシド結合、
（ｉｉ）α−（１，３）グリコシド結合、
（ｉｉｉ）α−（１，４）グリコシド結合、
（ｉｖ）α−（１，６）グリコシド結合、
（ｖ）β−（１，２）グリコシド結合、
（ｖｉ）β−（１，３）グリコシド結合、
（ｖｉｉ）β−（１，４）グリコシド結合、もしくは
（ｖｉｉｉ）β−（１，６）グリコシド結合、
または上記の（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）の任意の組み合わせを含む、結合分布を有する。
例えば、いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉｉ）及び（ｖｉ）のグリコシド結合の組み合わせを含む結合分布を有する。他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉ）、（ｖｉｉｉ）、及び（ｉｖ）のグリコシド結合の組み合わせを含む結合分布を有する。別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、及び（ｖｉｉｉ）のグリコシド結合の組み合わせを含む結合分布を有する。
特定の変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｖ）、（ｖｉ）、及び（ｖｉｉ）のグリコシド結合の任意の組み合わせを含む結合分布を有し、ペントース糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、及び（ｖｉｉｉ）のグリコシド結合の任意の組み合わせを含む結合分布を有し、ヘキソース糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。さらに他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、及び（ｖｉｉｉ）のグリコシド結合の任意の組み合わせを含む結合分布を有し、ヘキソース糖モノマーを含むオリゴ糖、及びペントース糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。さらに他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、及び（ｖｉｉｉ）のグリコシド結合の任意の組み合わせを含む結合分布を有し、ヘキソース糖モノマー及びペントース糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。なおも別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、及び（ｖｉｉｉ）のグリコシド結合の任意の組み合わせを含む結合分布を有し、ヘキソース糖モノマーを含むオリゴ糖、ペントース糖モノマーを含むオリゴ糖、ならびにヘキソース及びペントース糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が２０モル％未満、α−（１，２）グリコシド結合が１０モル％未満、α−（１，２）グリコシド結合が５モル％未満、α−（１，２）グリコシド結合が０〜２５モル％、α−（１，２）グリコシド結合が１〜２５モル％、α−（１，２）グリコシド結合が０〜２０モル％、α−（１，２）グリコシド結合が１〜１５モル％、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１０モル％、またはα−（１，２）グリコシド結合が１〜１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，２）グリコシド結合が５０モル％未満、β−（１，２）グリコシド結合が４０モル％未満、β−（１，２）グリコシド結合が３５モル％未満、β−（１，２）グリコシド結合が３０モル％未満、β−（１，２）グリコシド結合が２５モル％未満、β−（１，２）グリコシド結合が１０モル％未満、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１モル％、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも２０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜３０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１〜３０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜２５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１〜２５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１０〜３０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１５〜２５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜１０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１〜１０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１０〜５０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１０〜４０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が２０〜３５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が２０〜３５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が２０〜５０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が３０〜４０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１０〜３０モル％、またはβ−（１，２）グリコシド結合が１０〜２０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，３）グリコシド結合が４０モル％未満、α−（１，３）グリコシド結合が３０モル％未満、α−（１，３）グリコシド結合が２５モル％未満、α−（１，３）グリコシド結合が２０モル％未満、α−（１，３）グリコシド結合が１５モル％未満、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１モル％、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも２０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも２５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が０〜３０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１〜３０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が５〜３０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１０〜２５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１〜２０モル％、またはα−（１，３）グリコシド結合が５〜１５モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，３）グリコシド結合が２５モル％未満、β−（１，３）グリコシド結合が２０モル％未満、β−（１，３）グリコシド結合が１５モル％未満、β−（１，３）グリコシド結合が１０モル％未満、β−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１モル％、β−（１，３）グリコシド結合が少なくとも２モル％、β−（１，３）グリコシド結合が少なくとも５モル％、β−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１０モル％、β−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１５モル％、β−（１，３）グリコシド結合が１〜２０モル％、β−（１，３）グリコシド結合が５〜１５モル％、β−（１，３）グリコシド結合が１〜１５モル％、またはβ−（１，３）グリコシド結合が２〜１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，４）グリコシド結合が２０モル％未満、α−（１，４）グリコシド結合が１５モル％未満、α−（１，４）グリコシド結合が１０モル％未満、α−（１，４）グリコシド結合が９モル％未満、α−（１，４）グリコシド結合が１〜２０モル％、α−（１，４）グリコシド結合が１〜１５モル％、α−（１，４）グリコシド結合が２〜１５モル％、α−（１，４）グリコシド結合が５〜１５モル％、α−（１，４）グリコシド結合が１〜１５モル％、またはα−（１，４）グリコシド結合が１〜１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，４）グリコシド結合が５５モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が５０モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が４５モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が４０モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が３５モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が２５モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が１５モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が１０モル％未満、β−（１，４）グリコシド結合が少なくとも１モル％、β−（１，４）グリコシド結合が少なくとも５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が少なくとも１０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が少なくとも２０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が少なくとも３０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜５５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が５〜５５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１０〜５０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜４０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１〜４０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜３５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１〜３５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１〜３０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が５〜２５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１０〜２５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１５〜２５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜１５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１〜１５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜１０モル％、またはβ−（１，４）グリコシド結合が１〜１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，６）グリコシド結合が３０モル％未満、α−（１，６）グリコシド結合が２５モル％未満、α−（１，６）グリコシド結合が２０モル％未満、α−（１，６）グリコシド結合が１９モル％未満、α−（１，６）グリコシド結合が１５モル％未満、α−（１，６）グリコシド結合が１０モル％未満、α−（１，６）グリコシド結合が０〜３０モル％、α−（１，６）グリコシド結合が１〜３０モル％、α−（１，６）グリコシド結合が５〜２５モル％、α−（１，６）グリコシド結合が０〜２５モル％、α−（１，６）グリコシド結合が１〜２５モル％、α−（１，６）グリコシド結合が０〜２０モル％、α−（１，６）グリコシド結合が０〜１５モル％、α−（１，６）グリコシド結合が１〜１５モル％、α−（１，６）グリコシド結合が０〜１０モル％、またはα−（１，６）グリコシド結合が１〜１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、ヘキソース糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，６）グリコシド結合が５５モル％未満、β−（１，６）グリコシド結合が５０モル％未満、β−（１，６）グリコシド結合が３５モル％未満、β−（１，６）グリコシド結合が３０モル％未満、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも１モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも１０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも１５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも２０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも２５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも２０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも２５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも３０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が１０〜５５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が５〜５５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が１５〜５５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が２０〜５５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が２０〜５０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が２５〜５５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が２５〜５０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が５〜４０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が５〜３０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が１０〜３５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が５〜２０モル％、β−（１，６）グリコシド結合が５〜１５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が８〜１５モル％、またはβ−（１，６）グリコシド結合が１５〜３０モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物は、ヘキソース糖モノマーを含むオリゴ糖を含む。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、本オリゴ糖組成物は、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも１５モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、本オリゴ糖組成物は、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１５モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。
様々な種類の結合（例えば、α−（１，２）グリコシド結合、α−（１，３）グリコシド結合、α−（１，４）グリコシド結合、α−（１，６）グリコシド結合、β−（１，２）グリコシド結合、β−（１，３）グリコシド結合、β−（１，４）グリコシド結合、またはβ−（１，６）グリコシド結合）に関して、本明細書に記載のグリコシド結合分布が、該当する場合、ありとあらゆる組み合わせが個別に列記されているかのように組み合わされ得ることは理解されよう。
いくつかの変更形態では、本明細書におけるオリゴ糖組成物のいずれかに関して上述したグリコシド結合型の分布は、２次元Ｊ分解核磁気共鳴（２Ｄ−ＪＲＥＳ ＮＭＲ）分光法によって決定される。
特定の変更形態では、オリゴ糖組成物は、ヘキソース糖モノマーのみを含み、本明細書に記載の任意のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、ペントース糖モノマーのみを含み、該当する本明細書に記載のいずれかのグリコシド結合型分布を有する。なおも他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、ペントースとヘキソースとの両方の糖モノマーを含み、該当する本明細書に記載のいずれかのグリコシド結合型分布を有する。
さらに、組成物中に存在するオリゴ糖の種類、ならびにオリゴ糖組成物の重合度、ガラス転移温度、及び吸湿性に関する変更形態が、ありとあらゆる組み合わせが別々に列記されているかのように組み合わされ得ることは理解されよう。例えば、いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、複数のオリゴ糖から構成され、本組成物は、
少なくとも１モル％のα−（１，３）グリコシド結合、
少なくとも１モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、
少なくとも１５モル％のβ−（１，６）グリコシド結合、
２０モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
３０モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合分布を有し、
オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
例えば、いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，４）グリコシド結合が２０モル％未満、及びα−（１，６）グリコシド結合が３０モル％未満のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜３０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１〜３０モル％、β−（１，３）グリコシド結合が１〜２０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜５５モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が１５〜５５モル％のグリコシド結合型分布を含む。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
なおも別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１０〜３０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が５〜３０モル％、β−（１，３）グリコシド結合が１〜２０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜１５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が２０〜５５モル％、α−（１，４）グリコシド結合が２０モル％未満、及びα−（１，６）グリコシド結合が１５モル％未満のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
さらに他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１５〜２５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１０〜２５モル％、β−（１，３）グリコシド結合が５〜１５モル％、α−（１，４）グリコシド結合が５〜１５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜１０モル％、α−（１，６）グリコシド結合が０〜１０モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が２５〜５０モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
特定の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜１５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１〜２０モル％、β−（１，３）グリコシド結合が１〜１５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が５〜５５モル％、β−（１，６）グリコシド結合が１５〜５５モル％、α−（１，４）グリコシド結合が２０モル％未満、及びα−（１，６）グリコシド結合が３０モル％未満のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
なおも他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜１０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が５〜１５モル％、β−（１，３）グリコシド結合が２〜１０モル％、α−（１，４）グリコシド結合が２〜１５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１０〜５０モル％、α−（１，６）グリコシド結合が５〜２５モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が２０〜５０モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１５モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜３０モル％、α−（１，３）グリコシド結合が５〜３０モル％、β−（１，３）グリコシド結合が１〜２０モル％、α−（１，４）グリコシド結合が１〜２０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜４０モル％、α−（１，６）グリコシド結合が０〜２５モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が１０〜３５モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
さらに他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜１０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が０〜２５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１０〜２５モル％、β−（１，３）グリコシド結合が５〜１５モル％、α−（１，４）グリコシド結合が５〜１５モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜３５モル％、α−（１，６）グリコシド結合が０〜２０モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が１５〜３０モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
さらに他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１モル％、及びβ−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１モル％のグリコシド結合型分布を有し、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物はさらに、β−（１，６）グリコシド結合が少なくとも１５モル％のグリコシド結合型分布を有する。なおも他の変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１０モル％、及びβ−（１，３）グリコシド結合が少なくとも１０モル％のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，４）グリコシド結合が９モル％未満、及びα−（１，６）グリコシド結合が１９モル％未満のグリコシド結合型分布を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物はさらに、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１５モル％のグリコシド結合型分布を有する。
他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，４）グリコシド結合が９モル％未満、及びα−（１，６）グリコシド結合が１９モル％未満のグリコシド結合型分布を有する。
さらに他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が０〜２０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が１０〜４５モル％、α−（１，３）グリコシド結合が１〜３０モル％、β−（１，３）グリコシド結合が１〜２０モル％、β−（１，４）グリコシド結合が０〜５５モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が１０〜５５モル％のグリコシド結合型分布を有する。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が１０〜２０モル％、β−（１，２）グリコシド結合が２３〜３１モル％、α−（１，３）グリコシド結合が７〜９モル％、β−（１，３）グリコシド結合が４〜６モル％、α−（１，４）グリコシド結合が０〜２モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１８〜２２モル％、α−（１，６）グリコシド結合が９〜１３モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が１４〜１６モル％のグリコシド結合型分布を有する。
なおも他の変更形態では、オリゴ糖組成物は、α−（１，２）グリコシド結合が１０〜１２モル％、β−（１，２）グリコシド結合が３１〜３９モル％、α−（１，３）グリコシド結合が５〜７モル％、β−（１，３）グリコシド結合が２〜４モル％、α−（１，４）グリコシド結合が０〜２モル％、β−（１，４）グリコシド結合が１９〜２３モル％、α−（１，６）グリコシド結合が１３〜１７モル％、及びβ−（１，６）グリコシド結合が７〜９モル％のグリコシド結合型分布を有する。
前述の実施形態のいずれとも組み合わされ得るいくつかの実施形態において、オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％、または６５〜８０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有する。
代謝エネルギー含有量
本明細書で使用される場合、「代謝エネルギー含有量」は、食物または食物成分の消化及び代謝によって得られるエネルギーの総量を測定するものである。特定の変更形態では、代謝エネルギー含有量は、例えば、Ｐａｒｓｏｎｓ，Ｃ．Ｍ．，Ｌ．Ｍ．Ｐｏｔｔｅｒ，ａｎｄ Ｂ．Ａ．Ｂｌｉｓｓ．１９８２．Ｔｒｕｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｚａｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ ｔｏ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ．Ｐｏｕｌｔｒｙ Ｓｃｉ．６１：２２４１−２２４６に記載される、窒素補正した真の代謝エネルギー含有量アッセイを使用して決定することができる。
いくつかの変更形態では、オリゴ糖組成物は、乾物基準で４ｋｃａｌ／ｇ未満、３．９ｋｃａｌ／ｇ未満、３．８ｋｃａｌ／ｇ未満、３．７ｋｃａｌ／ｇ未満、３．６ｋｃａｌ／ｇ未満、３．５ｋｃａｌ／ｇ未満、３．４ｋｃａｌ／ｇ未満、３．３ｋｃａｌ／ｇ未満、３．２ｋｃａｌ／ｇ未満、３．１ｋｃａｌ／ｇ未満、３ｋｃａｌ／ｇ未満、２．９ｋｃａｌ／ｇ未満、２．８ｋｃａｌ／ｇ未満、２．７ｋｃａｌ／ｇ未満、２．６ｋｃａｌ／ｇ未満、２．５ｋｃａｌ／ｇ未満、２．４ｋｃａｌ／ｇ未満、２．３ｋｃａｌ／ｇ未満、２．２ｋｃａｌ／ｇ未満、２．１ｋｃａｌ／ｇ未満、２ｋｃａｌ／ｇ未満、１．９ｋｃａｌ／ｇ未満、１．８ｋｃａｌ／ｇ未満、１．７ｋｃａｌ／ｇ未満、１．６ｋｃａｌ／ｇ未満、または１．５ｋｃａｌ／ｇ未満の代謝エネルギー含有量を有する。
特定の変更形態では、オリゴ糖組成物は、乾物基準で１ｋｃａｌ／ｇ超そして２．５ｋｃａｌ／ｇ未満、または１ｋｃａｌ／ｇ超そして２ｋｃａｌ／ｇ未満の代謝エネルギー含有量を有する。一変更形態において、オリゴ糖組成物は、乾物基準で１ｋｃａｌ／ｇ〜２．７ｋｃａｌ／ｇ、または１．１ｋｃａｌ／ｇ〜２．５ｋｃａｌ／ｇ、または１．１〜２ｋｃａｌ／ｇの代謝エネルギー含有量を有する。
本明細書に記載のオリゴ糖組成物が、ありとあらゆる組み合わせが別々に列記されているかのように、存在するオリゴ糖の種類、重合度、消化率、ガラス転移温度、吸湿性、繊維含有率、グリコシド結合型分布、及び本明細書に記載の代謝エネルギー含有量に基づいて性質決定され得ることは理解されよう。
例えば、一変更形態において、オリゴ糖組成物は、
（ａ）
少なくとも１０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、及び
少なくとも１０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
（ｂ）オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有し、
（ｃ）代謝エネルギー含有量は、乾物基準で２．７ｋｃａｌ／ｇ未満である。
例えば、別の変更形態では、オリゴ糖組成物は、
（ａ）
少なくとも１０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、及び
少なくとも１０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、及び
９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
１９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
（ｂ）オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有し、
（ｃ）代謝エネルギー含有量は、乾物基準で２．７ｋｃａｌ／ｇ未満である。
例えば、別の変更形態では、オリゴ糖組成物を含む食物成分が提供され、オリゴ糖組成物は、
（ａ）
９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
１９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
（ｂ）オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％は、少なくとも３の重合度を有し、
（ｃ）代謝エネルギー含有量は、乾物基準で２．７ｋｃａｌ／ｇ未満である。
いくつかの変更形態では、本オリゴ糖組成物は、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１５モル％のグリコシド結合型分布を有する。
前述の内容の一変更形態では、オリゴ糖組成物はさらに、
（ｄ）０．２０ｇ／ｇ未満の消化率、または
（ｅ）水１０重量％未満で測定して少なくとも０℃のガラス転移温度、または
（ｆ）０．６の水分活性で測定して少なくとも５％の水分含有率の吸湿性、または
（ｇ）乾燥質量基準で少なくとも５０％の食物繊維含有率、または
（ｄ）〜（ｇ）の任意の組み合わせを有する。
食品
本明細書に記載の方法に従って生成されたオリゴ糖組成物は、食物の成分として、例えば、従来の炭水化物に取って代わるもの、またはそれを補完するものとして好適であり得る。オリゴ糖組成物は、食物繊維含有率を増大させるために食物に添加されてもよい。特定の実施形態において、１つ以上のオリゴ糖を含めることによって食品の食物繊維含有率を増大させることは、例えば、食品の血糖指数を低下させること、コレステロールを低減させること、血中デキストロースを減弱させること、及び／または胃腸管の健康を維持することを含む、１つ以上の有益な健康作用を有する。
オリゴ糖組成物はまた、カロリー含有量を低減させるために食物に添加されてもよい。例えば、オリゴ糖組成物は、スクロース、フルクトース、もしくは高フルクトースコーンシロップなどの栄養甘味料を完全または部分的に置き換え、カロリー含有量を低減させることに対して使用されてもよい。オリゴ糖組成物はまた、食物中の脂肪、小麦粉、または他の成分に取って代わる増量剤として使用されてもよく、これによりカロリー含有量が低減し得る。オリゴ糖組成物はまた、食物のテクスチャーを改善（例えば、より柔らかく、より歯ごたえよく）するため、貯蔵寿命をする（例えば、水分活性を抑制する、凝集を低減させる）ため、または加工特性を改善する（例えば、凝集を低減させる）ために、食物に添加されてもよい。例えば、オリゴ糖組成物はまた、朝食用シリアル、グラノーラ、及び他の種類のバー、ヨーグルト、アイスクリーム、パン、クッキー、キャンディ、ケーキミックス、ならびに栄養シェイク及び栄養補助剤の糖含有率を低減させ、食物繊維含有率を向上させるために使用されてもよい。
食物成分及び食品の生成方法
図１を参照すると、プロセス１００は、糖からオリゴ糖組成物を生成する例示的なプロセスを示しており、生成されたかかるオリゴ糖組成物をその後研磨しさらに処理して、オリゴ糖シロップまたは粉末などの食物成分を形成することができる。ステップ１０２では、１つ以上の糖を反応器内で触媒と合わせる。糖には、例えば、単糖、二糖、及び／または三糖が含まれ得る。触媒は、酸性基とイオン性基との両方を有する。いくつかの変更形態では、触媒は、酸性モノマー及びイオン性モノマーを含むポリマー触媒である。他の変更形態では、触媒は、酸性部分及びイオン性部分を含む固体担持触媒である。
ステップ１０４では、ステップ１０２のオリゴ糖組成物を研磨して、微細固体を除去し、色を低減させ、伝導率を低減させ、及び／または分子量分布を改変する。例えば、濾過装置、炭素もしくは他の吸収剤、クロマトグラフィ分離器、またはイオン交換カラムの使用を含む、オリゴ糖組成物を研磨するための当該技術分野で既知の任意の好適な方法を使用してよい。例えば、一変更形態において、オリゴ糖組成物を粉末状活性炭で処理して色を低減させ、精密濾過して微細固体を除去し、強酸性カチオン交換樹脂及び弱塩基性アニオン交換樹脂に通して塩を除去する。別の変更形態では、オリゴ糖組成物を精密濾過して微細固体を除去し、弱塩基性アニオン交換樹脂に通す。なおも別の変更形態では、オリゴ糖組成物を疑似移動床クロマトグラフィ分離器に通して、低分子質量種を除去する。
ステップ１０６では、研磨されたオリゴ糖組成物をさらなる処理にかけ、オリゴ糖シロップまたは粉末のいずれかを生成する。例えば、一変更形態において、研磨されたオリゴ糖を濃縮して、シロップを形成する。真空蒸発器の使用などの、溶液を濃縮するための当該技術分野で既知の任意の好適な方法を使用してよい。別の変更形態では、研磨されたオリゴ糖組成物を噴霧乾燥して粉末を形成する。溶液を噴霧乾燥して粉末を形成するための、当該技術分野で既知の任意の好適な方法を使用してよい。
他の変更形態では、追加のステップを有するようにプロセス１００を改変してもよい。例えば、ステップ１０２で生成されたオリゴ糖組成物を（例えば、希釈槽内で）希釈し、次に炭素処理にかけて、ステップ１０４における研磨の前にオリゴ糖組成物を脱色してもよい。他の変更形態では、ステップ１０２で生成されたオリゴ糖組成物を、疑似移動床（ＳＭＢ）分離ステップでさらなる処理にかけて、消化可能な炭水化物の含有率を低減させてもよい。
他の変更形態では、より少ないステップを有するようにプロセス１００を改変してもよい。例えば、一変更形態において、オリゴ糖シロップまたは粉末を生成するためのステップ１０６を省略してもよく、ステップ１０４の研磨されたオリゴ糖組成物を、食品を生成するための成分として直接使用してもよい。
例示的プロセス１００のステップのそれぞれ、各ステップにおける反応物質及び処理条件、ならびに各ステップで生成される組成物は、以下にさらに詳細に記載される。
供給糖
オリゴ糖組成物を生成するために使用される供給糖は、１つ以上の糖を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、単糖、二糖、三糖、及び短鎖オリゴ糖、またはそれらの任意の混合物から選択される。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、１つ以上のＣ５またはＣ６単糖などの単糖である。例示的な単糖としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、キシロース、キシルロース（ｘｙｌｕｌｏｓｅ）、及びアラビノースが挙げられる。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖はＣ５単糖である。他の実施形態では、１つ以上の糖はＣ６単糖である。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、グルコース、ガラクトース、マンノース、ラクトース、またはそれらの対応する糖アルコールから選択される。他の実施形態では、１つ以上の糖は、フルクトース、キシロース、アラビノース、またはそれらの対応する糖アルコールから選択される。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は二糖である。例示的な二糖としては、ラクトース、スクロース、及びセロビオースが挙げられる。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、マルトトリオースまたはラフィノースなどの三糖である。いくつかの実施形態では、１つ以上の糖は、マルトデキストリンなどの短鎖オリゴ糖の混合物を含む。特定の実施形態において、１つ以上の糖は、トウモロコシデンプンの部分加水分解から得られるコーンシロップである。特定の実施形態において、１つ以上の糖は、デキストロース当量（ＤＥ）が５０未満のコーンシロップ（例えば、１０ＤＥコーンシロップ、１８ＤＥコーンシロップ、２５ＤＥコーンシロップ、または３０ＤＥコーンシロップ）である。
いくつかの実施形態では、オリゴ糖組成物を生成するために使用される方法は、２つ以上の糖を触媒と合わせて、１つ以上のオリゴ糖を生成することを伴う。いくつかの実施形態では、２つ以上の糖は、グルコース、ガラクトース、マンノース、及びラクトースから選択される（例えば、グルコース及びガラクトース）。
他の実施形態では、オリゴ糖組成物を生成するために使用される方法は、糖（例えば、単糖、二糖、三糖など、及び／または他の短鎖オリゴ糖）の混合物を触媒と合わせて、１つ以上のオリゴ糖を生成することを伴う。一実施形態において、本方法は、トウモロコシグルコースシロップを触媒と合わせて、１つ以上のオリゴ糖を生成することを含む。
他の実施形態では、オリゴ糖組成物を生成するために使用される方法は、多糖を触媒と合わせて、１つ以上のオリゴ糖を生成することを伴う。いくつかの実施形態では、多糖は、デンプン、グアーガム、キサンタンガム、及びアカシアガムから選択される。
他の実施形態では、オリゴ糖組成物を生成するために使用される方法は、糖と糖アルコールとの混合物を触媒と合わせて、１つ以上のオリゴ糖を生成することを伴う。特定の実施形態において、本方法は、グルシトール、ソルビトール、キシリトール、及びアラビナトールから成る群から選択される、１つ以上の糖及び１つ以上のアルコールを触媒と合わせて、１つ以上のオリゴ糖を生成することを含む。
特定の変更形態では、供給糖は、グルコース、マンノース、ガラクトース、キシロース、マルトデキストリン、アラビノース、もしくはガラクトース、またはそれらの任意の組み合わせを含む。供給糖の選択は、結果として生成されるオリゴ糖組成物に影響を及ぼす。例えば、供給糖が全てグルコースである一変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、グルコ−オリゴ糖である。供給糖が全てマンノースである別の変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、マンノ−オリゴ糖である。供給糖がグルコース及びガラクトースを含む別の変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、グルコ−ガラクト−オリゴ糖である。供給糖が全てキシロースであるなおも別の変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、キシロ−オリゴ糖である。供給糖がマルトデキストリンを含む別の変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、グルコ−オリゴ糖である。供給糖がキシロース、グルコース、及びガラクトースを含むなおも別の変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、グルコ−ガラクト−キシロ−オリゴ糖である。供給糖がアラビノース及びキシロースを含む一変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、アラビノ−キシロ−オリゴ糖である。供給糖がグルコース及びキシロースを含む別の変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、グルコ−キシロ−オリゴ糖である。供給糖がグルコース、ガラクトース、及びキシロースを含むなおも別の変更形態では、得られるオリゴ糖組成物は、キシロ−グルコ−ガラクト−オリゴ糖である。
本明細書のオリゴ糖組成物を生成するためのいくつかの変更形態では、糖は、供給液として提供されてもよく、ここで糖は水と合わせられ、反応器内に供給される。他の変更形態では、糖は、固体として反応器内に供給され、反応器内で水と合わせられてもよい。
本明細書におけるオリゴ糖組成物を生成するために使用される供給糖は、任意の商業的に知られる供給源から得てもよく、当該技術分野で既知の任意の方法に従って生成してもよい。
触媒
本明細書に記載の方法において使用される触媒は、ポリマー触媒及び固体担持触媒を含む。
いくつかの実施形態では、触媒は、ポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマーとイオン性モノマー（本明細書では「イオノマー」とも称される）とから構成されるポリマーである。各酸性モノマーは、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸を含み、各イオン性モノマーは、少なくとも１つの窒素含有カチオン基、少なくとも１つの亜リン酸含有カチオン基、またはそれらの任意の組み合わせを含む。ポリマー触媒の特定の実施形態において、酸性モノマー及びイオン性モノマーの少なくともいくつかは、独立して、ブレンステッド−ローリー酸またはカチオン基（該当する場合）をポリマー骨格の一部分に結合させるリンカーを含み得る。酸性モノマーについては、ブレンステッド−ローリー酸及びリンカーが、一緒に側鎖を形成する。同様に、イオン性モノマーについては、カチオン基及びリンカーが、一緒に側鎖を形成する。図２Ａ及び２Ｂに示されるポリマー触媒の一部分を参照すると、側鎖は、ポリマー骨格から懸垂している。
別の態様では、触媒は、酸性部分とイオン性部分とがそれぞれ固体担体に結合している固体担体である。各酸性部分は、独立して、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸を含み、各イオン性部分は、少なくとも１つの窒素含有カチオン基、少なくとも１つの亜リン酸含有カチオン基、またはそれらの任意の組み合わせを含む。固体担持触媒の特定の実施形態において、酸性部分及びイオン性部分の少なくともいくつかは、独立して、ブレンステッド−ローリー酸またはカチオン基（該当する場合）を固体担体に結合させるリンカーを含む。図３を参照すると、生成される触媒は、酸性部分及びイオン性部分を有する固体担持触媒である。
酸性モノマー及び部分
ポリマー触媒が複数の酸性モノマーを含む一方で、固体担持触媒は、固体担体に結合した複数の酸性部分を含む。
いくつかの実施形態では、複数の酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数の酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸を有する。特定の実施形態において、複数の酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数の酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、１つのブレンステッド−ローリー酸または２つのブレンステッド−ローリー酸を有する。特定の実施形態において、複数の酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数の酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、１つのブレンステッド−ローリー酸を有し、その他は２つのブレンステッド−ローリー酸を有する。
いくつかの実施形態では、各ブレンステッド−ローリー酸は、独立して、スルホン酸、ホスホン酸、酢酸、イソフタル酸、及びボロン酸から選択される。特定の実施形態において、各ブレンステッド−ローリー酸は、独立して、スルホン酸またはホスホン酸である。一実施形態において、各ブレンステッド−ローリー酸はスルホン酸である。酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）におけるブレンステッド−ローリー酸が、各事例で同じであっても、１つ以上の事例で異なっていてもよいことは理解されよう。
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒の酸性モノマーのうちの１つ以上が、ポリマー骨格に直接結合しているか、または固体担持触媒の酸性部分のうちの１つ以上が、固体担体に直接結合している。他の実施形態では、酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）のうちの１つ以上、または１つ以上の酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、それぞれ独立して、ブレンステッド−ローリー酸をポリマー骨格または（場合によっては）固体担体に結合させるリンカーをさらに含む。特定の実施形態において、ブレンステッド−ローリー酸の一部は、ポリマー骨格または（場合によっては）固体担体に直接結合しており、他のブレンステッド−ローリー酸は、ポリマー骨格または（場合によっては）固体担体にリンカーによって結合している。
ブレンステッド−ローリー酸がポリマー骨格または（場合によっては）固体担体にリンカーによって結合している実施形態では、各リンカーは、独立して、非置換または置換アルキルリンカー、非置換または置換シクロアルキルリンカー、非置換または置換アルケニルリンカー、非置換または置換アリールリンカー、及び非置換または置換ヘテロアリールリンカーから選択される。特定の実施形態において、リンカーは、非置換または置換アリールリンカー、あるいは非置換または置換ヘテロアリールリンカーである。特定の実施形態において、リンカーは、非置換または置換アリールリンカーである。一実施形態において、リンカーは、フェニルリンカーである。別の実施形態では、リンカーは、ヒドロキシル置換フェニルリンカーである。
他の実施形態では、酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）における各リンカーは、独立して、以下から選択される：
非置換アルキルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアルキルリンカー、
非置換シクロアルキルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したシクロアルキルリンカー、
非置換アルケニルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアルケニルリンカー、
非置換アリールリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアリールリンカー、
非置換ヘテロアリールリンカー、または
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したヘテロアリールリンカー。
さらに、リンカーによってポリマー骨格に結合した酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）もしくは１つ以上の酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）の一部または全てが、同じリンカーを有しても、独立して異なるリンカーを有してもよいことは理解されよう。
いくつかの実施形態では、各酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）及び各酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＩＡ〜ＶＩＡ：
Figure 2018504142
Figure 2018504142
の構造を有し得、
式中、
各Ｚは、独立して、Ｃ（Ｒ２）（Ｒ３）、Ｎ（Ｒ４）、Ｓ、Ｓ（Ｒ５）（Ｒ６）、Ｓ（Ｏ）（Ｒ５）（Ｒ６）、ＳＯ２、またはＯであり、任意の２つの隣接するＺは、（化学的に実行可能な程度まで）二重結合によって結合していても、または一緒になってシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、もしくはヘテロアリールを形成してもよく、
各ｍは、独立して、０、１、２、及び３から選択され、
各ｎは、独立して、０、１、２、及び３から選択され、
各Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールであり、
各Ｒ５及びＲ６は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールである。
いくつかの実施形態では、各酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）及び各酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＩＡ、ＩＢ、ＩＶＡ、またはＩＶＢの構造を有し得る。他の実施形態では、各酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）及び各酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＩＩＡ、ＩＩＢ、ＩＩＣ、ＩＶＡ、ＩＶＢ、またはＩＶＣの構造を有し得る。他の実施形態では、各酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）及び各酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＩＩＩＡ、ＩＩＩＢ、またはＩＩＩＣの構造を有し得る。いくつかの実施形態では、各酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）及び各酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＶＡ、ＶＢ、またはＶＣの構造を有し得る。いくつかの実施形態では、各酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）及び各酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＩＡの構造を有し得る。他の実施形態では、各酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）及び各酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＩＢの構造を有し得る。
いくつかの実施形態では、Ｚは、Ｃ（Ｒ２）（Ｒ３）、Ｎ（Ｒ４）、ＳＯ２、及びＯから選択することができる。いくつかの実施形態では、任意の２つの隣接するＺは、一緒になって、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びヘテロアリールから選択される基を形成することができる。他の実施形態では、任意の２つの隣接するＺは、二重結合によって結合することができる。これらの実施形態の任意の組み合わせも想定される（化学的に実行可能な場合）。
いくつかの実施形態では、ｍは、２または３である。他の実施形態では、ｎは、１、２、または３である。いくつかの実施形態では、Ｒ１は、水素、アルキル、またはヘテロアルキルであり得る。いくつかの実施形態では、Ｒ１は、水素、メチル、またはエチルであり得る。いくつかの実施形態では、各Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールであり得る。他の実施形態では、各Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、独立して、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロアリールであり得る。いくつかの実施形態では、各Ｒ５及びＲ６は、独立して、アルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールであり得る。別の実施形態では、任意の２つの隣接するＺは、一緒になって、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールを形成することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のポリマー触媒及び固体担持触媒は、それぞれ、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸及び少なくとも１つのカチオン基を有する、モノマーまたは部分を含む。ブレンステッド−ローリー酸及びカチオン基は、異なるモノマー／部分上に存在しても、同じモノマー／部分上に存在してもよい。
特定の実施形態において、ポリマー触媒の酸性モノマーは、リンカーによってポリマー骨格に結合しているブレンステッド−ローリー酸を有する側鎖を有し得る。特定の実施形態において、固体担持触媒の酸性部分は、リンカーによって固体担体に結合しているブレンステッド−ローリー酸を有し得る。リンカーによって結合した１つ以上のブレンステッド−ローリー酸を有する側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、例えば、
Figure 2018504142
を含むことができ、
式中、
Ｌは、非置換アルキルリンカー、オキソで置換されたアルキルリンカー、非置換シクロアルキル、非置換アリール、非置換ヘテロシクロアルキル、及び非置換ヘテロアリールであり、
ｒは整数である。
特定の実施形態において、Ｌは、アルキルリンカーである。他の実施形態では、Ｌは、メチル、エチル、プロピル、またはブチルである。なおも他の実施形態では、リンカーは、エタノイル、プロパノイル、またはベンゾイルである。特定の実施形態において、ｒは、１、２、３、４、または５である（該当する場合、または化学的に実行可能な場合）。
いくつかの実施形態では、酸性側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）の少なくともいくつか、及び酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）の少なくともいくつかは、
Figure 2018504142
であり得、式中、
ｓは、１〜１０であり、
各ｒは、独立して、１、２、３、４、または５であり（該当する場合、または化学的に実行可能な場合）、
ｗは、０〜１０である。
特定の実施形態において、ｓは、１〜９、または１〜８、または１〜７、または１〜６、または１〜５、または１〜４、または１〜３、または２、または１である。特定の実施形態において、ｗは、０〜９、または０〜８、または０〜７、または０〜６、または０〜５、または０〜４、または０〜３、または０〜２、１または０である）。
特定の実施形態において、酸性側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）の少なくともいくつか、及び酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）の少なくともいくつかは、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
であり得る。
他の実施形態では、酸性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）は、ポリマー骨格に直接結合しているブレンステッド−ローリー酸を有する側鎖を有することができる。他の実施形態では、酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、固体担体に直接結合していてもよい。側鎖はポリマー骨格（例えば、ポリマー触媒のもの）に直接結合するか、または固体担体に直接結合した酸性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、例えば、
Figure 2018504142
を含むことができる。
イオン性モノマー及び部分
ポリマー触媒が複数のイオン性モノマーを含む一方で、固体担持触媒は、固体担体に結合した複数のイオン性部分を含む。
いくつかの実施形態では、複数のイオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数のイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、少なくとも１つの窒素含有カチオン基、少なくとも１つの亜リン酸含有カチオン基、またはそれらの任意の組み合わせを有する。特定の実施形態において、複数のイオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数のイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、１つの窒素含有カチオン基または１つの亜リン酸含有カチオン基を有する。いくつかの実施形態では、複数のイオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数のイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、２つの窒素含有カチオン基、２つの亜リン酸含有カチオン基、または１つの窒素含有カチオン基及び１つの亜リン酸含有カチオン基を有する。他の実施形態では、複数のイオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数のイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、１つの窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基を有し、その他は２つの窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基を有する。
いくつかの実施形態では、複数のイオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または複数のイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、化学的に実行可能であるように、１つのカチオン基、または２つ以上のカチオン基を有することができる。イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）またはイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）が２つ以上のカチオン基を有する場合、カチオン基は、同じであっても異なっていてもよい。
いくつかの実施形態では、各イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または各イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、窒素含有カチオン基である。他の実施形態では、各イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または各イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、亜リン酸含有カチオン基である。なおも他の実施形態では、イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）の少なくともいくつか、またはイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）の少なくともいくつかが窒素含有カチオン基である一方で、他のイオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）またはイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）中のカチオン基は、亜リン酸含有カチオン基である。例示的な実施形態において、ポリマー触媒または固体担持触媒中の各カチオン基は、イミダゾリウムである。別の例示的な実施形態では、一部のモノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）中のカチオン基は、イミダゾリウムであり、他のモノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）中のカチオン基は、ピリジニウムである。なおも別の例示的な実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒中の各カチオン基は、置換ホスホニウムである。なおも別の例示的な実施形態では、一部のモノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）中のカチオン基は、トリフェニルホスホニウムであり、他のモノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）中のカチオン基は、イミダゾリウムである。
いくつかの実施形態では、各事例における窒素含有カチオン基は、独立して、ピロリウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピリダジニウム、チアジニウム、モルホリニウム、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、及びピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）から選択することができる。他の実施形態では、各事例における窒素含有カチオン基は、独立して、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピリミジニウム、モルホリニウム、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、及びピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）から選択することができる。いくつかの実施形態では、窒素含有カチオン基は、イミダゾリウムであり得る。
いくつかの実施形態では、各事例における亜リン酸含有カチオン基は、独立して、トリフェニルホスホニウム、トリメチルホスホニウム、トリエチルホスホニウム、トリプロピルホスホニウム、トリブチルホスホニウム、トリクロロホスホニウム、及びトリフルオロホスホニウムから選択することができる。他の実施形態では、各事例における亜リン酸含有カチオン基は、独立して、トリフェニルホスホニウム、トリメチルホスホニウム、及びトリエチルホスホニウムから選択することができる。他の実施形態では、亜リン酸含有カチオン基は、トリフェニルホスホニウムであり得る。
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒のイオン性モノマーのうちの１つ以上が、ポリマー骨格に直接結合しているか、または固体担持触媒のイオン性部分のうちの１つ以上が、固体担体に直接結合している。他の実施形態では、イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）の１つ以上、または１つ以上のイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、それぞれ独立して、カチオン基をポリマー骨格または（場合によっては）固体担体に結合させるリンカーをさらに含む。特定の実施形態において、カチオン基の一部は、ポリマー骨格または（場合によっては）固体担体に直接結合しており、他のカチオン基は、ポリマー骨格または（場合によっては）固体担体にリンカーによって結合している。
カチオン基がポリマー骨格または（場合によっては）固体担体にリンカーによって結合している実施形態では、各リンカーは、独立して、非置換または置換アルキルリンカー、非置換または置換シクロアルキルリンカー、非置換または置換アルケニルリンカー、非置換または置換アリールリンカー、及び非置換または置換ヘテロアリールリンカーから選択される。特定の実施形態において、リンカーは、非置換または置換アリールリンカー、あるいは非置換または置換ヘテロアリールリンカーである。特定の実施形態において、リンカーは、非置換または置換アリールリンカーである。一実施形態において、リンカーは、フェニルリンカーである。別の実施形態では、リンカーは、ヒドロキシル置換フェニルリンカーである。
他の実施形態では、イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）またはイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）における各リンカーは、独立して、以下から選択される：
非置換アルキルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアルキルリンカー、
非置換シクロアルキルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したシクロアルキルリンカー、
非置換アルケニルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアルケニルリンカー、
非置換アリールリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアリールリンカー、
非置換ヘテロアリールリンカー、または
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したヘテロアリールリンカー。
さらに、リンカーによってポリマー骨格に結合したイオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）もしくは１つ以上のイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）の一部または全てが、同じリンカーを有しても、独立して異なるリンカーを有してもよいことは理解されよう。
いくつかの実施形態では、各イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または各イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、式ＶＩＩＡ〜ＸＩＢ：
Figure 2018504142
の構造を有するものであり、
式中、
各Ｚは、独立して、Ｃ（Ｒ２）（Ｒ３）、Ｎ（Ｒ４）、Ｓ、Ｓ（Ｒ５）（Ｒ６）、Ｓ（Ｏ）（Ｒ５）（Ｒ６）、ＳＯ２、またはＯであり、任意の２つの隣接するＺは、（化学的に実行可能な程度まで）二重結合によって結合していても、または一緒になってシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、もしくはヘテロアリールを形成してもよく、
各Ｘは、独立して、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＮＯ２ −、ＮＯ３ −、ＳＯ４ ２−、Ｒ７ＳＯ４ −、Ｒ７ＣＯ２ −、ＰＯ４ ２−、Ｒ７ＰＯ３、またはＲ７ＰＯ２ −であり、ここでＳＯ４ ２−及びＰＯ４ ２−は、それぞれ独立して、任意のイオン性モノマー上の任意のＸ位で少なくとも２つのカチオン基と会合しており、
各ｍは、独立して、０、１、２、または３であり、
各ｎは、独立して、０、１、２、または３であり、
各Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールであり、
各Ｒ５及びＲ６は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールであり、
各Ｒ７は、独立して、水素、Ｃ１−４アルキル、またはＣ１−４ヘテロアルキルである。
いくつかの実施形態では、Ｚは、Ｃ（Ｒ２）（Ｒ３）、Ｎ（Ｒ４）、ＳＯ２、及びＯから選択することができる。いくつかの実施形態では、任意の２つの隣接するＺは、一緒になって、ヘテロシクロアルキル、アリール、及びヘテロアリールから選択される基を形成することができる。他の実施形態では、任意の２つの隣接するＺは、二重結合によって結合することができる。いくつかの実施形態では、各Ｘは、Ｃｌ−、ＮＯ３ −、ＳＯ４ ２−、Ｒ７ＳＯ４ −、またはＲ７ＣＯ２ −であり得、ここでＲ７は、水素またはＣ１−４アルキルであり得る。別の実施形態では、各Ｘは、Ｃｌ−、Ｂｒ− 、Ｉ−、ＨＳＯ４ −、ＨＣＯ２ −、ＣＨ３ＣＯ２ −、またはＮＯ３ −であり得る。他の実施形態では、Ｘは、アセテートである。他の実施形態では、Ｘは、ビサルフェートである。他の実施形態では、Ｘは、クロリドである。他の実施形態では、Ｘは、ナイトレートである。
いくつかの実施形態では、ｍは、２または３である。他の実施形態では、ｎは、１、２、または３である。いくつかの実施形態では、各Ｒ２、Ｒ３ 、及びＲ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールであり得る。他の実施形態では、各Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、独立して、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロアリールであり得る。いくつかの実施形態では、各Ｒ５及びＲ６は、独立して、アルキル、ヘテロシクリル、アリール、またはヘテロアリールであり得る。別の実施形態では、任意の２つの隣接するＺは、一緒になって、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールを形成することができる。
特定の実施形態において、ポリマー触媒のイオン性モノマーは、リンカーによってポリマー骨格に結合しているカチオン基を有する側鎖を有し得る。特定の実施形態において、固体担持触媒のイオン性部分は、リンカーによって固体担体に結合しているカチオン基を有し得る。リンカーによって結合した１つ以上のカチオン基を有する側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）またはイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、例えば、
Figure 2018504142
を含むことができ、
式中、
Ｌは、非置換アルキルリンカー、オキソで置換されたアルキルリンカー、非置換シクロアルキル、非置換アリール、非置換ヘテロシクロアルキル、及び非置換ヘテロアリールであり、
各Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、及びＲ１ｃは、独立して、水素もしくはアルキルであるか、または、Ｒ１ａ及びＲ１ｂは、それらが結合している窒素原子と一緒になって、非置換ヘテロシクロアルキルを形成するか、または、Ｒ１ａ及びＲ１ｂは、それらが結合している窒素原子と一緒になって、非置換ヘテロアリールもしくは置換ヘテロアリールを形成し、Ｒ１ｃは、非存在であり、
ｒは、整数であり、
Ｘは、式ＶＩＩＡ〜ＸＩＢについて上述の通りである。
他の実施形態では、Ｌは、メチル、エチル、プロピル、ブチルである。なおも他の実施形態では、リンカーは、エタノイル、プロパノイル、またはベンゾイルである。特定の実施形態において、ｒは、１、２、３、４、または５である（該当する場合、または化学的に実行可能な場合）。
他の実施形態では、各リンカーは、独立して、以下から選択される：
非置換アルキルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアルキルリンカー、
非置換シクロアルキルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したシクロアルキルリンカー、
非置換アルケニルリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアルケニルリンカー、
非置換アリールリンカー、
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したアリールリンカー、
非置換ヘテロアリールリンカー、または
オキソ、ヒドロキシ、ハロ、アミノから独立して選択される１〜５つの置換基を置換したヘテロアリールリンカー。
特定の実施形態において、各リンカーは、非置換アルキルリンカー、またはオキソ置換基を有するアルキルリンカーである。一実施形態において、各リンカーは、−（ＣＨ２）（ＣＨ２）−または−（ＣＨ２）（Ｃ＝Ｏ）である。特定の実施形態において、ｒは、１、２、３、４、または５である（該当する場合、または化学的に実行可能な場合）。
いくつかの実施形態では、イオン性側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）の少なくともいくつか、及びイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）の少なくともいくつかは、
Figure 2018504142
であり得、
式中、
各Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、及びＲ１ｃは、独立して、水素もしくはアルキルであるか、または、Ｒ１ａ及びＲ１ｂは、それらが結合している窒素原子と一緒になって、非置換ヘテロシクロアルキルを形成するか、または、Ｒ１ａ及びＲ１ｂは、それらが結合している窒素原子と一緒になって、非置換ヘテロアリールもしくは置換ヘテロアリールを形成し、Ｒ１ｃは、非存在であり、
ｓは、整数であり、
ｖは、０〜１０であり、
Ｘは、式ＶＩＩＡ〜ＸＩＢについて上述の通りである。
特定の実施形態において、ｓは、１〜９、または１〜８、または１〜７、または１〜６、または１〜５、または１〜４、または１〜３、または２、または１である。特定の実施形態において、ｖは、０〜９、または０〜８、または０〜７、または０〜６、または０〜５、または０〜４、または０〜３、または０〜２、１または０である）。
特定の実施形態において、イオン性側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）の少なくともいくつか、及びイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）の少なくともいくつかは、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
であり得る。
他の実施形態では、イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）は、ポリマー骨格に直接結合しているカチオン基を有する側鎖を有し得る。他の実施形態では、イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、固体担体に直接結合しているカチオン基を有することができる。側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）はポリマー骨格に直接結合するか、または固体担体に直接結合したイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、例えば、
Figure 2018504142
を含むことができる。
いくつかの実施形態では、窒素含有カチオン基は、負に荷電した酸化物（Ｏ−）が窒素カチオンから容易に解離できない、Ｎ−オキシドであり得る。そのような基の非限定的な例としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Figure 2018504142
いくつかの実施形態では、亜リン酸含有側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
である。
他の実施形態では、イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）は、ポリマー骨格に直接結合しているカチオン基を有する側鎖を有し得る。他の実施形態では、イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、固体担体に直接結合しているカチオン基を有することができる。側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）はポリマー骨格に直接結合するか、または固体担体に直接結合したイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、例えば、
Figure 2018504142
を含むことができる。
イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）またはイオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、全て同じカチオン基を有することもでき、あるいは異なるカチオン基を有することもできる。いくつかの実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒中の各カチオン基は、窒素含有カチオン基である。他の実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒中の各カチオン基は、亜リン酸含有カチオン基である。なおも他の実施形態では、それぞれポリマー触媒または固体担持触媒の一部のモノマーもしくは部分中のカチオン基は、窒素含有カチオン基であり、一方で、それぞれポリマー触媒または固体担持触媒の他のモノマーもしくは部分中のカチオン基は、亜リン酸含有カチオン基である。例示的な実施形態において、ポリマー触媒または固体担持触媒中の各カチオン基は、イミダゾリウムである。別の例示的な実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒の一部のモノマーもしくは部分中のカチオン基は、イミダゾリウムであり、一方で、ポリマー触媒または固体担持触媒の他のモノマーもしくは部分中のカチオン基は、ピリジニウムである。なおも別の例示的な実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒中の各カチオン基は、置換ホスホニウムである。なおも別の例示的な実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒の一部のモノマーもしくは部分中のカチオン基は、トリフェニルホスホニウムであり、ポリマー触媒または固体担持触媒の他のモノマーもしくは部分中のカチオン基は、イミダゾリウムである。
酸性−イオン性モノマー及び部分
ポリマー触媒中のモノマーの一部は、同じモノマー中にブレンステッド−ローリー酸とカチオン基との両方を含む。そのようなモノマーは、「酸性−イオン性モノマー」と称される。同様に、固体担持触媒中の部分の一部は、同じ部分中にブレンステッド−ローリー酸とカチオン基との両方を含む。そのような部分は、「酸性−イオン性部分」と称される。例えば、例示的な実施形態において、酸性−イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、イミダゾリウム及び酢酸、またはピリジニウム及びボロン酸を含むことができる。
いくつかの実施形態では、モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）もしくは部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、ブレンステッド−ローリー酸（複数可）とカチオン基（複数可）との両方を含み、ブレンステッド−ローリー酸は、リンカーによってポリマー骨格（例えば、ポリマー触媒のもの）もしくは固体担体（例えば、固体担持触媒のもの）に結合しており、及び／あるいはカチオン基は、リンカーによってポリマー骨格（例えば、ポリマー触媒のもの）に結合しているか、または固体担体（例えば、固体担持触媒のもの）に結合している。
酸性モノマー／部分及び／またはイオン性モノマー／部分に好適なブレンステッド−ローリー酸、カチオン基、及びリンカー（存在する場合）のいずれも、酸性−イオン性モノマー／部分中に使用され得ることは理解されよう。
特定の実施形態において、酸性−イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）中の各事例におけるブレンステッド−ローリー酸は、独立して、スルホン酸、ホスホン酸、酢酸、イソフタル酸、及びボロン酸から選択される。特定の実施形態において、酸性−イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）中の各事例におけるブレンステッド−ローリー酸は、独立して、スルホン酸またはホスホン酸である。一実施形態において、酸性−イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）中の各事例におけるブレンステッド−ローリー酸は、スルホン酸である。
いくつかの実施形態では、酸性−イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）中の各事例における窒素含有カチオン基は、独立して、ピロリウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピリダジニウム、チアジニウム、モルホリニウム、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、及びピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）から選択される。一実施形態において、窒素含有カチオン基は、イミダゾリウムである。
いくつかの実施形態では、酸性−イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）中の各事例における亜リン酸含有カチオン基は、独立して、トリフェニルホスホニウム、トリメチルホスホニウム、トリエチルホスホニウム、トリプロピルホスホニウム、トリブチルホスホニウム、トリクロロホスホニウム、及びトリフルオロホスホニウムから選択される。一実施形態において、亜リン酸含有カチオン基は、トリフェニルホスホニウムである。
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒は、それぞれ、ポリマー骨格または固体担体に結合した、少なくとも１つの酸性−イオン性モノマーまたは部分を含むことができ、少なくとも１つの酸性−イオン性モノマーまたは部分は、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸及び少なくとも１つのカチオン基を含み、酸性−イオン性モノマーまたは部分のうちの少なくとも１つは、酸性−イオン性モノマーをポリマー骨格または固体担体に結合させるリンカーを含む。カチオン基は、本明細書に記載の窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基であり得る。リンカーは、酸性部分またはイオン性部分のいずれかについて本明細書に記載されるものであってもよい。例えば、リンカーは、非置換または置換アルキルリンカー、非置換または置換シクロアルキルリンカー、非置換または置換アルケニルリンカー、非置換または置換アリールリンカー、及び非置換または置換ヘテロアリールリンカーから選択することができる。
他の実施形態では、モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、ブレンステッド−ローリー酸とカチオン基との両方を含む側鎖を有することができ、ブレンステッド−ローリー酸が、ポリマー骨格もしくは固体担体に直接結合しているか、カチオン基が、ポリマー骨格もしくは固体担体に直接結合しているか、またはブレンステッド−ローリー酸とカチオン基との両方が、ポリマー骨格もしくは固体担体に直接結合している。
特定の実施形態において、リンカーは、非置換または置換アリールリンカー、あるいは非置換または置換ヘテロアリールリンカーである。特定の実施形態において、リンカーは、非置換または置換アリールリンカーである。一実施形態において、リンカーは、フェニルリンカーである。別の実施形態では、リンカーは、ヒドロキシル置換フェニルリンカーである。
ブレンステッド−ローリー酸とカチオン基との両方を含む側鎖を有するポリマー触媒のモノマーは、「酸性イオノマー」と呼ばれる場合もある。リンカーによって結合している酸性−イオン性側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、例えば、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142

を含むことができ、
式中、
各Ｘは、独立して、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＮＯ２ −、ＮＯ３ −、ＳＯ４ ２−、Ｒ７ＳＯ４ −、Ｒ７ＣＯ２ −、ＰＯ４ ２−、Ｒ７ＰＯ３ −、及びＲ７ＰＯ２ −から選択され、ここでＳＯ４ ２−及びＰＯ４ ２−は、それぞれ独立して、任意の側鎖上の任意のＸ位で少なくとも２つのブレンステッド−ローリー酸と会合しており、
各Ｒ７は、独立して、水素、Ｃ１−４アルキル、及びＣ１−４ヘテロアルキルから選択される。
いくつかの実施形態では、Ｒ１は、水素、アルキル、及びヘテロアルキルから選択することができる。いくつかの実施形態では、Ｒ１は、水素、メチル、またはエチルから選択することができる。いくつかの実施形態では、各Ｘは、Ｃｌ−、ＮＯ３ −、ＳＯ４ ２−、Ｒ７ＳＯ４ −、及びＲ７ＣＯ２ −から選択することができ、ここでＲ７は、水素及びＣ１−４アルキルから選択することができる。別の実施形態では、各Ｘは、Ｃｌ−、Ｂｒ− 、Ｉ−、ＨＳＯ４ −、ＨＣＯ２ −、ＣＨ３ＣＯ２ −、及びＮＯ３ −から選択することができる。他の実施形態では、Ｘは、アセテートである。他の実施形態では、Ｘは、ビサルフェートである。他の実施形態では、Ｘは、クロリドである。他の実施形態では、Ｘは、ナイトレートである。
いくつかの実施形態では、酸性−イオン性側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、
Figure 2018504142
である。
いくつかの実施形態では、酸性−イオン性側鎖（例えば、ポリマー触媒のもの）または酸性−イオン性部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、独立して、
Figure 2018504142
である。
他の実施形態では、モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）は、ブレンステッド−ローリー酸とカチオン基との両方を有することができ、ブレンステッド−ローリー酸が、ポリマー骨格もしくは固体担体に直接結合しているか、カチオン基が、ポリマー骨格もしくは固体担体に直接結合しているか、またはブレンステッド−ローリー酸とカチオン基との両方が、ポリマー骨格もしくは固体担体に直接結合している。酸性−イオン性モノマー（例えば、ポリマー触媒のもの）または部分（例えば、固体担持触媒のもの）中のかかる側鎖は、例えば、
Figure 2018504142
を含むことができる。
疎水性モノマー及び部分
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒は、ポリマー骨格を形成するように結合した疎水性モノマーをさらに含む。同様に、いくつかの実施形態では、固体担持触媒は、固体担体に結合した疎水性部分をさらに含む。いずれの事例においても、各疎水性モノマーまたは部分は、少なくとも１つの疎水性基を有する。ポリマー触媒または固体担持触媒の特定の実施形態において、それぞれ各疎水性モノマーまたは部分は、１つの疎水性基を有する。ポリマー触媒または固体担持触媒の特定の実施形態において、各疎水性モノマーまたは部分は、２つの疎水性基を有する。ポリマー触媒または固体担持触媒の他の実施形態では、疎水性モノマーまたは部分の一部は、１つの疎水性基を有し、その他は２つの疎水性基を有する。
ポリマー触媒または固体担持触媒のいくつかの実施形態では、各疎水性基は、独立して、非置換または置換アルキル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換アリール、及び非置換または置換ヘテロアリールから選択される。ポリマー触媒または固体担持触媒の特定の実施形態において、各疎水性基は、非置換または置換アリール、あるいは非置換または置換ヘテロアリールである。一実施形態において、各疎水性基はフェニルである。さらに、疎水性モノマーが、全て同じ疎水性基を有してもよく、あるいは異なる疎水性基を有してもよいことは理解されよう。
ポリマー触媒のいくつかの実施形態では、疎水性基は、ポリマー骨格を形成するように直接結合している。固体担持触媒のいくつかの実施形態では、疎水性基は、固体担体に直接結合している。
触媒の他の特性
いくつかの実施形態では、酸性モノマー及びイオン性モノマーは、ポリマー触媒の実質的な部分を構成する。いくつかの実施形態では、酸性部分及びイオン性部分は、実質的な部分固体担持触媒を構成する。特定の実施形態において、酸性及びイオン性のモノマーまたは部分は、触媒中に存在するモノマー／部分の総数に対する酸性及びイオン性のモノマー／部分の数の比に基づいて、触媒のモノマーまたは部分の少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、または少なくとも約９９％を構成する。
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒は、１グラムのポリマー触媒または固体担持触媒当たり、約０．１〜約２０ｍｍｏｌ、約０．１〜約１５ｍｍｏｌ、約０．０１〜約１２ｍｍｏｌ、約０．０５〜約１０ｍｍｏｌ、約１〜約８ｍｍｏｌ、約２〜約７ｍｍｏｌ、約３〜約６ｍｍｏｌ、約１〜約５、もしくは約３〜約５ｍｍｏｌのブレンステッド−ローリー酸の総量を有する。
ポリマー触媒または固体担持触媒のいくつかの実施形態では、各イオン性モノマーは、各窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基に対する対イオンをさらに含む。ポリマー触媒または固体担持触媒の特定の実施形態において、各対イオンは、独立して、ハライド、ナイトレート、サルフェート、ホルメート、アセテート、または有機スルホネートから選択される。ポリマー触媒または固体担持触媒のいくつかの実施形態では、対イオンは、フッ化物、塩化物、臭化物、またはヨウ化物である。ポリマー触媒または固体担持触媒の一実施形態において、対イオンは、塩化物である。ポリマー触媒または固体担持触媒の別の実施形態では、対イオンは、サルフェートである。ポリマー触媒または固体担持触媒のなおも別の実施形態では、対イオンは、アセテートである。
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒または固体担持触媒は、１グラムのポリマー触媒または固体担持触媒当たり、約０．０１〜約１０ｍｍｏｌ、約０．０５〜約１０ｍｍｏｌ、約１〜約８ｍｍｏｌ、約２〜約６ｍｍｏｌ、または約３〜約５ｍｍｏｌの、窒素含有カチオン基及び対イオンの総量、または亜リン酸含有カチオン基及び対イオンの総量を有する。
いくつかの実施形態では、酸性モノマー及びイオン性モノマーは、ポリマー触媒または固体担持触媒の実質的な部分を構成する。特定の実施形態において、酸性及びイオン性のモノマーまたは部分は、ポリマー触媒または固体担持触媒中に存在するモノマーまたは部分の総数に対する酸性及びイオン性のモノマーまたは部分の数の比に基づいて、ポリマー触媒または固体担持触媒のモノマーの少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、または少なくとも約９９％を構成する。
イオン性モノマーまたは部分の総数に対する酸性モノマーまたは部分の総数の比は、触媒の強度を調整するために変えることができる。いくつかの実施形態では、酸性モノマーまたは部分の総数は、ポリマーまたは固体担体中のイオン性モノマーもしくは部分の総数を超える。他の実施形態では、酸性モノマーまたは部分の総数は、ポリマー触媒または固体担持触媒中のイオン性モノマーもしくは部分の総数の、少なくとも約２倍、少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、または少なくとも約１０倍である。特定の実施形態において、酸性モノマーまたは部分の総数とイオン性モノマーまたは部分の総数との比は、約１：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、または約１０：１である。
いくつかの実施形態では、イオン性モノマーまたは部分の総数は、触媒中の酸性モノマーまたは部分の総数を超える。他の実施形態では、イオン性モノマーまたは部分の総数は、ポリマー触媒または固体担持触媒中の酸性モノマーもしくは部分の総数の、少なくとも約２倍、少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、または少なくとも約１０倍である。特定の実施形態において、イオン性モノマーまたは部分の総数と酸性モノマーまたは部分の総数との比は、約１：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、または約１０：１である。
ポリマー触媒中のモノマーの配置
ポリマー触媒のいくつかの実施形態では、酸性モノマー、イオン性モノマー、酸性−イオン性モノマー、及び疎水性モノマー（存在する場合）は、交互の配列で、またはランダムな順序で、モノマーのブロックとして配置することができる。いくつかの実施形態では、各ブロックは、２０個、１５個、１０個、６個、または３個以下のモノマーを有する。
ポリマー触媒のいくつかの実施形態では、ポリマー触媒のモノマーは、交互の配列でランダムに配置される。図９に示されるポリマー触媒の一部分を参照すると、モノマーは、交互の配列でランダムに配置されている。
ポリマー触媒の他の実施形態では、ポリマー触媒のモノマーは、モノマーのブロックとしてランダムに配置される。図４に示されるポリマー触媒の一部分を参照すると、モノマーは、モノマーのブロックとして配置されている。酸性モノマー及びイオン性モノマーがモノマーのブロック状に配置される特定の実施形態において、各ブロックは、２０個、１９個、１８個、１７個、１６個、１５個、１４個、１３個、１２個、１１個、１０個、９個、８個、７個、６個、５個、４個、または３個以下のモノマーを有する。
本明細書に記載のポリマー触媒は、架橋されていてもよい。そのような架橋ポリマー触媒は、架橋基を導入することによって調製することができる。図５Ａ及び５Ｂに示されるポリマー触媒の一部分を参照すると、いくつかの実施形態では、架橋は、所与のポリマー鎖内で起こり得る。図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、及び６Ｄのポリマー触媒の一部分を参照すると、他の実施形態では、架橋は、２つ以上のポリマー鎖間で起こり得る。
図５Ａ、５Ｂ、及び６Ａを参照すると、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３が、例示的な架橋基であることが理解されよう。本明細書に記載のポリマーと架橋ポリマー触媒を形成するために使用することのできる好適な架橋基としては、例えば、置換または非置換のジビニルアルカン、置換または非置換のジビニルシクロアルカン、置換または非置換のジビニルアリール、置換または非置換のヘテロアリール、ジハロアルカン、ジハロアルケン、及びジハロアルキンが挙げられ、これらの置換基は本明細書に定義されるものである。例えば、架橋基には、ジビニルベンゼン、ジアリルベンゼン、ジクロロベンゼン、ジビニルメタン、ジクロロメタン、ジビニルエタン、ジクロロエタン、ジビニルプロパン、ジクロロプロパン、ジビニルブタン、ジクロロブタン、エチレングリコール、及びレゾルシノールが含まれ得る。一実施形態において、架橋基はジビニルベンゼンである。
ポリマー触媒のいくつかの実施形態では、ポリマーは架橋されている。特定の実施形態において、ポリマーの少なくとも約１％、少なくとも約２％、少なくとも約３％、少なくとも約４％、少なくとも約５％、少なくとも約６％、少なくとも約７％、少なくとも約８％、少なくとも約９％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％または少なくとも約９９％が架橋されている。
ポリマー触媒のいくつかの実施形態では、本明細書に記載のポリマーは、実質的に架橋されていない、例えば、約０．９％未満が架橋されているか、約０．５％未満が架橋されているか、約０．１％未満が架橋されているか、約０．０１％未満が架橋されているか、または０．００１％未満が架橋されている。
ポリマー骨格
いくつかの実施形態では、ポリマー骨格は、１つ以上の置換または非置換のモノマーから形成される。多種多様なモノマーを使用する重合プロセスは、当該技術分野で周知である（例えば、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｏｎ ｏｆ Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｅｔ ａｌ．，ＩＵＰＡＣ Ｇｏｌｄ Ｂｏｏｋ，Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ．（２０００）を参照されたい）。そのようなプロセスの１つには、ビニル、プロペニル、ブテニル、または他のかかる置換基（複数可）などの不飽和置換を有するモノマー（複数可）が関与する。これらの種類のモノマーは、ラジカル開始及び連鎖重合にかけてもよい。
いくつかの実施形態では、ポリマー骨格は、エチレン、プロピレン、ヒドロキシエチレン、アセトアルデヒド、スチレン、ジビニルベンゼン、イソシアネート、塩化ビニル、ビニルフェノール、テトラフルオロエチレン、ブチレン、テレフタル酸、カプロラクタム、アクリロニトリル、ブタジエン、アンモニア、二アンモニア、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピラジジミン（ｐｙｒａｄｉｚｉｍｉｎｅ）、チアジン、モルホリン、ピペリジン（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ）、ピペリジン（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｅ）、ピロリジン（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｅ）、トリフェニルホスホネート、トリメチルホスホネート、トリエチルホスホネート、トリプロピルホスホネート、トリブチルホスホネート、トリクロロホスホネート、トリフルオロホスホネート、及びジアゾールから選択される、１つ以上の置換または非置換のモノマーから形成される。
本明細書に記載のポリマー触媒のポリマー骨格は、例えば、ポリアルキレン、ポリアルケニルアルコール、ポリカーボネート、ポリアリーレン、ポリアリールエーテルケトン、及びポリアミドイミドを含むことができる。特定の実施形態において、ポリマー骨格は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフェノール−アルデヒド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカプロラクタム、及びポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）から選択することができる。ポリマー触媒の特定の実施形態において、ポリマー骨格は、ポリエチエレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｅｌｅｎｅ）またはポリプロピレンである。ポリマー触媒の一実施形態において、ポリマー骨格は、ポリエチレンである。ポリマー触媒の別の実施形態では、ポリマー骨格は、ポリビニルアルコールである。ポリマー触媒のなおも別の実施形態では、ポリマー骨格は、ポリスチレンである。
図７を参照すると、一実施形態において、ポリマー骨格はポリエチレンである。図８を参照すると、別の実施形態では、ポリマー骨格はポリビニルアルコールである。
本明細書に記載のポリマー骨格は、ポリマー骨格の一部として一体化されたイオン性基を含むこともできる。そのようなポリマー骨格は、「イオノマー骨格」と呼ばれる場合もある。特定の実施形態において、ポリマー骨格は、ポリアルキレンアンモニウム、ポリアルキレン二アンモニウム、ポリアルキレンピロリウム、ポリアルキレンイミダゾリウム、ポリアルキレンピラゾリウム、ポリアルキレンオキサゾリウム、ポリアルキレンチアゾリウム、ポリアルキレンピリジニウム、ポリアルキレンピリミジニウム、ポリアルキレンピラジニウム、ポリアルキレンピリダジニウム、ポリアルキレンチアジニウム、ポリアルキレンモルホリニウム、ポリアルキレンピペリジニウム（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｅｎｅｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ポリアルキレンピペリジニウム（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｅｎｅｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、ポリアルキレンピロリジニウム（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｅｎｅｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）、ポリアルキレントリフェニルホスホニウム、ポリアルキレントリメチルホスホニウム、ポリアルキレントリエチルホスホニウム、ポリアルキレントリプロピルホスホニウム、ポリアルキレントリブチルホスホニウム、ポリアルキレントリクロロホスホニウム、ポリアルキレントリフルオロホスホニウム、ならびにポリアルキレンジアゾリウム、ポリアリールアルキレンアンモニウム、ポリアリールアルキレン二アンモニウム、ポリアリールアルキレンピロリウム、ポリアリールアルキレンイミダゾリウム、ポリアリールアルキレンピラゾリウム、ポリアリールアルキレンオキサゾリウム、ポリアリールアルキレンチアゾリウム、ポリアリールアルキレンピリジニウム、ポリアリールアルキレンピリミジニウム、ポリアリールアルキレンピラジニウム、ポリアリールアルキレンピリダジニウム、ポリアリールアルキレンチアジニウム、ポリアリールアルキレンモルホリニウム、ポリアリールアルキレンピペリジニウム（ｐｏｌｙａｒｙｌａｌｋｙｌｅｎｅｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ポリアリールアルキレンピペリジニウム（ｐｏｌｙａｒｙｌａｌｋｙｌｅｎｅｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、ポリアリールアルキレンピロリジニウム（ｐｏｌｙａｒｙｌａｌｋｙｌｅｎｅｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）、ポリアリールアルキレントリフェニルホスホニウム、ポリアリールアルキレントリメチルホスホニウム、ポリアリールアルキレントリエチルホスホニウム、ポリアリールアルキレントリプロピルホスホニウム、ポリアリールアルキレントリブチルホスホニウム、ポリアリールアルキレントリクロロホスホニウム、ポリアリールアルキレントリフルオロホスホニウム、及びポリアリールアルキレンジアゾリウムから選択することができる。
カチオン性ポリマー骨格は、例えばＦ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＮＯ２ −、ＮＯ３ −、ＳＯ４ ２−、Ｒ７ＳＯ４ −、Ｒ７ＣＯ２ −、ＰＯ４ ２−、Ｒ７ＰＯ３ −、及びＲ７ＰＯ２ −を含む、１つ以上のアニオンと会合することができ、ここでＲ７は、水素、Ｃ１−４アルキル、及びＣ１−４ヘテロアルキルから選択される。一実施形態において、各アニオンは、Ｃｌ−、Ｂｒ− 、Ｉ−、ＨＳＯ４ −、ＨＣＯ２ −、ＣＨ３ＣＯ２ −、及びＮＯ３ −から選択することができる。他の実施形態では、各アニオンは、アセテートである。他の実施形態では、各アニオンは、ビサルフェートである。他の実施形態では、各アニオンは、クロリドである。他の実施形態では、Ｘは、ナイトレートである。
ポリマー触媒の他の実施形態では、ポリマー骨格は、アルキレンイミダゾリウムであり、これは、アルキレン部分のメチレン単位のうちの１つ以上がイミダゾリウムに置き換えられている、アルキレン部分を指す。一実施形態において、ポリマー骨格は、ポリエチレンイミダゾリウム、ポリプロリエンイミダゾリウム（ｐｏｌｙｐｒｏｌｙｅｎｅｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ）、及びポリブチレンイミダゾリウムから選択される。さらに、ポリマー骨格の他の実施形態では、窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基が「アルキレン」という用語に続く場合、アルキレン部分のメチレン単位のうちの１つ以上が、その窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基で置換されていることは理解されよう。
他の実施形態では、ヘテロ原子を有するモノマーを、１つ以上の二官能化化合物、例えばジハロアルカン、ジ（アルキルスルホニルオキシ）アルカン、及びジ（アリールスルホニルオキシ）アルカンなどと合わせて、ポリマーを形成することができる。これらのモノマーは、二官能化アルカンと結合してポリマー鎖を作り出すための少なくとも２個のヘテロ原子を有する。これらの二官能化化合物は、本明細書に記載されるように、さらに置換することができる。いくつかの実施形態では、二官能化化合物（複数可）は、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプロパン、１，３−ジクロロプロパン、１，２−ジクロロブタン、１，３−ジクロロブタン、１，４−ジクロロブタン、１，２−ジクロロペンタン、１，３−ジクロロペンタン、１，４−ジクロロペンタン、１，５−ジクロロペンタン、１，２−ジブロモエタン、１，２−ジブロモプロパン、１，３−ジブロモプロパン、１，２−ジブロモブタン、１，３−ジブロモブタン、１，４−ジブロモブタン、１，２−ジブロモペンタン、１，３−ジブロモペンタン、１，４−ジブロモペンタン、１，５−ジブロモペンタン、１，２−ジヨードエタン、１，２−ジヨードプロパン、１，３−ジヨードプロパン、１，２−ジヨードブタン、１，３−ジヨードブタン、１，４−ジヨードブタン、１，２−ジヨードペンタン、１，３−ジヨードペンタン、１，４−ジヨードペンタン、１，５−ジヨードペンタン、１，２−ジメタンスルホキシエタン、１，２−ジメタンスルホキシプロパン、１，３−ジメタンスルホキシプロパン、１，２−ジメタンスルホキシブタン、１，３−ジメタンスルホキシブタン、１，４−ジメタンスルホキシブタン、１，２−ジメタンスルホキシペンタン、１，３−ジメタンスルホキシペンタン、１，４−ジメタンスルホキシペンタン、１，５−ジメタンスルホキシペンタン、１，２−ジエタンスルホキシエタン、１，２−ジエタンスルホキシプロパン、１，３−ジエタンスルホキシプロパン、１，２−ジエタンスルホキシブタン、１，３−ジエタンスルホキシブタン、１，４−ジエタンスルホキシブタン、１，２−ジエタンスルホキシペンタン、１，３−ジエタンスルホキシペンタン、１，４−ジエタンスルホキシペンタン、１，５−ジエタンスルホキシペンタン、１，２−ジベンゼンスルホキシエタン、１，２−ジベンゼンスルホキシプロパン、１，３−ジベンゼンスルホキシプロパン、１，２−ジベンゼンスルホキシブタン、１，３−ジベンゼンスルホキシブタン、１，４−ジベンゼンスルホキシブタン、１，２−ジベンゼンスルホキシペンタン、１，３−ジベンゼンスルホキシペンタン、１，４−ジベンゼンスルホキシペンタン、１，５−ジベンゼンスルホキシペンタン、１，２−ジ−ｐ−トルエンスルホキシエタン、１，２−ジ−ｐ−トルエンスルホキシプロパン、１，３−ジ−ｐ−トルエンスルホキシプロパン、１，２−ジ−ｐ−トルエンスルホキシブタン、１，３−ジ−ｐ−トルエンスルホキシブタン、１，４−ジ−ｐ−トルエンスルホキシブタン、１，２−ジ−ｐ−トルエンスルホキシペンタン、１，３−ジ−ｐ−トルエンスルホキシペンタン、１，４−ジ−ｐ−トルエンスルホキシペンタン、及び１，５−ジ−ｐ−トルエンスルホキシペンタンから選択することができる。
さらに、ポリマー骨格中の側鎖間の原子の数は異なってもよい。いくつかの実施形態では、ポリマー骨格に結合した側鎖間に０〜２０個の原子、０〜１０個の原子、０〜６個の原子、または０〜３個の原子が存在する。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、少なくとも２つのモノマー単位を有し、そしてポリマー内に含まれる全ての単位が同じ様式で同じモノマーから誘導される、ホモポリマーであり得る。他の実施形態では、ポリマーは、少なくとも２つのモノマー単位を有し、そしてポリマー内の他のモノマー単位と異なる少なくとも１つのモノマー単位がポリマー内に含まれる、ヘテロポリマーであり得る。ポリマー内の異なるモノマー単位は、ランダムな順序で存在しても、所与のモノマーの任意の長さ分の交互の配列で、またはモノマーのブロック状で存在してもよい。
他の例示的なポリマーは、例えば、ヒドロキシル、カルボン酸、非置換及び置換フェニル、ハライド、非置換及び置換アミン、非置換及び置換アンモニア、非置換及び置換ピロール、非置換及び置換イミダゾール、非置換及び置換ピラゾール、非置換及び置換オキサゾール、非置換及び置換チアゾール、非置換及び置換ピリジン、非置換及び置換ピリミジン、非置換及び置換ピラジン、非置換及び置換ピラジジン（ｐｙｒａｄｉｚｉｎｅ）、非置換及び置換チアジン、非置換及び置換モルホリン、非置換及び置換ピペリジン（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ）、非置換及び置換ピペリジン（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｅ）、非置換及び置換ピロリジン（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｅ）、非置換及び置換トリフェニルホスホネート、非置換及び置換トリメチルホスホネート、非置換及び置換トリエチルホスホネート、非置換及び置換トリプロピルホスホネート、非置換及び置換トリブチルホスホネート、非置換及び置換トリクロロホスホネート、非置換及び置換トリフルオロホスホネート、ならびに非置換及び置換ジアゾールから選択される１つ以上の基で置換されている、ポリアルキレン骨格を含む。
本明細書に記載のポリマーについては、複数の命名規則が当該技術分野において十分に認識されている。例えば、非置換フェニル基への直接結合を有するポリエチレン骨格（−ＣＨ２−ＣＨ（フェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（フェニル）−）は、ポリスチレンとしても知られている。そのフェニル基がエテニル基で置換される場合、そのポリマーは、ポリジビニルベンゼン（−ＣＨ２−ＣＨ（４−ビニルフェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（４−ビニルフェニル）−）と命名することができる。ヘテロポリマーのさらなる例には、重合後に官能化されるものが含まれ得る。
好適な一例は、ポリスチレン−ｃｏ−ジビニルベンゼン：（−ＣＨ２−ＣＨ（フェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（４−エチレンフェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（フェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（４−エチレンフェニル）−）である。ここで、エテニル官能基は、フェニル環上の２位、３位、または４位にあってもよい。
図１２を参照すると、なおも別の実施形態では、ポリマー骨格はポリアルキレンイミダゾリウムである。
さらに、ポリマー骨格中の側鎖間の原子の数は異なってもよい。いくつかの実施形態では、ポリマー骨格に結合した側鎖間に０〜２０個の原子、０〜１０個の原子、または０〜６個の原子、または０〜３個の原子が存在する。図１０を参照すると、一実施形態において、ブレンステッド−ローリー酸を有する側鎖とカチオン基を有する側鎖との間に、３個の炭素原子が存在する。別の例では、図１１を参照すると、酸性部分を有する側鎖とイオン性部分を有する側鎖との間に、原子は存在しない。
ポリマー触媒の固体粒子
本明細書に記載のポリマー触媒は、固体粒子を形成することができる。当業者であれば、本明細書に記載のポリマーから固体粒子を作製するための様々な既知の技術及び方法を認識しているであろう。例えば、固体粒子は、当業者に知られている乳化重合または分散重合の手順によって形成することができる。他の実施形態では、固体粒子は、ポリマーを磨砕または破砕して粒子にすることによって形成することができ、これらもまた、当業者に知られる技術及び方法である。固体粒子を調製するための当該技術分野で既知の方法には、本明細書に記載のポリマーを固体コアの表面上にコーティングすることが含まれる。固体コアに好適な材料は、不活性材料（例えば、酸化アルミニウム、トウモロコシの穂軸、粉砕ガラス、細断プラスチック、軽石、炭化ケイ素、もしくはクルミ殻）、または磁性材料を含むことができる。ポリマーコーティングされたコア粒子は、分散重合によりコア材料の周りに架橋ポリマーシェルを成長させることによって、またはスプレーコーティングもしくは溶融によって作製することができる。
固体粒子を調製するための当該技術分野で既知の他の方法には、本明細書に記載のポリマーを固体コアの表面上にコーティングすることが含まれる。固体コアは、非触媒担体であり得る。固体コアに好適な材料は、不活性材料（例えば、酸化アルミニウム、トウモロコシの穂軸、粉砕ガラス、細断プラスチック、軽石、炭化ケイ素、もしくはクルミ殻）、または磁性材料を含むことができる。ポリマー触媒の一実施形態において、固体コアは、鉄から構成される。ポリマーコーティングされたコア粒子は、当業者に知られる技術及び方法によって、例えば、分散重合によりコア材料の周りに架橋ポリマーシェルを成長させることによって、またはスプレーコーティングもしくは溶融によって作製することができる。
固体担持ポリマー触媒粒子は、ポリマーが固体コアの表面上にコーティングされている固体コアを有することができる。いくつかの実施形態では、固体粒子の触媒活性の少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、または少なくとも約５０％が、固体粒子の外部表面の上またはその近くに存在し得る。いくつかの実施形態では、固体コアは、不活性材料または磁性材料を有することができる。一実施形態において、固体コアは、鉄から構成される。
本明細書に記載のポリマーでコーティングされた固体粒子は、１つ以上の触媒特性を有する。いくつかの実施形態では、固体粒子の触媒活性の少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％または少なくとも約９０％が、固体粒子の外部表面の上またはその近くに存在する。
いくつかの実施形態では、固体粒子は、細孔を実質的に有しない、例えば、約５０％以下、約４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約５％以下、または約１％以下の細孔を有する。多孔度は、材料の内部表面及び外部表面上の窒素ガスの吸収を用いてＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積を決定することなどの、当該技術分野で周知の方法によって測定することができる（Ｂｒｕｎａｕｅｒ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９３８，６０：３０９）。他の方法には、好適な溶媒（例えば水など）に材料を曝露し、次にそれを熱的に除去して内部細孔の容積を測定することによって、溶媒保持を測定することが含まれる。ポリマー触媒の多孔度測定に好適な他の溶媒としては、例えば、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、アセトン、及びアルコールなどの極性溶媒が挙げられる。
他の実施形態では、固体粒子は、マイクロ多孔質ゲル樹脂を含む。なおも他の実施形態では、固体粒子は、マクロ多孔質ゲル樹脂を含む。
固体担持触媒の担体
固体担持触媒の特定の実施形態において、担体は、バイオ炭、炭素、無定形炭素、活性炭、シリカ、シリカゲル、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、粘土（例えば、カオリナイト）、ケイ酸マグネシウム、炭化ケイ素、ゼオライト（例えば、モルデナイト）、セラミック、及びそれらの任意の組み合わせから選択され得る。一実施形態において、担体は、炭素である。炭素担体の担体は、バイオ炭、無定形炭素、または活性炭であり得る。一実施形態において、担体は、活性炭である。
炭素担体は、乾燥材料の０．０１〜５０ｍ２／ｇの表面積を有することができる。炭素担体は、０．５〜２．５ｋｇ／Ｌの密度を有することができる。担体は、例えば走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）、粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）、ラマン分光法、及びフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）を含む、当該技術分野で既知の任意の好適な機器分析方法または技術を使用して、性質決定することができる。炭素担体は、例えば、エビ殻、キチン、ヤシ殻、木材パルプ、紙パルプ、綿、セルロース、硬質木材、軟質木材、コムギわら、サトウキビバガス、キャッサバ茎、トウモロコシ茎葉、アブラヤシ残渣、ビチューメン、アスファルト、タール、石炭、ピッチ、及びそれらの任意の組み合わせを含む、炭素質材料から調製することができる。当業者であれば、本明細書で使用される炭素担体を調製するための好適な方法を認識しているであろう。例えば、Ｍ．Ｉｎａｇａｋｉ，Ｌ．Ｒ．Ｒａｄｏｖｉｃ，Ｃａｒｂｏｎ，ｖｏｌ．４０，ｐ．２２６３（２００２）、またはＡ．Ｇ．Ｐａｎｄｏｌｆｏ ａｎｄ Ａ．Ｆ．Ｈｏｌｌｅｎｋａｍｐ，“Ｒｅｖｉｅｗ：Ｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｏｌｅ ｉｎ ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ，”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，ｖｏｌ．１５７，ｐｐ．１１−２７（２００６）を参照されたい。
他の実施形態では、担体は、シリカ、シリカゲル、アルミナ、またはシリカ−アルミナである。当業者であれば、本明細書で使用されるこれらのシリカ系またはアルミナ系の固体担体を調製するための好適な方法を認識しているであろう。例えば、Ａ．Ｂ．Ｓｔｉｌｅｓ，Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｓｔｏｎｅｈａｍ ＭＡ，１９８７によるＣａｔａｌｙｓｔ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ａｎｄ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃａｔａｌｙｓｔｓを参照されたい。
なおも他の実施形態では、担体は、炭素担体と、シリカ、シリカゲル、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、粘土（例えば、カオリナイト）、ケイ酸マグネシウム、炭化ケイ素、ゼオライト（例えば、モルデナイト）、及びセラミックから選択される１つ以上の他の担体との組み合わせである。
定義
「ブレンステッド−ローリー酸」は、プロトン（水素カチオン、Ｈ＋）を供与することのできる、天然形態またはイオン形態の分子、またはその置換基を指す。
「ホモポリマー」は、少なくとも２つのモノマー単位を有し、そしてポリマー内に含まれる全ての単位が同じモノマーから誘導される、ポリマーを指す。好適な一例は、エチレンモノマーが結合して均一な繰り返し鎖（−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−）を形成するポリエチレンである。別の好適な例は、構造（−ＣＨ２−ＣＨＣｌ−ＣＨ２−ＣＨＣｌ−）を有するポリ塩化ビニルであり、−ＣＨ２−ＣＨＣｌ−の繰り返し単位は、Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣｌモノマーから誘導されている。
「ヘテロポリマー」は、少なくとも２つのモノマー単位を有し、そして少なくとも１つのモノマー単位がポリマー内の他のモノマー単位と異なるポリマーを指す。ヘテロポリマーはまた、異なる方法でポリマー内に組み込まれ得る二官能化または三官能化モノマー単位を有するポリマーを指す。ポリマー内の異なるモノマー単位は、ランダムな順序で存在しても、所与のモノマーの任意の長さ分の交互の配列で、またはモノマーのブロック状で存在することができる。好適な一例はポリエチレンイミダゾリウムであり、交互の配列にある場合は、図１２に示されるポリマーである。別の好適な例はポリスチレン−ｃｏ−ジビニルベンゼンであり、交互の配列にある場合は、（−ＣＨ２−ＣＨ（フェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（４−エチレンフェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（フェニル）−ＣＨ２−ＣＨ（４−エチレンフェニル）−）であり得る。ここで、エテニル官能基は、フェニル環上の２位、３位、または４位にあってもよい。
本明細書で使用される場合、
Figure 2018504142
は、ある部分の親構造との結合点を意味する。
ある範囲の値が列記されている場合、その範囲内の各値及び部分範囲が包含されることが意図される。例えば、「Ｃ１−６アルキル」（これは、１−６Ｃアルキル、Ｃ１−Ｃ６アルキル、またはＣ１−６アルキルとも称され得る）は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ１−６、Ｃ１−５、Ｃ１−４、Ｃ１−３、Ｃ１−２、Ｃ２−６、Ｃ２−５、Ｃ２−４、Ｃ２−３、Ｃ３−６、Ｃ３−５、Ｃ３−４、Ｃ４−６、Ｃ４−５、及びＣ５−６のアルキルを包含するよう意図される。
「アルキル」は、飽和の直鎖または分枝状の一価炭化水素ラジカルを含み、これは、非置換の場合はＣ及びＨのみを含む。いくつかの実施形態では、本明細書で使用されるアルキルは、１〜１０個の炭素原子を有してもよく（例えば、Ｃ１−１０アルキル）、１〜６個の炭素原子を有してもよく（例えば、Ｃ１−６アルキル）、または１〜３個の炭素原子を有してもよい（例えば、Ｃ１−３アルキル）。代表的な直鎖アルキルとしては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、及びｎ−ヘキシルが挙げられる。代表的な分枝状アルキルとしては、例えば、イソプロピル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソペンチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、４−メチルペンチル、２−メチルヘキシル、３−メチルヘキシル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシル、及び２，３−ジメチルブチルが挙げられる。特定の数の炭素を有するアルキル残基が命名される場合、その数の炭素を有する全ての幾何異性体が包含及び記載されるよう意図され、したがって、例えば「ブチル」は、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソ−ブチル、及びｔｅｒｔ−ブチルを含むよう意図され、「プロピル」は、ｎ−プロピル、及びイソ−プロピルを含む。
「アルコキシ」は、酸素原子を介して親構造に結合している基である−Ｏ−アルキルを指す。アルコキシの例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、及びイソプロポキシを挙げることができる。いくつかの実施形態では、本明細書で使用されるアルコキシは、１〜６個の炭素原子を有するか（例えば、Ｏ−（Ｃ１−６アルキル））、または１〜４個の炭素原子を有する（例えば、Ｏ−（Ｃ１−４アルキル））。
「アルケニル」は、非置換の場合はＣ及びＨのみ、ならびに少なくとも１つの二重結合を含む、直鎖または分枝状の一価炭化水素ラジカルを指す。いくつかの実施形態では、アルケニルは、２〜１０個の炭素原子を有するか（例えば、Ｃ２−１０アルケニル）、または２〜５個の炭素原子を有する（例えば、Ｃ２−５アルケニル）。特定の数の炭素を有するアルケニル残基が命名される場合、その数の炭素を有する全ての幾何異性体が包含及び記載されるよう意図され、したがって、例えば「ブテニル」は、ｎ−ブテニル、ｓｅｃ−ブテニル、及びイソ−ブテニルを含むよう意図される。アルケニルの例としては、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２、及び−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ２を挙げることができる。１つ以上の炭素−炭素二重結合が、内部にあっても（例えば２−ブテニルにおけるように）または末端にあってもよい（例えば１−ブテニルにおけるように）。Ｃ２−４アルケニル基の例としては、エテニル（Ｃ２）、１−プロペニル（Ｃ３）、２−プロペニル（Ｃ３）、１−ブテニル（Ｃ４）、２−ブテニル（Ｃ４）、及びブタジエニル（Ｃ４）が挙げられる。Ｃ２−６アルケニル基の例としては、前述のＣ２−４アルケニル基、ならびにペンテニル（Ｃ５）、ペンタジエニル（Ｃ５）、及びヘキセニル（Ｃ６）が挙げられる。アルケニルのさらなる例としては、ヘプテニル（Ｃ７）、オクテニル（Ｃ８）、及びオクタトリエニル（Ｃ８）が挙げられる。
「アルキニル」は、非置換の場合はＣ及びＨのみ、ならびに少なくとも１つの三重結合を含む、直鎖または分枝状の一価炭化水素ラジカルを指す。いくつかの実施形態では、アルキニルは、２〜１０個の炭素原子を有するか（例えば、Ｃ２−１０アルキニル）、または２〜５個の炭素原子を有する（例えば、Ｃ２−５アルキニル）。特定の数の炭素を有するアルキニル残基が命名される場合、その数の炭素を有する全ての幾何異性体が包含及び記載されるよう意図され、したがって、例えば「ペンチニル」は、ｎ−ペンチニル、ｓｅｃ−ペンチニル、イソ−ペンチニル、及びｔｅｒｔ−ペンチニルを含むよう意図される。アルキニルの例としては、−Ｃ≡ＣＨまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ３を挙げることができる。
いくつかの実施形態では、各事例におけるアルキル、アルコキシ、アルケニル、及びアルキニルは、独立して、非置換であっても、置換基のうちの１つ以上で置換されていてもよい。特定の実施形態において、各事例における置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルケニル、及び置換アルキニルは、独立して、１〜５つの置換基、１〜３つの置換基、１〜２つの置換基、または１つの置換基を有してもよい。アルキル、アルコキシ、アルケニル、及びアルキニル置換基の例としては、アルコキシ、シクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アミノ、アミド、カルバメート、カルボニル、オキソ（＝Ｏ）、ヘテロアルキル（例えば、エーテル）、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シアノ、ハロ、ハロアルコキシ、ハロアルキル、及びチオを挙げることができる。特定の実施形態において、置換アルキル、アルコキシ、アルケニル、及びアルキニルの１つ以上の置換基は、独立して、シクロアルキル、アリール、ヘテロアルキル（例えば、エーテル）、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シアノ、ハロ、ハロアルコキシ、ハロアルキル、オキソ、−ＯＲａ、−Ｎ（Ｒａ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、−Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、−Ｃ（Ｏ）Ｒａ、−Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（式中、ｔは１または２である）、−ＳＲａ、及び−Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（式中、ｔは１または２である）から選択される。特定の実施形態において、各Ｒａは、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール（例えば、環炭素を介して結合している）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、及び−Ｓ（Ｏ）ｔＲ’（式中、ｔは１または２である）であり、各Ｒ’は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリールである。一実施形態において、Ｒａは、独立して、水素、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル（例えば、アルキル基を介して親構造に結合した、アリールで置換されたアルキル）、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリールである。
「ヘテロアルキル」、「ヘテロアルケニル」、及び「ヘテロアルキニル」は、それぞれ、１個以上の骨格鎖原子が、炭素以外の原子、例えば、酸素、窒素、硫黄、リン、またはそれらの任意の組み合わせから選択される、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基を含む。例えば、ヘテロアルキルは、アルキル基内の炭素原子のうちの少なくとも１個が酸素原子に置き換えられているエーテルであってもよい。全体の鎖長を指す数値範囲、例えば、Ｃ１−４ヘテロアルキルが与えられ得、全体の鎖長は、この例では４原子長である。例えば、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ３基は、「Ｃ４」ヘテロアルキルと称され、これには、原子鎖長の説明におけるヘテロ原子の中心が含まれる。親構造の残部への結合は、一実施形態ではヘテロ原子を介してもよく、別の実施形態ではヘテロアルキル鎖内の炭素原子を介してもよい。ヘテロアルキル基には、例えば、メトキシエタニル（−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）、エトキシメタニル（−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ３）、（メトキシメトキシ）エタニル（−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＯＣＨ３）、（メトキシメトキシ）メタニル（−ＣＨ２ＯＣＨ２ＯＣＨ３）、及び（メトキシエトキシ）メタニル（−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）などのエーテル；−ＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）２、−ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ３、及び−ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３）などのアミンが含まれ得る。いくつかの実施形態では、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、またはヘテロアルキニルは、非置換であっても、置換基のうちの１つ以上で置換されていてもよい。特定の実施形態において、置換ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、またはヘテロアルキニルは、１〜５つの置換基、１〜３つの置換基、１〜２つの置換基、または１つの置換基を有してもよい。ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、またはヘテロアルキニル置換基の例には、アルキルに関して上述した置換基が含まれ得る。
「カルボシクリル」は、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニルを含み得る。「シクロアルキル」は、単環式または多環式のアルキル基を指す。「シクロアルケニル」は、単環式または多環式のアルケニル基（例えば、少なくとも１つの二重結合を含むもの）を指す。「シクロアルキニル」は、単環式または多環式のアルキニル基（例えば、少なくとも１つの三重結合を含むもの）を指す。シクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニルは、シクロヘキシルのように１つの環から成ることもでき、アダマンチルのように複数の環から成ることもできる。１つを超える環を有するシクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニルは、縮合型、スピロ型、もしくは架橋型、またはそれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、シクロアルキル、シクロアルケニル、及びシクロアルキニルは、３〜１０個の環原子を有するか（すなわち、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルケニル、及びＣ３−Ｃ１０シクロアルキニル）、３〜８個の環原子を有するか（例えば、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルケニル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキニル）、または３〜５個の環原子を有する（すなわち、Ｃ３−Ｃ５シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ５シクロアルケニル、及びＣ３−Ｃ５シクロアルキニル）。特定の実施形態において、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニルは、ヘテロ原子を含まない架橋型及びスピロ縮合型の環状構造を含む。他の実施形態では、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニルは、単環式または縮合環多環式（すなわち、隣接する環原子対を共有する環）の基を含む。Ｃ３−６カルボシクリル基には、例えば、シクロプロピル（Ｃ３）、シクロブチル（Ｃ４）、シクロペンチル（Ｃ５）、シクロペンテニル（Ｃ５）、シクロヘキシル（Ｃ６）、シクロヘキセニル（Ｃ６）、及びシクロヘキサジエニル（Ｃ６）が含まれ得る。Ｃ３−８カルボシクリル基には、例えば、前述のＣ３−６カルボシクリル基、ならびにシクロヘプチル（Ｃ７）、シクロヘプタジエニル（Ｃ７）、シクロヘプタトリエニル（Ｃ７）、シクロオクチル（Ｃ８）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタニル、及びビシクロ［２．２．２］オクタニルが含まれ得る。Ｃ３−１０カルボシクリル基には、例えば、前述のＣ３−８カルボシクリル基、ならびにオクタヒドロ−１Ｈ−インデニル、デカヒドロナフタレニル、及びスピロ［４．５］デカニルが含まれ得る。
「ヘテロシクリル」は、１個以上の環ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される、上述のカルボシクリルを指す。ヘテロシクリルには、例えば、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルケニル、及びヘテロシクロアルクニル（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｏａｌｋｎｙｌ）が含まれ得る。いくつかの実施形態では、ヘテロシクリルは、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を有する、３〜１８員の非芳香族の単環式または多環式部分である。特定の実施形態において、ヘテロシクリルは、単環式であっても多環式（例えば、二環式、三環式、または四環式）であってもよく、多環式環系は、縮合型、架橋型、またはスピロ型の環系であり得る。ヘテロシクリル多環式環系は、一方または両方の環に１個以上のヘテロ原子を含むことができる。
Ｎ含有ヘテロシクリル部分は、環の骨格原子のうちの少なくとも１個が窒素原子である非芳香族基を指す。ヘテロシクリル基内のヘテロ原子（複数可）は、任意選択により酸化される。１個以上の窒素原子は、存在する場合、任意選択により四級化される。特定の実施形態において、ヘテロシクリルは、ピペリジニルＮ−オキシドなどの１つ以上のオキシド（−Ｏ−）置換基で置換された環系を含んでもよい。ヘテロシクリルは、環（複数可）の任意の原子を介して親分子構造に結合している。
いくつかの実施形態では、ヘテロシクリルはまた、結合点がカルボシクリルまたはヘテロシクリル環のいずれかにある、１つ以上の縮合カルボシクリル、アリール、またはヘテロアリール基を有する環系を含む。いくつかの実施形態では、ヘテロシクリルは、環炭素原子及び１〜４個の環ヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される、５〜１０員非芳香族環系（例えば、５〜１０員ヘテロシクリル）である。いくつかの実施形態では、ヘテロシクリル基は、環炭素原子及び１〜４個の環ヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される、５〜８員非芳香族環系（例えば、５〜８員ヘテロシクリル）である。いくつかの実施形態では、ヘテロシクリル基は、環炭素原子及び１〜４個の環ヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される、５〜６員非芳香族環系（例えば、５〜６員ヘテロシクリル）である。いくつかの実施形態では、５〜６員ヘテロシクリルは、窒素、酸素、及び硫黄から選択される１〜３個の環ヘテロ原子を有する。いくつかの実施形態では、５〜６員ヘテロシクリルは、窒素、酸素、及び硫黄から選択される１〜２個の環ヘテロ原子を有する。いくつかの実施形態では、５〜６員ヘテロシクリルは、窒素、酸素、及び硫黄から選択される１個の環ヘテロ原子を有する。
「アリール」は、単一の環を有する芳香族基（例えば、フェニル）、複数の環を有する芳香族基（例えば、ビフェニル）、または複数の縮合環を有する芳香族基（例えば、ナフチル、フルオレニル、及びアントリル）を指す。いくつかの実施形態では、本明細書で使用されるアリールは、６〜１０個の環原子を有し（例えば、Ｃ６−Ｃ１０芳香族またはＣ６−Ｃ１０アリール）、これは、共役π電子系を有する少なくとも１つの環を有する。例えば、置換ベンゼン誘導体から形成され、環原子に自由原子価を有する二価ラジカルは、置換フェニレンラジカルと命名される。特定の実施形態において、アリールは、少なくとも１つの環が非芳香族である、芳香族環位置または非芳香族環位置のいずれかで親構造に結合することができる、１つを超える環を有してもよい。特定の実施形態において、アリールは、単環式または縮合環多環式（すなわち、隣接する環原子対を共有する環）の基を含む。
「ヘテロアリール」は、１個以上の環ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される、単一の環、複数の環、または複数の縮合環を有する芳香族基を指す。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、窒素、酸素、及び硫黄から独立して選択される１個以上のヘテロ原子を含み、残りの環原子が炭素である、芳香族、単環式、または二環式の環である。特定の実施形態において、ヘテロアリールは、芳香族環系内に提供された環炭素原子及び１〜６個の環ヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される、５〜１８員の単環式または多環式（例えば、二環式または三環式）の芳香族環系（例えば、環状配列で共有される６個、１０個、または１４個のπ電子を有するもの）（例えば、５〜１８員ヘテロアリール）である。特定の実施形態において、ヘテロアリールは、単一の環を有しても（例えば、ピリジル、ピリジニル、イミダゾリル）、複数の縮合環を有してもよく（例えば、インドリジニル、ベンゾチエニル）、これらの縮合環は、芳香族であってもなくてもよい。他の実施形態では、ヘテロアリールは、少なくとも１つの環が非芳香族である、芳香族環位置または非芳香族環位置のいずれかで親構造に結合することができる、１つを超える環を有してもよい。一実施形態において、ヘテロアリールは、少なくとも１つの環が非芳香族である、芳香族環位置で親構造に結合している、１つを超える環を有してもよい。ヘテロアリール多環式環系は、一方または両方の環に１個以上のヘテロ原子を含むことができる。
例えば、一実施形態において、Ｎ含有「ヘテロアリール」は、環の骨格原子のうちの少なくとも１個が窒素原子である芳香族基を指す。ヘテロアリール基内の１個以上のヘテロ原子（複数可）は、任意選択により酸化され得る。１個以上の窒素原子は、存在する場合、任意選択により四級化される。他の実施形態では、ヘテロアリールは、ピリジニルＮ−オキシドなどの１つ以上のオキシド（−Ｏ−）置換基で置換された環系を含んでもよい。ヘテロアリールは、環（複数可）の任意の原子を介して親分子構造に結合していてよい。
他の実施形態では、ヘテロアリールは、結合点がアリール上またはヘテロアリール環上のいずれかにある、１つ以上の縮合アリール基を有する環系を含んでもよい。なおも他の実施形態では、ヘテロアリールは、結合点がヘテロアリール環上にある、１つ以上のカルボシクリルまたはヘテロシクリル基を有する環系を含んでもよい。１つの環がヘテロ原子を含まない多環式ヘテロアリール基（例えば、インドリル、キノリニル、及びカルバゾリル）では、結合点は、いずれの環、すなわち、ヘテロ原子を有する環（例えば、２−インドリル）またはヘテロ原子を含まない環（例えば、５−インドリル）のいずれにあってもよい。いくつかの実施形態では、ヘテロアリール基は、芳香族環系内に提供された環炭素原子及び１〜４個の環ヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される、５〜１０員芳香族環系（例えば、５〜１０員ヘテロアリール）である。いくつかの実施形態では、ヘテロアリール基は、芳香族環系内に提供された環炭素原子及び１〜４個の環ヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される、５〜８員芳香族環系（例えば、５〜８員ヘテロアリール）である。いくつかの実施形態では、ヘテロアリール基は、芳香族環系内に提供された環炭素原子及び１〜４個の環ヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が、独立して、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される、５〜６員芳香族環系（例えば、５〜６員ヘテロアリール）である。いくつかの実施形態では、５〜６員ヘテロアリールは、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される１〜３個の環ヘテロ原子を有する。いくつかの実施形態では、５〜６員ヘテロアリールは、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される１〜２個の環ヘテロ原子を有する。いくつかの実施形態では、５〜６員ヘテロアリールは、窒素、酸素、亜リン酸、及び硫黄から選択される１個の環ヘテロ原子を有する。
いくつかの実施形態では、各事例におけるカルボシクリル（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニルを含む）、アリール、ヘテロアリール、及びヘテロシクリルは、独立して、非置換であっても、置換基のうちの１つ以上で置換されていてもよい。特定の実施形態において、各事例における置換カルボシクリル（例えば、置換シクロアルキル、置換シクロアルケニル、または置換シクロアルキニルを含む）、置換アリール、置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクリルは、独立してであってもよく、独立して、１〜５つの置換基、１〜３つの置換基、１〜２つの置換基、または１つの置換基を有してもよい。カルボシクリル（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはシクロアルキニルを含む）、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル置換基の例としては、アルキルアルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、アリール、ヘテロアルキル（例えば、エーテル）、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シアノ、ハロ、ハロアルコキシ、ハロアルキル、オキソ（＝Ｏ）、−ＯＲａ、−Ｎ（Ｒａ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、−Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、−Ｃ（Ｏ）Ｒａ、−Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（式中、ｔは１または２である）、−ＳＲａ、及び−Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（式中、ｔは１または２である）を挙げることができ、ここでＲａは、本明細書に記載の通りである。
本明細書で使用される場合、「リンカー」と称されるいかなる部分も、その部分が二価性を有するを有するを指すことは理解されよう。したがって、例えば「アルキルリンカー」は、アルキルと同じ残基だが二価性を有するものを指す。アルキルリンカーの例としては、−ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、及び−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−が挙げられる。「アルケニルリンカー」は、アルケニルと同じ残基だが二価性を有するものを指す。アルケニルリンカーの例としては、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、及び−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２−が挙げられる。「アルキニルリンカー」は、アルキニルと同じ残基だが二価性を有するものを指す。アルキニルリンカーの例としては、−Ｃ≡Ｃ−または−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ２−が挙げられる。同様に、「カルボシクリルリンカー」、「アリールリンカー」、「ヘテロアリールリンカー」、及び「ヘテロシクリルリンカー」は、それぞれ、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びヘテロシクリルと同じ残基だが二価性を有するものを指す。
「アミノ」または「アミン」は、−Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）を指し、式中、各Ｒａ及びＲｂは、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル（例えば、鎖炭素を介して結合している）、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル（例えば、環炭素を介して結合している）、ヘテロアリール（例えば、環炭素を介して結合している）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、及び−Ｓ（Ｏ）ｔＲ’（式中、ｔは１または２である）から選択され、各Ｒ’は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリールである。一実施形態において、アミノが、アミド（例えば、−ＮＲａＣ（Ｏ）Ｒｂ）を含むことは理解されよう。さらに、特定の実施形態において、Ｒａ及びＲｂのアルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリール部分が、本明細書に記載のようにさらに置換され得ることは理解されよう。Ｒａ及びＲｂは、同じであっても異なっていてもよい。例えば、一実施形態において、アミノは−ＮＨ２である（Ｒａ及びＲｂがそれぞれ水素である場合）。Ｒａ及びＲｂが水素以外である他の実施形態では、Ｒａ及びＲｂは、それらが結合している窒素原子と合わさって、３員環、４員環、５員環、６員環、または７員環を形成することができる。そのような例としては、１−ピロリジニル及び４−モルホリニルを挙げることができる。
「アンモニウム」は、−Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）（Ｒｃ）＋を指し、式中、各Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル（例えば、鎖炭素を介して結合している）、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル（例えば、環炭素を介して結合している）、ヘテロアリール（例えば、環炭素を介して結合している）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、及び−Ｓ（Ｏ）ｔＲ’（式中、ｔは１または２である）から選択され、各Ｒ’は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリールであるか；あるいは、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃのうちの任意の２つは、それらが結合している原子と一緒になって、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルを形成してもよいか；あるいは、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃのうちの任意の３つは、それらが結合している原子と一緒になって、アリールまたはヘテロアリールを形成してもよい。さらに、特定の実施形態において、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃのうちの任意の１つ以上のアルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリール部分が、本明細書に記載のようにさらに置換され得ることは理解されよう。Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、同じであっても異なっていてもよい。
特定の実施形態において、「アミノ」はまた、−Ｎ＋（Ｈ）（Ｒａ）Ｏ−基、及び−Ｎ＋（Ｒａ）（Ｒｂ）Ｏ−基のＮ−オキシドを指し、式中、Ｒａ及びＲｂは、本明細書に記載の通りであり、Ｎ−オキシドは、Ｎ原子を介して親構造に結合している。Ｎ−オキシドは、対応するアミノ基を、例えば過酸化水素またはｍ−クロロ過安息香酸で処理することによって、調製することができる。当業者は、Ｎ−酸化を行うための反応条件に精通している。
「アミド（Ａｍｉｄｅ）」または「アミド（ａｍｉｄｏ）」は、式−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）または−ＮＲａＣ（Ｏ）Ｒｂを有する化学的部分を指し、式中、各事例におけるＲａ及びＲｂは、本明細書に記載の通りである。いくつかの実施形態では、アミドは、Ｃ１−４アミドであり、これには、その基の炭素の総数におけるアミドカルボニルが含まれる。−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）が水素以外のＲａ及びＲｂを有する場合、それらは、窒素原子と合わさって、３員環、４員環、５員環、６員環、または７員環を形成することができる。
「カルボニル」は、−Ｃ（Ｏ）Ｒａを指し、式中、Ｒａは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、−Ｎ（Ｒ’）２、−Ｓ（Ｏ）ｔＲ’であり、各Ｒ’は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリールであり、ｔは、１または２である。各Ｒ’が水素以外である特定の実施形態では、２つのＲ’部分は、それらが結合している窒素原子と合わさって、３員環、４員環、５員環、６員環、または７員環を形成することができる。一実施形態において、カルボニルがアミド（例えば、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ））を含むことは理解されよう。
「カルバメート」は、次の基：−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）及び−Ｎ（Ｒａ）−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲｂのいずれかを指し、式中、各事例におけるＲａ及びＲｂは、本明細書に記載の通りである。
「シアノ」は、−ＣＮ基を指す。
「ハロ」、「ハライド」、あるいは「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨードを意味する。「ハロアルキル」、「ハロアルケニル」、「ハロアルキニル」、及び「ハロアルコキシ」という用語には、１個以上の水素原子がハロに置き換えられている、上述のアルキル、アルケニル、アルキニル、及びアルコキシ部分が含まれる。例えば、ある残基が１つを超えるハロ基で置換されている場合、それは、結合したハロ基の数に対応する接頭辞を使用することによって言及され得る。例えば、ジハロアリール、ジハロアルキル、及びトリハロアリールは、同じハロゲンであってもよいがその必要はない２つ（「ジ」）または３つ（「トリ」）のハロ基で置換されたアリール及びアルキルを指し、したがって、例えば、３，５−ジフルオロフェニル、３−クロロ−５−フルオロフェニル、４−クロロ−３−フルオロフェニル、及び３，５−ジフルオロ−４−クロロフェニルは、ジハロアリールの範囲内である。ハロアルキル基の他の例としては、ジフルオロメチル（−ＣＨＦ２）、トリフルオロメチル（−ＣＦ３）、２，２，２−トリフルオロエチル、及び１−フルオロメチル−２−フルオロエチルが挙げられる。ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、及びハロアルコキシの、それぞれアルキル、アルケニル、アルキニル、及びアルコキシ基の各々は、任意選択により、本明細書に定義されるように置換されてもよい。「ペルハロアルキル」は、水素原子の全てがハロゲン（例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨード）に置き換えられている、アルキルまたはアルキレン基を指す。いくつかの実施形態では、水素原子の全てがそれぞれフルオロに置き換えられている。いくつかの実施形態では、水素原子の全てがそれぞれクロロに置き換えられている。ペルハロアルキル基の例としては、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、−ＣＣｌ３、−ＣＦＣｌ２、及び−ＣＦ２Ｃｌが挙げられる。
「チオ」は、−ＳＲａを指し、式中、Ｒａは本明細書に記載の通りである。「チオール」は、−ＲａＳＨ基を指し、式中、Ｒａは本明細書に記載の通りである。
「スルフィニル」は、−Ｓ（Ｏ）Ｒａを指す。いくつかの実施形態では、スルフィニルは、−Ｓ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）である。「スルホニル」は、−Ｓ（Ｏ２）Ｒａを指す。いくつかの実施形態では、スルホニルは、−Ｓ（Ｏ２）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）または−Ｓ（Ｏ２）ＯＨである。これら部分のそれぞれについて、Ｒａ及びＲｂが本明細書に記載の通りであることは理解されよう。
「部分」は、分子の特定のセグメントまたは官能基を指す。化学的部分は、多くの場合、分子内に埋め込まれているか、または分子に付加されている化学的要素と認識される。
本明細書で使用される場合、「非置換」という用語は、炭素原子については、親分子群にその原子を結合させる原子価以外に水素原子しか存在しないことを意味する。一例はプロピル（−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）である。窒素原子については、親分子群にその原子を結合させない原子価は、水素または電子対のいずれかである。硫黄原子については、親分子群にその原子を結合させない原子価は、水素、酸素、または電子対（複数可）のいずれかである。
本明細書で使用される場合、「置換された」または「置換」という用語は、ある基（例えば、炭素または窒素原子）上に存在する少なくとも１つの水素が、許容可能な置換基、例えば、水素を置換すると安定な化合物、例えば転位、環化、脱離、または他の反応などによる転換を自然に受けない化合物を生じる置換基に置き換えられることを意味する。別段の指示がない限り、「置換された」基は、その基の１つ以上の置換可能な位置に置換基を有することができ、任意の所与の構造における１つを超える位置が置換される場合、その置換基は各位置で同じかまたは異なる。置換基は、アルキルアルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、アリール、ヘテロアルキル（例えば、エーテル）、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シアノ、ハロ、ハロアルコキシ、ハロアルキル、オキソ（＝Ｏ）、−ＯＲａ、−Ｎ（Ｒａ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、−Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、−Ｃ（Ｏ）Ｒａ、−Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（式中、ｔは１または２である）、−ＳＲａ、及び−Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（式中、ｔは１または２である）から個別にそして独立して選択される１つ以上の基（複数可）を含み、ここで各Ｒａは、本明細書に記載の通りである。
置換基が左から右に書かれたそれらの従来の化学式によって特定される場合、それらは、その構造を右から左に書くことで得られる化学的に同一の置換基を等しく包含し、例えば、−ＣＨ２Ｏ−は−ＯＣＨ２−と同等である。
別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本明細書が属する技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。
本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という単数形は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数形の参照対象を含む。
本明細書における値またはパラメータの「約」への言及は、その値またはパラメータ自体を対象とする実施形態を含む（そして説明する）。例えば、「約ｘ」に言及する説明は、「ｘ」自体の説明を含む。他の事例では、「約」という用語は、他の測定値と関連して使用される場合、または値、単位、定数、もしくは値の範囲を修飾するように使用される場合、記載された数の±０．１％〜±１５％の変動を指す。例えば、一変更形態において、「約１」は、０．８５〜１．１５の範囲を指す。
本明細書における２つの値またはパラメータの「間（ｂｅｔｗｅｅｎ）」への言及は、それら２つの値またはパラメータ自体を含む実施形態を含む（そして説明する）。例えば、「ｘ〜ｙ（ｂｅｔｗｅｅｎ ｘ ａｎｄ ｙ）」に言及する説明は、「ｘ」及び「ｙ」自体の説明を含む。
触媒の代表例
ポリマー触媒及び固体担持触媒が、本明細書に記載のブレンステッド−ローリー酸、カチオン基、対イオン、リンカー、疎水性基、架橋基、及びポリマー骨格または（場合によっては）固体担体のいずれを、ありとあらゆる組み合わせが別々に列記されているかのように含んでもよいことは理解されよう。例えば、一実施形態において、触媒は、ポリスチレン骨格に結合しているかまたは固体担体に結合しているベンゼンスルホン酸（すなわち、フェニルリンカーを有するスルホン酸）、及びポリスチレン骨格に直接結合しているかまたは固体担体に直接結合している塩化イミダゾリウムを含むことができる。別の実施形態では、ポリマー触媒は、ポリスチレン骨格に結合しているかまたは固体担体に結合しているボロニル−ベンジル−ピリジニウム塩化物（すなわち、フェニルリンカーを有する同じモノマー単位中のボロン酸及び塩化ピリジニウム）を含むことができる。なおも別の実施形態では、触媒は、それぞれがポリビニルアルコール骨格に個別に結合しているかまたは固体担体に個別に結合している、ベンゼンスルホン酸及びイミダゾリウム硫酸塩を含むことができる。
いくつかの実施形態では、ポリマー触媒は、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムヨーダイド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムブロミド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムホルメート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−クロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−アセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−クロリド−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ブロミド−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ヨーダイド−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ビサルフェート−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−アセテート−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムホルメート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリフェニル−（４−ビニルベンジル）−ホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリフェニル−（４−ビニルベンジル）−ホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリフェニル−（４−ビニルベンジル）−ホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−ピペルジン−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−ピペルジン−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−ピペルジン−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−オキシド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリエチル−（４−ビニルベンジル）−アンモニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリエチル−（４−ビニルベンジル）−アンモニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリエチル−（４−ビニルベンジル）−アンモニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−４−ボロニル−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムナイトレート−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルクロリド−ｃｏ−１−メチル−２−ビニル−ピリジニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルクロリド−ｃｏ−１−メチル−２−ビニル−ピリジニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルクロリド−ｃｏ−１−メチル−２−ビニル−ピリジニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−オキシド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルフェニルホスホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルフェニルホスホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルフェニルホスホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−カルボキシメチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−カルボキシメチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−カルボキシメチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−５−（４−ビニルベンジルアミノ）−イソフタル酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−５−（４−ビニルベンジルアミノ）−イソフタル酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−５−（４−ビニルベンジルアミノ）−イソフタル酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−（４−ビニルベンジルアミノ）−酢酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−（４−ビニルベンジルアミノ）−酢酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−（４−ビニルベンジルアミノ）−酢酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（ブチル−ビニルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ブチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸）、
ポリ（ブチル−ビニルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ブチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸）、
ポリ（ベンジルアルコール−ｃｏ−４−ビニルベンジルアルコールスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンジルアルコール）、及び
ポリ（ベンジルアルコール−ｃｏ−４−ビニルベンジルアルコールスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンジルアルコール）から選択される。
いくつかの実施形態では、固体担持触媒は、
無定形炭素担持ピロリウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムクロリドスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムブロミドスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムホルメートスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムアセテートスルホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムクロリドホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムブロミドホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムホルメートホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持イミダゾリウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピラゾリウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持オキサゾリウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持チアゾリウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリジニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリミジニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピラジニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピリダジニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持チアジニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持モルホリニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
無定形炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
無定形炭素担持トリフェニルホスホニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持トリメチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持トリエチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持トリプロピルホスホニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持トリブチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持トリフルオロホスホニウムアセテートホスホン酸、
無定形炭素担持エタノイル−トリホスホニウムスルホン酸、
無定形炭素担持エタノイル−メチルモルホリニウムスルホン酸、及び
無定形炭素担持エタノイル−イミダゾリウムスルホン酸から選択される。
他の実施形態では、固体担持触媒は、
活性炭担持ピロリウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持チアゾリウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持ピリジニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持ピラジニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持チアジニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持モルホリニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムクロリドスルホン酸、
活性炭担持ピロリウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持チアゾリウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピリジニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピラジニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持チアジニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持モルホリニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムブロミドスルホン酸、
活性炭担持ピロリウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持チアゾリウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピリジニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピラジニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持チアジニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持モルホリニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
活性炭担持ピロリウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持チアゾリウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピリジニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピラジニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持チアジニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持モルホリニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムホルメートスルホン酸、
活性炭担持ピロリウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持チアゾリウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持ピリジニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持ピラジニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持チアジニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持モルホリニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムアセテートスルホン酸、
活性炭担持ピロリウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持チアゾリウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持ピリジニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持ピラジニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持チアジニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持モルホリニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムクロリドホスホン酸、
活性炭担持ピロリウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持チアゾリウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピリジニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピラジニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持チアジニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持モルホリニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムブロミドホスホン酸、
活性炭担持ピロリウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持チアゾリウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピリジニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピラジニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持チアジニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持モルホリニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
活性炭担持ピロリウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持チアゾリウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピリジニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピラジニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持チアジニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持モルホリニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムホルメートホスホン酸、
活性炭担持ピロリウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持イミダゾリウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持ピラゾリウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持オキサゾリウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持チアゾリウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持ピリジニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持ピリミジニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持ピラジニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持ピリダジニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持チアジニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持モルホリニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
活性炭担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
活性炭担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
活性炭担持トリフェニルホスホニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持トリメチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持トリエチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持トリプロピルホスホニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持トリブチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持トリフルオロホスホニウムアセテートホスホン酸、
活性炭担持エタノイル−トリホスホニウムスルホン酸、
活性炭担持エタノユル（ｅｔｈａｎｏｙｕｌ）−メチルモルホリニウムスルホン酸、及び
活性炭担持エタノイル−イミダゾリウムスルホン酸から選択される。
本明細書に記載のポリマー触媒及び固体担持触媒を調製するための方法は、段落［０３４５］〜［０３８０］及び［０３８２］〜［０４７２］に関して具体的に本明細書に組み込まれるＷＯ ２０１４／０３１９５６に見出すことができる。
触媒性オリゴ糖形成のための反応条件
いくつかの実施形態では、供給糖及び触媒（例えば、ポリマー触媒または固体担持触媒）を、少なくとも１時間、少なくとも２時間、少なくとも３時間、少なくとも４時間、少なくとも６時間、少なくとも８時間、少なくとも１６時間、少なくとも２４時間、少なくとも３６時間、もしくは少なくとも４８時間、または１〜２４時間、２〜１２時間、３〜６時間、１〜９６時間、１２〜７２時間、もしくは１２〜４８時間反応させる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法に従って生成された１つ以上のオリゴ糖の重合度は、反応時間によって調節することができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つ以上のオリゴ糖の重合度は、反応時間を増大させることによって増大し、一方で他の実施形態では、１つ以上のオリゴ糖の重合度は、反応時間を減少させることによって減少する。
反応温度
いくつかの実施形態では、反応温度は、約２５℃〜約１５０℃の範囲内に維持される。特定の実施形態において、この温度は、約３０℃〜約１２５℃、約６０℃〜約１２０℃、約８０℃〜約１１５℃、約９０℃〜約１１０℃、約９５℃〜約１０５℃、または約１００℃〜１１０℃である。
供給糖の量
本明細書に記載の方法で使用される供給糖の、使用される溶媒の量に対する量は、反応速度及び収率に影響し得る。使用される供給糖の量は、乾燥固形分によって性質決定され得る。特定の実施形態において、乾燥固形分は、乾燥重量に基づく百分率としてのスラリーの全固形物を指す。いくつかの実施形態では、供給糖の乾燥固形分は、約５重量％〜約９５重量％、約１０重量％〜約８０重量％、約１５〜約７５重量％、または約１５〜約５０重量％である。
触媒の量
本明細書に記載の方法で使用される触媒の量は、例えば供給糖の種類の選択、供給糖の濃度、及び反応条件（例えば、温度、時間、及びｐＨ）を含む、いくつかの要因に左右され得る。いくつかの実施形態では、触媒対供給糖の重量比は、約０．０１ｇ／ｇ対約５０ｇ／ｇ、約０．０１ｇ／ｇ対約５ｇ／ｇ、約０．０５ｇ／ｇ対約１．０ｇ／ｇ、約０．０５ｇ／ｇ対約０．５ｇ／ｇ、約０．０５ｇ／ｇ対約０．２ｇ／ｇ、または約０．１ｇ／ｇ対約０．２ｇ／ｇである。
溶媒
特定の実施形態において、触媒を使用する方法は、水性環境下で行われる。好適な水性溶媒の１つは、様々な供給源から得ることができる水である。一般に、イオン種（例えば、ナトリウム、亜リン酸、アンモニウム、またはマグネシウムの塩）は触媒の有効性を低減させ得るため、そのようなイオン種の濃度がより低い水源が好ましい。水性溶媒が水であるいくつかの実施形態では、水は、少なくとも０．１メガオーム・センチメートル、少なくとも１メガオーム・センチメートル、少なくとも２メガオーム・センチメートル、少なくとも５メガオーム・センチメートル、または少なくとも１０メガオーム・センチメートルの抵抗力を有する。
水含有率
さらに、本方法の脱水反応が進行するにつれて、１つ以上の糖のカップリング毎に水が生成される。特定の実施形態において、本明細書に記載の方法は、反応混合物中に存在する水の量及び／または水対糖もしくは触媒の比をある期間にわたって監視することをさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、反応混合物中で生成された水の少なくとも一部分を除去すること（例えば、真空蒸留などによって少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９７％、９９％、または１００％のいずれかを除去することによる）をさらに含む。しかしながら、糖に対する水の量が、使用される反応条件及び具体的な触媒に基づいて調整され得ることは理解されよう。
例えば、真空濾過、真空蒸留、加熱、及び／または蒸発によるものを含む、当該技術分野で既知の任意の方法を使用して、反応混合物中の水を除去してよい。いくつかの実施形態では、本方法は、反応混合物中に水を含めることを含む。
いくつかの態様において、オリゴ糖組成物を生成する方法が本明細書に提供され、これは、供給糖と、酸性部分及びイオン性部分を有する触媒とを合わせて反応混合物を形成し、反応混合物中で水を生成することと、反応混合物中で生成された水の少なくとも一部分を除去することと、によるものである。特定の変更形態では、水の少なくとも一部分は、反応混合物中の重量により９９％未満、９０％未満、８０％未満、７０％未満、６０％未満、５０％未満、４０％未満、３０％未満、２０％未満、１０％未満、５％未満、または１％未満の水含有率を維持するように除去される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法に従って生成された１つ以上のオリゴ糖の重合度は、反応混合物中に存在する水の濃度を調整または制御することによって調節することができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つ以上のオリゴ糖の重合度は、水濃度を低下させることによって増大し、一方で他の実施形態では、１つ以上のオリゴ糖の重合度は、水濃度を上昇させることによって減少する。いくつかの実施形態では、反応物の水含有率を反応中に調整して、生成される１つ以上のオリゴ糖の重合度を調節する。
バッチ処理対連続処理
概して、触媒及び供給糖は、反応器の内部チャンバ内に同時または順次のいずれかで導入される。反応は、バッチプロセスまたは連続プロセスで行うことができる。例えば、一実施形態において、反応器の内容物が連続的に混合またはブレンドされ、全てまたは相当量の反応生成物が除去される方法がバッチプロセスで行われる。一変更形態では、本方法は、反応器の内容物が初めに混ぜ合わせられる、すなわち混合されるが、さらなる物理的混合は行われないバッチプロセスにおいて行われる。別の変更形態では、本方法は、内容物のさらなる混合、または反応器の内容物の周期的混合が行われると（例えば、１時間当たり１つ以上の時点で）、全てまたは相当量の反応生成物が特定の期間後に除去されるバッチプロセスにおいて行われる。
いくつかの実施形態では、本方法は順次的バッチプロセスで繰り返され、触媒の少なくとも一部分が、生成されるオリゴ糖組成物の少なくとも一部分から分離され（例えば、以下により詳細に記載される）、追加の供給糖にさらに接触させることによって再利用される。
例えば、一態様では、オリゴ糖組成物を生成するための方法が提供され、これは、
ａ）供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、
触媒はポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを含むか、または
触媒は、固体担体、固体担体に結合した酸性部分及び固体担体に結合したイオン性部分を含み、
ｂ）反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成し、
ｃ）触媒からオリゴ糖組成物を分離させ、
ｄ）追加の供給糖を分離した触媒と合わせて、追加の反応混合物を形成し、そして
ｅ）追加の反応混合物の少なくとも一部分から追加のオリゴ糖組成物を生成する、ことによるものである。
本方法がバッチプロセスで行われる実施形態の一部では、触媒は、少なくとも１回、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも６回、少なくとも７回、少なくとも８回、少なくとも９回、または少なくとも１０回再利用される（例えば、上記のステップ（ｃ）〜（ｅ）が繰り返される）。これらの実施形態の一部では、触媒は、１回、２回、３回、４回、５回、６回、７回、８回、９回、または１０回再利用された後に、再利用される前の同一の条件下における触媒活性と比較して、少なくとも８０％の活性（例えば、少なくとも９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の活性）を保持する。
他の実施形態では、本方法は、内容物が平均的な連続流量で反応器を通って流れるが明確な混合は伴わない連続プロセスで行われる。触媒及び供給糖を反応器に導入した後、反応器の内容物が連続的または周期的に混合もしくはブレンドされ、ある期間の後に、反応生成物の全部未満が取り出される。一変更形態において、触媒を含む混合物と１つ以上の糖とが活発に混合されない方法が連続プロセスで行われる。さらに、触媒と供給糖との混合は、触媒が重力によって沈降することによる再分配、または材料が連続反応器を通って流れる際に起こる非活発混合の結果として起こってもよい。本方法のいくつかの実施形態では、供給糖を触媒と合わせるステップ、及び生成されたオリゴ糖組成物を単離するステップは、同時に行われる。
反応器
本明細書に記載の方法に使用される反応器は、本明細書に記載の化学反応物を収容する際に使用するのに好適な開放型または閉鎖型の反応器であり得る。好適な反応器には、例えば、フェドバッチ撹拌反応器、バッチ撹拌反応器、限外濾過を用いる連続流撹拌反応器、連続栓流カラム反応器、摩擦反応器、または電磁場により誘導される集中的な撹拌を用いる反応器が含まれ得る。例えば、Ｆｅｒｎａｎｄａ ｄｅ Ｃａｓｔｉｌｈｏｓ Ｃｏｒａｚｚａ，Ｆｌａｖｉｏ Ｆａｒｉａ ｄｅ Ｍｏｒａｅｓ，Ｇｉｓｅｌｌａ Ｍａｒｉａ Ｚａｎｉｎ ａｎｄ Ｉｖｏ Ｎｅｉｔｚｅｌ，Ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｆｅｄ−ｂａｔｃｈ ｒｅａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｅｌｌｏｂｉｏｓｅ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ，Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｒｕｍ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２５：３３−３８（２００３）、Ｇｕｓａｋｏｖ，Ａ．Ｖ．，ａｎｄ Ｓｉｎｉｔｓｙｎ，Ａ．Ｐ．，Ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：１．Ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ａ ｂａｔｃｈ ｒｅａｃｔｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｅｎｚ．Ｍｉｃｒｏｂ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，７：３４６−３５２（１９８５）、Ｒｙｕ，Ｓ．Ｋ．，ａｎｄ Ｌｅｅ，Ｊ．Ｍ．，Ｂｉｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ａｎ ａｔｔｒｉｔｉｏｎ ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｅｎｇ．２５：５３−６５（１９８３）、Ｇｕｓａｋｏｖ，Ａ．Ｖ．，Ｓｉｎｉｔｓｙｎ，Ａ．Ｐ．，Ｄａｖｙｄｋｉｎ，Ｉ．Ｙ．，Ｄａｖｙｄｋｉｎ，Ｖ．Ｙ．，Ｐｒｏｔａｓ，Ｏ．Ｖ．，Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｕｓｉｎｇ ａ ｎｏｖｅｌ ｔｙｐｅ ｏｆ ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ，Ａｐｐｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，５６：１４１−１５３（１９９６）を参照されたい。他の好適な反応器の種類には、例えば、加水分解及び／または発酵のための流動床型反応器、上昇流ブランケット型反応器、固定床型反応器、及び押出機型反応器が含まれ得る。
本方法が連続プロセスとして行われる特定の実施形態では、反応器は、スクリューミキサーなどの連続ミキサーを含み得る。反応器は概して、本明細書に記載のプロセス中に働く物理的及び化学的な力に耐えることのできる材料から製造され得る。いくつかの実施形態では、反応器に使用されるそのような材料は、高濃度の液体強酸を許容することができるが、他の実施形態では、そのような材料は、強酸に耐性がない場合がある。
追加の供給糖及び／または触媒が同時あるいは順々に反応器に加えられてもよいことも理解されよう。
触媒の再利用性
本明細書に記載のオリゴ糖組成物を生成する方法で使用される酸性基及びイオン性基を含む触媒は、再利用されてもよい。したがって、一態様において、再利用可能な触媒を使用してオリゴ糖組成物を生成する方法が、本明細書に提供される。
例えば遠心分離、濾過（例えば、真空濾過）、及び重力沈降を含む、当該技術分野で既知の任意の方法を使用して、再使用のための触媒を分離させることができる。
本明細書に記載の方法は、バッチプロセスまたは連続プロセスとして行われ得る。バッチプロセスにおける再利用は、例えば、反応混合物から触媒を回収し、回収された触媒を１つ以上の後続の反応サイクルで再使用することを伴い得る。連続プロセスにおける再利用は、例えば、追加の新鮮な触媒を用いずに、追加の供給糖を反応器に導入することを伴い得る。
触媒の少なくとも一部分が再利用される実施形態の一部では、触媒は、少なくとも１回、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも６回、少なくとも７回、少なくとも８回、少なくとも９回、または少なくとも１０回再利用される。これらの実施形態の一部では、触媒は、１回、２回、３回、４回、５回、６回、７回、８回、９回、または１０回再利用された後に、再利用される前の同一の条件下における触媒活性と比較して、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、または少なくとも９９％の活性を保持する。
本明細書で使用される場合、「触媒活性」は、反応物質のモル変換に関する有効な一次動態速度定数、ｋ＝−ｌｎ（１−Ｘ（ｔ））／ｔを指す。時間ｔにおける反応物質Ａのモル変換率は、ＸＡ（ｔ）＝１−ｍｏｌ（Ａ，ｔ）／ｍｏｌ（Ａ，０）と定義され、式中、ｍｏｌ（Ａ，ｔ）は、時間ｔにおいて反応混合物中に存在する種Ａのモル数を指し、ｍｏｌ（Ａ，０）は、反応の開始時、ｔ＝０において存在する種Ａのモル数を指す。実際には、反応物質Ａのモル数は、単一の反応サイクル中のいくつかの時点、ｔ１、ｔ２、ｔ３、…、ｔｎで測定され、対応する時点での変換ＸＡ（ｔ１）、ＸＡ（ｔ２）、…ＸＡ（ｔｎ）を計算するために使用されることが多い。それから一次速度定数ｋが、ＸＡ（ｔ）のデータを当てはめることによって計算される。
本明細書で使用される場合、反応「サイクル」は、触媒の一連の使用における１つの使用期間を指す。例えば、バッチプロセスにおいて、反応サイクルは、反応器システムに反応物質及び触媒を投入すること、反応物を好適な条件下で加熱して反応物質を変換すること、反応条件を規定の滞留時間にわたって維持すること、触媒から反応生成物を分離させること、及び再使用のための触媒を回収することの、別々のステップに対応する。連続プロセスにおいて、サイクルは、連続プロセスの動作中の単一の反応器の空間時間を指す。例えば、２００リットル毎時の連続体積流量を有する１，０００リットル反応器では、連続反応器の空間時間は２時間であり、連続動作の最初の２時間は第１の反応サイクルであり、連続動作の次の２時間が第２の反応サイクルであり、以下同様である。
本明細書で使用される場合、触媒の「活性の損失」または「活性損失」は、連続したサイクル間での触媒活性の平均低減率によって決定される。例えば、反応サイクル１における触媒活性がｋ（１）であり、反応サイクル２における触媒活性がｋ（２）である場合、サイクル１とサイクル２との間の触媒活性の損失は、［ｋ（２）−ｋ（１）］／ｋ（１）として計算される。Ｎ回の反応サイクルの場合、活性の損失は、１サイクル当たりの損失率単位で測定した、
Figure 2018504142
として決定される。
いくつかの変更形態では、追加の供給糖の変換に関する速度定数は、第１の反応における反応物質供給糖の変換に関する速度定数よりも２０％未満低い。特定の変更形態では、追加の供給糖の変換に関する速度定数は、第１の反応における反応物質供給糖の変換に関する速度定数よりも１５％未満、１２％未満、１０％未満、８％未満、６％未満、４％未満、２％未満、または１％未満低い。いくつかの変更形態では、活性の損失は、１サイクル当たり２０％未満、１サイクル当たり１５％未満、１サイクル当たり１０％未満、１サイクル当たり８％未満、１サイクル当たり４％未満、１サイクル当たり２％未満、１サイクル当たり１％未満、１サイクル当たり０．５％未満、または１サイクル当たり０．２％未満である。
本明細書で使用される「触媒寿命」は、触媒粒子が追加の反応物質供給糖の変換を効果的に触媒しなくなる前に再使用され得るサイクルの平均数を指す。触媒寿命は、活性の損失の逆数として計算される。例えば、活性の損失が１サイクル当たり１％である場合、触媒寿命は１００サイクルである。いくつかの変更形態では、触媒寿命は、少なくとも１サイクル、少なくとも２サイクル、少なくとも１０サイクル、少なくとも５０サイクル、少なくとも１００サイクル、少なくとも２００サイクル、少なくとも５００サイクルである。
特定の実施形態において、反応物中の触媒の全質量の一部分が、反応サイクル間で除去され、新鮮な触媒と交換されてもよい。例えば、いくつかの変更形態では、触媒の質量の０．１％が反応サイクル間で交換されてもよく、触媒の質量の１％が反応サイクル間で交換されてもよく、触媒の質量の２％が反応サイクル間で交換されてもよく、触媒の質量の５％が反応サイクル間で交換されてもよく、触媒の質量の１０％が反応サイクル間で交換されてもよく、または触媒の質量の２０％が反応サイクル間で交換されてもよい。
本明細書で使用される場合、「触媒補充率（ｍａｋｅ−ｕｐ ｒａｔｅ）」は、反応サイクル間で新鮮な触媒と交換される触媒質量の分率を指す。
追加の処理ステップ
図１を再度参照すると、プロセス１００は、追加の処理ステップを有するように改変されてもよい。追加の処理ステップとしては、例えば、研磨ステップを挙げることができる。研磨ステップには、例えば、分離、希釈、濃縮、濾過、脱ミネラル化、クロマトグラフ分離、もしくは脱色、またはそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。例えば、一実施形態において、プロセス１００は、希釈ステップ及び脱色ステップを含むように改変される。別の実施形態では、プロセス１００は、濾過ステップ及び乾燥ステップを含むように改変される。
脱色
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、脱色ステップをさらに含む。生成された１つ以上のオリゴ糖を、例えば、吸収剤、活性炭、クロマトグラフィ（例えば、イオン交換樹脂を使用する）、水素添加、及び／または濾過（例えば、精密濾過）を用いる処理といった当該技術分野で既知の任意の方法を使用した脱色ステップにかけてもよい。
特定の実施形態では、生成された１つ以上のオリゴ糖を、特定の温度で、特定の濃度で、及び／または特定の持続期間にわたって、色吸収材料と接触させる。いくつかの実施形態では、１つ以上のオリゴ糖と接触させる色吸収種の質量は、１つ以上のオリゴ糖の質量の５０％未満、１つ以上のオリゴ糖の質量の３５％未満、１つ以上のオリゴ糖の質量の２０％未満、１つ以上のオリゴ糖の質量の１０％未満、１つ以上のオリゴ糖の質量の５％未満、１つ以上のオリゴ糖の質量の２％未満、または１つ以上のオリゴ糖の質量の１％未満である。
いくつかの実施形態では、１つ以上のオリゴ糖を色吸収材料に接触させる。特定の実施形態では、１つ以上のオリゴ糖を、１０時間未満、５時間未満、１時間未満、または３０分未満にわたって色吸収材料と接触させる。特定の実施形態では、１つ以上のオリゴ糖を１時間にわたって色吸収材料と接触させる。
特定の実施形態では、１つ以上のオリゴ糖を、２０〜１００摂氏度、３０〜８０摂氏度、４０〜８０摂氏度、または４０〜６５摂氏度の温度で色吸収材料と接触させる。特定の実施形態では、１つ以上のオリゴ糖を５０摂氏度の温度で色吸収材料と接触させる。
特定の実施形態において、色吸収材料は、活性炭である。一実施形態において、色吸収材料は、粉末状活性炭である。他の実施形態では、色吸収材料は、イオン交換樹脂である。一実施形態において、色吸収材料は、塩化物形態の強塩基カチオン交換樹脂である。別の実施形態では、色吸収材料は、架橋ポリスチレンである。なおも別の実施形態では、色吸収材料は、架橋ポリアクリレートである。特定の実施形態において、色吸収材料は、Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＦＰＡ９１、Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＦＰＡ９８、Ｄｏｗｅｘ ２２、Ｄｏｗｅｘ Ｍａｒａｔｈｏｎ ＭＳＡ、またはＤｏｗｅｘ Ｏｐｔｉｐｏｒｅ ＳＤ−２である。
脱ミネラル化
いくつかの実施形態では、生成された１つ以上のオリゴ糖を、塩、ミネラル、及び／または他のイオン種を除去する材料と接触させる。特定の実施形態では、１つ以上のオリゴ糖をアニオン／カチオン交換カラム対に通して流す。一実施形態において、アニオン交換カラムは、水酸化物形態の弱塩基交換樹脂を含み、カチオン交換カラムは、プロトン化形態の強酸交換樹脂を含む。
分離及び濃縮
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、生成された１つ以上のオリゴ糖を単離することをさらに含む。特定の変更形態では、１つ以上のオリゴ糖を単離することは、例えば、遠心分離、濾過（例えば、真空濾過、膜濾過）、及び重力沈降を含む当該技術分野で既知の任意の方法を使用して、触媒の少なくとも一部分から１つ以上のオリゴ糖の少なくとも一部分を分離させることを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のオリゴ糖を単離することは、例えば、濾過（例えば、膜濾過）、クロマトグラフィ（例えば、クロマトグラフ分取）、示差溶解度、及び遠心分離（例えば、分画遠心分離）を含む当該技術分野で既知の任意の方法を使用して、あらゆる未反応糖の少なくとも一部分から１つ以上のオリゴ糖の少なくとも一部分を分離させることを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、濃縮ステップをさらに含む。例えば、いくつかの実施形態では、単離されたオリゴ糖を蒸発（例えば、真空蒸発）にかけて、濃縮されたオリゴ糖組成物を生成する。他の実施形態では、単離されたオリゴ糖を噴霧乾燥ステップにかけて、オリゴ糖粉末を生成する。特定の実施形態では、単離されたオリゴ糖を蒸発ステップと噴霧乾燥ステップとの両方にかける。
結合のリファクタリング
本明細書に記載の方法で使用される糖は、典型的にα−１，４結合を有し、本明細書に記載の方法で反応物質として使用されるとき、α−１，４結合の少なくとも一部分は、β−１，４結合、α−１，３結合、β−１，３結合、α−１，６結合、及びβ−１，６結合に変換される。
したがって、特定の態様では、オリゴ糖組成物を生成する方法が提供され、これは、
供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、
供給糖がα−１，４結合を有し、
触媒はポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを有するか、または、触媒は、固体担体、固体担体に結合した酸性部分及び固体担体に結合したイオン性部分を含み、
供給糖中のα−１，４結合の少なくとも一部分を、β−１，４結合、α−１，３結合、β−１，３結合、α−１，６結合、及びβ−１，６結合から成る群から選択される１つ以上の非α−１，４結合に変換して、反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成する、ことによるものである。
α−１，４結合は本明細書においてα（１→４）結合と称される場合もあり、同様にβ−１，４結合、α−１，３結合、β−１，３結合、α−１，６結合、及びβ−１，６結合はそれぞれβ（１→４）結合、α（１→３）結合、β（１→３）結合、α（１→６）結合、及びβ（１→６）結合と称さる場合もあることは、一般的に理解されよう。
α−１，４結合が典型的にはヒトによって消化可能である一方で、β−１，４結合、α−１，３結合、β−１，３結合、α−１，６結合、及びβ−１，６が典型的にはヒトによってさほど消化可能でない、すなわち難消化性であることは、当業者であれば認識しているであろう。
実施形態の列挙
以下に列挙する実施形態は、本発明のいくつかの態様を代表するものである。
１． 研磨されたオリゴ糖組成物を生成する方法であって、
供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、
触媒はポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを含むか、または
触媒は、固体担体、固体担体に結合した酸性部分及び固体担体に結合したイオン性部分を含み、
反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成し、
オリゴ糖組成物を研磨して、研磨されたオリゴ糖組成物を生成する、ことを含む方法。
２． 食物成分を生成する方法であって、
供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、
触媒はポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを含むか、または
触媒は、固体担体、固体担体に結合した酸性部分及び固体担体に結合したイオン性部分を含み、
反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成し、
オリゴ糖組成物を研磨して、研磨されたオリゴ糖組成物を生成し、
研磨されたオリゴ糖組成物から食物成分を形成する、ことを含む方法。
３． 供給糖が、グルコース、ガラクトース、フルクトース、マンノース、アラビノース、もしくはキシロース、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１または２に記載の方法。
４． オリゴ糖組成物が、グルコ−オリゴ糖、ガラクト−オリゴ糖、フルクト−オリゴ糖、マンノ−オリゴ糖、アラビノ−オリゴ糖、キシロ−オリゴ糖、グルコ−ガラクト−オリゴ糖、グルコ−フルクト−オリゴ糖、グルコ−マンノ−オリゴ糖、グルコ−アラビノ−オリゴ糖、グルコ−キシロ−オリゴ糖、ガラクト−フルクト−オリゴ糖、ガラクト−マンノ−オリゴ糖、ガラクト−アラビノ−オリゴ糖、ガラクト−キシロ−オリゴ糖、フルクト−マンノ−オリゴ糖、フルクト−アラビノ−オリゴ糖、フルクト−キシロ−オリゴ糖、マンノ−アラビノ−オリゴ糖、マンノ−キシロ−オリゴ糖、アラビノ−キシロ−オリゴ糖、もしくはキシロ−グルコ−ガラクト−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１〜３に記載の方法。
５． 生成されたオリゴ糖組成物から反応混合物中の触媒の少なくとも一部分を分離させることをさらに含む、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の方法。
６． 追加の供給糖を分離した触媒と合わせて、追加の反応混合物を形成し、
追加の反応混合物の少なくとも一部分から追加のオリゴ糖組成物を生成する、ことをさらに含む、実施形態５に記載の方法。
７． オリゴ糖組成物が、少なくとも３の重合度を有する、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の方法。
８． 食物成分がシロップである、実施形態２〜７のいずれか１つに記載の方法。
９． 研磨されたオリゴ糖組成物からの食物成分の形成が、研磨されたオリゴ糖組成物を噴霧乾燥して食物成分を形成することを含む、実施形態２〜７のいずれか１つに記載の方法。
１０． 食物成分が粉末である、実施形態９に記載の方法。
１１． 触媒が、ポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを含む、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
１２． 各酸性モノマーが、独立して、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸を含む、実施形態１１に記載の方法。
１３． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、独立して、スルホン酸、ホスホン酸、酢酸、イソフタル酸、ボロン酸、及び全フッ素化酸から成る群から選択される、実施形態１２に記載の方法。
１４． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、独立して、スルホン酸及びホスホン酸から成る群から選択される、実施形態１３に記載の方法。
１５． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、スルホン酸である、実施形態１３に記載の方法。
１６． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、ホスホン酸である、実施形態１３に記載の方法。
１７． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、酢酸である、実施形態１３に記載の方法。
１８． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、イソフタル酸である、実施形態１３に記載の方法。
１９． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、ボロン酸である、実施形態１３に記載の方法。
２０． 触媒中の各事例における少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸が、全フッ素化酸である、実施形態１３に記載の方法。
２１． 酸性モノマーのうちの１つ以上が、ポリマー骨格に直接結合している、実施形態１２〜２０のいずれか１つに記載の方法。
２２． 酸性モノマーのうちの１つ以上が、それぞれ、ブレンステッド−ローリー酸をポリマー骨格に結合させるリンカーをさらに含む、実施形態１２〜２０のいずれか１つに記載の方法。
２３． 各事例におけるリンカーが、独立して、非置換または置換アルキレン、非置換または置換シクロアルキレン、非置換または置換アルケニレン、非置換または置換アリーレン、非置換または置換ヘテロアリーレン、非置換または置換アルキレンエーテル、非置換または置換アルキレンエステル、及び非置換または置換アルキレンカルバメートから成る群から選択される、実施形態２２に記載の方法。
２４． ブレンステッド−ローリー酸及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142

から成る群から選択される、実施形態２２に記載の方法。
２５． 各イオン性モノマーが、独立して、少なくとも１つの窒素含有カチオン基、少なくとも１つの亜リン酸含有カチオン基、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１１〜２４のいずれか１つに記載の方法。
２６． 各事例における窒素含有カチオン基が、独立して、ピロリウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピリダジニウム、チアジニウム、モルホリニウム、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、及びピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）から成る群から選択される、実施形態２５に記載の方法。
２７． 各事例における亜リン酸含有カチオン基が、独立して、トリフェニルホスホニウム、トリメチルホスホニウム、トリエチルホスホニウム、トリプロピルホスホニウム、トリブチルホスホニウム、トリクロロホスホニウム、及びトリフルオロホスホニウムから成る群から選択される、実施形態２５に記載の方法。
２８． イオン性モノマーのうちの１つ以上が、ポリマー骨格に直接結合している、実施形態１１〜２７のいずれか１つに記載の方法。
２９． イオン性モノマーのうちの１つ以上が、それぞれ、窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基をポリマー骨格に結合させるリンカーをさらに含む、実施形態１１〜２７のいずれか１つに記載の方法。
３０． 各事例におけるリンカーが、独立して、非置換または置換アルキレン、非置換または置換シクロアルキレン、非置換または置換アルケニレン、非置換または置換アリーレン、非置換または置換ヘテロアリーレン、非置換または置換アルキレンエーテル、非置換または置換アルキレンエステル、及び非置換または置換アルキレンカルバメートから成る群から選択される、実施形態２９に記載の方法。
３１． 窒素含有カチオン基及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142

から成る群から選択される、実施形態２９に記載の方法。
３２． 亜リン酸含有カチオン基及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
から成る群から選択される、実施形態２９に記載の方法。
３３． ポリマー骨格が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフェノール−アルデヒド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカプロラクタム、ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ポリアルキレンアンモニウム、ポリアルキレン二アンモニウム、ポリアルキレンピロリウム、ポリアルキレンイミダゾリウム、ポリアルキレンピラゾリウム、ポリアルキレンオキサゾリウム、ポリアルキレンチアゾリウム、ポリアルキレンピリジニウム、ポリアルキレンピリミジニウム、ポリアルキレンピラジニウム、ポリアルキレンピリダジニウム、ポリアルキレンチアジニウム、ポリアルキレンモルホリニウム、ポリアルキレンピペリジニウム（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｅｎｅｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ポリアルキレンピペリジニウム（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｅｎｅｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、ポリアルキレンピロリジニウム（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｅｎｅｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）、ポリアルキレントリフェニルホスホニウム、ポリアルキレントリメチルホスホニウム、ポリアルキレントリエチルホスホニウム、ポリアルキレントリプロピルホスホニウム、ポリアルキレントリブチルホスホニウム、ポリアルキレントリクロロホスホニウム、ポリアルキレントリフルオロホスホニウム、及びポリアルキレンジアゾリウムから成る群から選択される、実施形態１１〜３２のいずれか１つに記載の方法。
３４． ポリマー骨格に結合した疎水性モノマーをさらに含み、各疎水性モノマーが疎水性基を含む、実施形態１１〜３３のいずれか１つに記載の方法。
３５． 各事例における疎水性基が、独立して、非置換または置換アルキル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換アリール、あるいは非置換または置換 ヘテロアリールから成る群から選択される、実施形態３４に記載の方法。
３６． 疎水性基が、ポリマー骨格に直接結合している、実施形態３４または３５に記載の方法。
３７． ポリマー骨格に結合した酸性−イオン性モノマーをさらに含み、各酸性−イオン性モノマーが、ブレンステッド−ローリー酸及びカチオン基を含む、実施形態１１〜３６のいずれか１つに記載の方法。
３８． カチオン基が、窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基である、実施形態３７に記載の方法。
３９． 酸性−イオン性モノマーのうちの１つ以上が、それぞれ、ブレンステッド−ローリー酸またはカチオン基をポリマー骨格に結合させるリンカーをさらに含む、実施形態３７または３８に記載の方法。
４０． 各事例におけるリンカーが、独立して、非置換または置換アルキレン、非置換または置換シクロアルキレン、非置換または置換アルケニレン、非置換または置換アリーレン、非置換または置換ヘテロアリーレン、非置換または置換アルキレンエーテル、非置換または置換アルキレンエステル、及び非置換または置換アルキレンカルバメートから成る群から選択される、実施形態３９に記載の方法。
４１． ブレンステッド−ローリー酸、カチオン基、及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
から成る群から選択される、実施形態３９に記載の方法。
４２． 触媒が、固体担体と、固体担体に結合した酸性部分と、固体担体に結合したイオン性部分と、を含む、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
４３． 固体担体が、炭素、シリカ、シリカゲル、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、粘土、ケイ酸マグネシウム、炭化ケイ素、ゼオライト、セラミック、及びそれらの任意の組み合わせから成る群から選択される材料を含む、実施形態４２に記載の方法。
４４． 該材料が、炭素、マグネシア、チタニア、ジルコニア、粘土、ゼオライト、セラミック、及びそれらの任意の組み合わせから成る群から選択される、実施形態４３に記載の方法。
４５． 各酸性部分が、独立して、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸を有する、実施形態４２〜４４のいずれか１つに記載の方法。
４６． 各ブレンステッド−ローリー酸が、独立して、スルホン酸、ホスホン酸、酢酸、イソフタル酸、ボロン酸、及び全フッ素化酸から成る群から選択される、実施形態４５に記載の方法。
４７． 各ブレンステッド−ローリー酸が、独立して、スルホン酸またはホスホン酸である、実施形態４６に記載の方法。
４８． 各ブレンステッド−ローリー酸がスルホン酸である、実施形態４６に記載の方法。
４９． 各ブレンステッド−ローリー酸がホスホン酸である、実施形態４６に記載の方法。
５０． 各ブレンステッド−ローリー酸が酢酸である、実施形態４６に記載の方法。
５１． 各ブレンステッド−ローリー酸がイソフタル酸である、実施形態４６に記載の方法。
５２． 各ブレンステッド−ローリー酸がボロン酸である、実施形態４６に記載の方法。
５３． 各ブレンステッド−ローリー酸が全フッ素化酸である、実施形態４６に記載の方法。
５４． 酸性部分のうちの１つ以上が、固体担体に直接結合している、実施形態４２〜５３のいずれか１つに記載の方法。
５５． 酸性部分のうちの１つ以上が、リンカーによって固体担体に結合している、実施形態４２〜５３のいずれか１つに記載の方法。
５６． 各事例におけるリンカーが、独立して、非置換または置換アルキレン、非置換または置換シクロアルキレン、非置換または置換アルケニレン、非置換または置換アリーレン、非置換または置換ヘテロアリーレン、非置換または置換アルキレンエーテル、非置換または置換アルキレンエステル、及び非置換または置換アルキレンカルバメートから成る群から選択される、実施形態５５に記載の方法。
５７． 各酸性部分が、独立して、少なくとも１つのブレンステッド−ローリー酸を有し、ブレンステッド−ローリー酸及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142

から成る群から選択される、実施形態５５に記載の方法。
５８． 各イオン性部分が、独立して、少なくとも１つの窒素含有カチオン基もしくは少なくとも１つの亜リン酸含有カチオン基、またはそれらの組み合わせを有する、実施形態４２〜５７のいずれか１つに記載の方法。
５９． 各イオン性部分が、ピロリウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピリダジニウム、チアジニウム、モルホリニウム、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）、ホスホニウム、トリメチルホスホニウム、トリエチルホスホニウム、トリプロピルホスホニウム、トリブチルホスホニウム、トリクロロホスホニウム、トリフェニルホスホニウム、及びトリフルオロホスホニウムから成る群から選択される、実施形態４２〜５７のいずれか１つに記載の方法。
６０． 各イオン性部分が、独立して、少なくとも１つの窒素含有カチオン基を有し、各窒素含有カチオン基が、独立して、ピロリウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピリダジニウム、チアジニウム、モルホリニウム、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）、ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）、及びピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）から成る群から選択される、実施形態５８に記載の方法。
６１． 各イオン性部分が、独立して、少なくとも１つの亜リン酸含有カチオン基を有し、各亜リン酸含有カチオン基が、独立して、トリフェニルホスホニウム、トリメチルホスホニウム、トリエチルホスホニウム、トリプロピルホスホニウム、トリブチルホスホニウム、トリクロロホスホニウム、及びトリフルオロホスホニウムから成る群から選択される、実施形態５８に記載の方法。
６２． イオン性部分のうちの１つ以上が、固体担体に直接結合している、実施形態４２〜６１のいずれか１つに記載の方法。
６３． イオン性部分のうちの１つ以上が、リンカーによって固体担体に結合している、実施形態４２〜６１のいずれか１つに記載の方法。
６４． 各リンカーが、独立して、非置換または置換アルキルリンカー、非置換または置換シクロアルキルリンカー、非置換または置換アルケニルリンカー、非置換または置換アリールリンカー、非置換または置換ヘテロアリールリンカー、非置換または置換アルキルエーテルリンカー、非置換または置換アルキルエステルリンカー、及び非置換または置換アルキルカルバメートリンカーから成る群から選択される、実施形態６３に記載の方法。
６５． 各イオン性部分が、独立して、少なくとも１つの窒素含有カチオン基を有し、窒素含有カチオン基及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142
Figure 2018504142

から成る群から選択される、実施形態６３に記載の方法。
６６． 各イオン性部分が、独立して、少なくとも１つの亜リン酸含有カチオン基を有し、亜リン酸含有カチオン基及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
から成る群から選択される、実施形態６３に記載の方法。
６７． 固体担体に結合した疎水性部分をさらに含む、実施形態４２〜６６のいずれか１つに記載の方法。
６８． 各疎水性部分が、非置換または置換アルキル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換アリール、及び非置換または置換ヘテロアリールから成る群から選択される、実施形態６７に記載の方法。
６９． 固体担体に結合した酸性−イオン性部分をさらに含み、各酸性−イオン性部分が、ブレンステッド−ローリー酸及びカチオン基を含む、実施形態４２〜６８のいずれか１つに記載の方法。
７０． カチオン基が、窒素含有カチオン基または亜リン酸含有カチオン基である、実施形態６９に記載の方法。
７１． 酸性−イオン性モノマーのうちの１つ以上が、それぞれ、ブレンステッド−ローリー酸またはカチオン基をポリマー骨格に結合させるリンカーをさらに含む、実施形態６９または７０に記載の方法。
７２． 各事例におけるリンカーが、独立して、非置換または置換アルキレン、非置換または置換シクロアルキレン、非置換または置換アルケニレン、非置換または置換アリーレン、非置換または置換ヘテロアリーレン、非置換または置換アルキレンエーテル、非置換または置換アルキレンエステル、及び非置換または置換アルキレンカルバメートから成る群から選択される、実施形態７１に記載の方法。
７３． ブレンステッド−ローリー酸、カチオン基、及びリンカーが側鎖を形成し、各側鎖が、独立して、
Figure 2018504142
Figure 2018504142

から成る群から選択される、実施形態７１に記載の方法。
７４． 該材料が炭素であり、炭素が、バイオ炭、無定形炭素、及び活性炭から成る群から選択される、実施形態４２〜７３のいずれか１つに記載の方法。
７５． 触媒が、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−エチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムヨーダイド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムブロミド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−ベンゾイミダゾール−１−イウムホルメート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−クロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−アセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−クロリド−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ブロミド−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ヨーダイド−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−ビサルフェート−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウム−アセテート−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−メチル−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−イウムホルメート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリフェニル−（４−ビニルベンジル）−ホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリフェニル−（４−ビニルベンジル）−ホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリフェニル−（４−ビニルベンジル）−ホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−ピペルジン−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−ピペルジン−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−１−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−ピペルジン−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−オキシド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリエチル−（４−ビニルベンジル）−アンモニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリエチル−（４−ビニルベンジル）−アンモニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−トリエチル−（４−ビニルベンジル）−アンモニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−４−ボロニル−１−（４−ビニルベンジル）−ピリジニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムナイトレート−ｃｏ−１−（４−ビニルフェニル）メチルホスホン酸−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルクロリド−ｃｏ−１−メチル−２−ビニル−ピリジニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルクロリド−ｃｏ−１−メチル−２−ビニル−ピリジニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルクロリド−ｃｏ−１−メチル−２−ビニル−ピリジニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−４−（４−ビニルベンジル）−モルホリン−４−オキシド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルフェニルホスホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルフェニルホスホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−４−ビニルフェニルホスホン酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−カルボキシメチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−カルボキシメチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−３−カルボキシメチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−５−（４−ビニルベンジルアミノ）−イソフタル酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−５−（４−ビニルベンジルアミノ）−イソフタル酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−５−（４−ビニルベンジルアミノ）−イソフタル酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−（４−ビニルベンジルアミノ）−酢酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−（４−ビニルベンジルアミノ）−酢酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ［スチレン−ｃｏ−（４−ビニルベンジルアミノ）−酢酸−ｃｏ−３−メチル−１−（４−ビニルベンジル）−３Ｈ−イミダゾール−１−イウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン］、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムクロリド−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムビサルフェート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルモルホリニウムアセテート−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムナイトレート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルメチルイミダゾリウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（スチレン−ｃｏ−４−ビニルベンゼンホスホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムアセテート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）、
ポリ（ブチル−ビニルイミダゾリウムクロリド−ｃｏ−ブチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸）、
ポリ（ブチル−ビニルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−ブチルイミダゾリウムビサルフェート−ｃｏ−４−ビニルベンゼンスルホン酸）、
ポリ（ベンジルアルコール−ｃｏ−４−ビニルベンジルアルコールスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド−ｃｏ−ジビニルベンジルアルコール）、及び
ポリ（ベンジルアルコール−ｃｏ−４−ビニルベンジルアルコールスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルトリフェニルホスホニウムビサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンジルアルコール）から成る群から選択される、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
７６． 触媒が、
炭素担持ピロリウムクロリドスルホン酸、
炭素担持イミダゾリウムクロリドスルホン酸、
炭素担持ピラゾリウムクロリドスルホン酸、
炭素担持オキサゾリウムクロリドスルホン酸、
炭素担持チアゾリウムクロリドスルホン酸、
炭素担持ピリジニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持ピリミジニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持ピラジニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持ピリダジニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持チアジニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持モルホリニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドスルホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムクロリドスルホン酸、
炭素担持ピロリウムブロミドスルホン酸、
炭素担持イミダゾリウムブロミドスルホン酸、
炭素担持ピラゾリウムブロミドスルホン酸、
炭素担持オキサゾリウムブロミドスルホン酸、
炭素担持チアゾリウムブロミドスルホン酸、
炭素担持ピリジニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持ピリミジニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持ピラジニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持ピリダジニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持チアジニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持モルホリニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドスルホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムブロミドスルホン酸、
炭素担持ピロリウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持イミダゾリウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピラゾリウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持オキサゾリウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持チアゾリウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピリジニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピリミジニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピラジニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピリダジニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持チアジニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持モルホリニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートスルホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムビサルフェートスルホン酸、
炭素担持ピロリウムホルメートスルホン酸、
炭素担持イミダゾリウムホルメートスルホン酸、
炭素担持ピラゾリウムホルメートスルホン酸、
炭素担持オキサゾリウムホルメートスルホン酸、
炭素担持チアゾリウムホルメートスルホン酸、
炭素担持ピリジニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持ピリミジニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持ピラジニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持ピリダジニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持チアジニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持モルホリニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートスルホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムホルメートスルホン酸、
炭素担持ピロリウムアセテートスルホン酸、
炭素担持イミダゾリウムアセテートスルホン酸、
炭素担持ピラゾリウムアセテートスルホン酸、
炭素担持オキサゾリウムアセテートスルホン酸、
炭素担持チアゾリウムアセテートスルホン酸、
炭素担持ピリジニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持ピリミジニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持ピラジニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持ピリダジニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持チアジニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持モルホリニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートスルホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムアセテートスルホン酸、
炭素担持ピロリウムクロリドホスホン酸、
炭素担持イミダゾリウムクロリドホスホン酸、
炭素担持ピラゾリウムクロリドホスホン酸、
炭素担持オキサゾリウムクロリドホスホン酸、
炭素担持チアゾリウムクロリドホスホン酸、
炭素担持ピリジニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持ピリミジニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持ピラジニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持ピリダジニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持チアジニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持モルホリニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）クロリドホスホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムクロリドホスホン酸、
炭素担持ピロリウムブロミドホスホン酸、
炭素担持イミダゾリウムブロミドホスホン酸、
炭素担持ピラゾリウムブロミドホスホン酸、
炭素担持オキサゾリウムブロミドホスホン酸、
炭素担持チアゾリウムブロミドホスホン酸、
炭素担持ピリジニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持ピリミジニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持ピラジニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持ピリダジニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持チアジニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持モルホリニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ブロミドホスホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムブロミドホスホン酸、
炭素担持ピロリウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持イミダゾリウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピラゾリウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持オキサゾリウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持チアゾリウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピリジニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピリミジニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピラジニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピリダジニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持チアジニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持モルホリニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ビサルフェートホスホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムビサルフェートホスホン酸、
炭素担持ピロリウムホルメートホスホン酸、
炭素担持イミダゾリウムホルメートホスホン酸、
炭素担持ピラゾリウムホルメートホスホン酸、
炭素担持オキサゾリウムホルメートホスホン酸、
炭素担持チアゾリウムホルメートホスホン酸、
炭素担持ピリジニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持ピリミジニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持ピラジニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持ピリダジニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持チアジニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持モルホリニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）ホルメートホスホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムホルメートホスホン酸、
炭素担持ピロリウムアセテートホスホン酸、
炭素担持イミダゾリウムアセテートホスホン酸、
炭素担持ピラゾリウムアセテートホスホン酸、
炭素担持オキサゾリウムアセテートホスホン酸、
炭素担持チアゾリウムアセテートホスホン酸、
炭素担持ピリジニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持ピリミジニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持ピラジニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持ピリダジニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持チアジニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持モルホリニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
炭素担持ピペリジニウム（ｐｉｐｅｒｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
炭素担持ピロリジニウム（ｐｙｒｏｌｌｉｚｉｎｉｕｍ）アセテートホスホン酸、
炭素担持トリフェニルホスホニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持トリメチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持トリエチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持トリプロピルホスホニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持トリブチルホスホニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持トリフルオロホスホニウムアセテートホスホン酸、
炭素担持エタノイル−トリホスホニウムスルホン酸、
炭素担持エタノイル−メチルモルホリニウムスルホン酸、及び
炭素担持エタノイル−イミダゾリウムスルホン酸から成る群から選択される、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
７７． 触媒が、１サイクル当たり１％未満の触媒活性損失を有する、実施形態１〜７６のいずれか１つに記載の方法。
７８． 実施形態２〜７７のいずれか１つに記載の方法に従って生成された食物成分を、他の成分と合わせて食品を製造することを含む、食品を製造する方法。
７９． 実施形態１及び３〜７８のいずれか１つに記載の方法に従って生成された、研磨されたオリゴ糖組成物。
８０． 実施形態２〜７８のいずれか１つに記載の方法に従って生成された食物成分。
８１． 実施形態８０に記載の方法に従って生成された食品。
８２． 食物成分として使用するためまたは食品中に使用するためのオリゴ糖組成物であって、オリゴ糖組成物が、
供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、
触媒はポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを含むか、または
触媒は、固体担体、固体担体に結合した酸性部分及び固体担体に結合したイオン性部分を含み、
反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成する、ことによって生成される方法。
８３． オリゴ糖組成物を含む食物成分であって、
（ａ）オリゴ糖組成物が、
少なくとも１０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、及び
少なくとも１０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
（ｂ）オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有し、
（ｃ）代謝エネルギー含有量が、乾物基準で４ｋｃａｌ／ｇ未満である、食物成分。
８４． オリゴ糖組成物が、α−（１，４）グリコシド結合が９モル％未満、及びα−（１，６）グリコシド結合が１９モル％未満のグリコシド結合型分布を有する、実施形態８３に記載の食物成分。
８５． オリゴ糖組成物を含む食物成分であって、
（ａ）オリゴ糖組成物が、
９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
１９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
（ｂ）オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有し、
（ｃ）代謝エネルギー含有量が、乾物基準で４ｋｃａｌ／ｇ未満である、食物成分。
８６． オリゴ糖組成物が、β−（１，２）グリコシド結合が少なくとも１５モル％のグリコシド結合型分布を有する、実施形態８３〜８５のいずれか１つに記載の食物成分。
８７． オリゴ糖組成物が、グルコ−オリゴ糖、ガラクト−オリゴ糖、フルクト−オリゴ糖、マンノ−オリゴ糖、、グルコ−ガラクト−オリゴ糖、グルコ−フルクト−オリゴ糖、グルコ−マンノ−オリゴ糖、グルコ−アラビノ−オリゴ糖、グルコ−キシロ−オリゴ糖、ガラクト−フルクト−オリゴ糖、ガラクト−マンノ−オリゴ糖、ガラクト−アラビノ−オリゴ糖、ガラクト−キシロ−オリゴ糖、フルクト−マンノ−オリゴ糖、フルクト−アラビノ−オリゴ糖、フルクト−キシロ−オリゴ糖、マンノ−アラビノ−オリゴ糖、及びマンノ−キシロ−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせから成る群から選択されるオリゴ糖を含む、実施形態８３〜８６のいずれか１つに記載の食物成分。
８８． オリゴ糖組成物が、アラビノ−オリゴ糖、キシロ−オリゴ糖、及びアラビノ−キシロ−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせから成る群から選択されるオリゴ糖を含む、実施形態８３〜８７のいずれか１つに記載の食物成分。
８９． オリゴ糖組成物が、グルコ−オリゴ糖、ガラクト−オリゴ糖、フルクト−オリゴ糖、マンノ−オリゴ糖、、グルコ−ガラクト−オリゴ糖、グルコ−フルクト−オリゴ糖、グルコ−マンノ−オリゴ糖、グルコ−アラビノ−オリゴ糖、グルコ−キシロ−オリゴ糖、ガラクト−フルクト−オリゴ糖、ガラクト−マンノ−オリゴ糖、ガラクト−アラビノ−オリゴ糖、ガラクト−キシロ−オリゴ糖、フルクト−マンノ−オリゴ糖、フルクト−アラビノ−オリゴ糖、フルクト−キシロ−オリゴ糖、マンノ−アラビノ−オリゴ糖、マンノ−キシロ−オリゴ糖、もしくはキシロ−グルコ−ガラクト−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態８３〜８６のいずれか１つに記載の食物成分。
９０． オリゴ糖組成物が、
０〜２０モル％のα−（１，２）グリコシド結合、
０〜４５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合、
１〜３０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、
１〜２０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、
０〜５５モル％のβ−（１，４）グリコシド結合、及び
１０〜５５モル％のβ−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する、実施形態８３〜８９のいずれか１つに記載の食物成分。
９１． オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有する、実施形態８４〜９０のいずれか１つに記載の食物成分。
９２． オリゴ糖組成物の６５〜８０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有する、実施形態８４〜９０のいずれか１つに記載の食物成分。
９３． オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％が、１つ以上のグルコ−オリゴ糖を含む、実施形態８４〜９０のいずれか１つに記載の食物成分。
９４． オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％が、１つ以上のグルコ−ガラクト−オリゴ糖を含む、実施形態８４〜９０のいずれか１つに記載の食物成分。
９５． オリゴ糖組成物が、
０〜２０モル％のα−（１，２）グリコシド結合、
１０〜４５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合、
１〜３０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、
１〜２０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、
０〜５５モル％のβ−（１，４）グリコシド結合、
１０〜５５モル％のβ−（１，６）グリコシド結合、
９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
１９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する、実施形態８４〜９４のいずれか１つに記載の食物成分。
９６． オリゴ糖組成物が、
０〜１５モル％のα−（１，２）グリコシド結合、
０〜１５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合、
１〜２０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、
１〜１５モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、
５〜５５モル％のβ−（１，４）グリコシド結合、
１５〜５５モル％のβ−（１，６）グリコシド結合、
２０モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
３０モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する、実施形態８４〜９４のいずれか１つに記載の食物成分。
９７． オリゴ糖組成物が、０．２０ｇ／ｇ未満の消化率を有する、実施形態８４〜９６のいずれか１つに記載の食物成分。
９８． オリゴ糖組成物が、１０％未満の水分含有率で測定したとき、−２０〜１１５℃のガラス転移温度を有する、実施形態８４〜９７のいずれか１つに記載の食物成分。
９９． オリゴ糖組成物が、０．６の水分活性で測定したとき、少なくとも５％の吸湿性を有する、実施形態８４〜９８のいずれか１つに記載の食物成分。
１００． オリゴ糖組成物が、乾燥質量基準で少なくとも８０％の繊維含有率を有する、実施形態８４〜９９のいずれか１つに記載の食物成分。
１０１． オリゴ糖組成物が、乾物基準で２ｋｃａｌ／ｇ未満、もしくは１．５ｋｃａｌ／ｇ未満、または１ｋｃａｌ／ｇ〜２．７ｋｃａｌ／ｇ、もしくは１．１ｋｃａｌ／ｇ〜２．５ｋｃａｌ／ｇ、もしくは１．１〜２ｋｃａｌ／ｇの代謝エネルギー含有量を有する、実施形態８４〜１００のいずれか１つに記載の食物成分。
１０２． オリゴ糖組成物が、官能化オリゴ糖組成物である、実施形態８４〜１０１のいずれか１つに記載の食物成分。
１０３． 食物成分がシロップである、実施形態８４〜１０２のいずれか１つに記載の食物成分。
１０４． 食物成分が粉末である、実施形態８４〜１０２のいずれか１つに記載の食物成分。
１０５． 実施形態８０、８３〜１０４のいずれか１つに記載の食物成分を含む食品。
１０６． 食品がヒトによる摂取用のものである、実施形態１０５に記載の食品。
１０７． 食品が、朝食用シリアル、グラノーラ、ヨーグルト、アイスクリーム、パン、クッキー、キャンディ、ケーキミックス、栄養シェイク、または栄養補助剤である、実施形態１０５及び１０６に記載の食品。
以下の実施例は例示に過ぎず、決して本開示のいかなる態様を限定するよう意図するものではない。別段の指示がある場合を除いて、市販の試薬は、Ｐｅｒｒｉｎ及びＡｒｍａｒｅｇｏのガイドライン（Ｐｅｒｒｉｎ，Ｄ．Ｄ．＆ Ａｒｍａｒｅｇｏ，Ｗ．Ｌ．Ｆ．，Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，３ｒｄ ｅｄ．；Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ，Ｏｘｆｏｒｄ（１９８８））に従って、使用前に精製した。化学反応に使用した窒素ガスは超高純度のものであり、必要に応じて五酸化亜リン酸または塩化カルシウムで乾燥させた。別段の指示がない限り、ベンチスケールで、全ての非水性試薬は、不活性雰囲気下でシリンジまたはＳｃｈｌｅｎｋフラスコによって移動させた。必要に応じて、Ｓｔｉｌｌ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４３：２９２３（１９７８）に記載の方法に従って、６０メッシュのシリカゲルでの強制流クロマトグラフィを使用し、反応物質または生成物のクロマトグラフ精製を行った。薄層クロマトグラフィ（ＴＬＣ）は、シリカコーティングしたガラス板を使用して行った。展開したクロマトグラフ板の可視化は、モリブデン酸セリウム（すなわち、Ｈａｎｅｓｓｉａｎ）染料またはＫＭｎＯ４染料のいずれかを使用し、必要に応じて穏やかに加熱しながら行った。固体試料のフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光分析は、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ １６００機器で、セレン化亜鉛結晶を用いた水平減衰全反射（ＡＴＲ）構成を使用して行った。
可溶性オリゴ糖組成物の全溶解固形分は、Ｈａｎｎａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのディジタル屈折計モデルＨＩ ９６８０１を使用した屈折率によって決定し、濃度はブリックス単位で報告した。
試薬の水分含有率は、０．５〜１．０ｇの試料サイズ及び１１５℃の加熱カットオフ温度で、Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ ＭＪ−３３水分分析秤を使用して決定した。水分含有率は全て、三連の測定値から得られた乾燥時の損失の平均重量パーセント（重量％）として決定した。
反応混合物の糖、糖アルコール、有機酸、フランアルデヒド、及びオリゴ糖の含有率は、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）と分光光度法との組み合わせによって決定した。可溶性糖及び糖アルコールのＨＰＬＣ決定は、０．６ｍＬ／分の水を移動相として用い、８０℃で３０ｃｍ×７．８ｍｍのＢｉｏＲａｄ Ａｍｉｎｅｘ ＨＰＸ−８７Ｐカラムを使用して、４０℃の屈折率（ＲＩ）検出器を備えたＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ １１００シリーズの機器で行った。糖カラムは、鉛交換スルホン化ポリスチレンガードカラムと、トリ−アルキルアンモニウムヒドロキシドアニオン交換ガードカラムとの両方で保護した。ＨＰＬＣ試料は全て、注入前に０．２μｍのシリンジフィルタを使用して精密濾過した。試料濃度は、グルコース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、ソルビトール、及びキシリトールを既知の濃度で含む標準液から生成した較正線を参照することによって決定した。
アンヒドロ糖、アンヒドロ糖アルコール、有機酸、及びフランアルデヒドを含む糖脱水生成物の濃度は、０．６５ｍＬ／分の５０ｍＭ硫酸を移動相として用い、５０℃で３０ｃｍ×７．８ｍｍのＢｉｏＲａｄ Ａｍｉｎｅｘ ＨＰＸ−８７Ｈカラムを使用して、３０℃の屈折率（ＲＩ）検出器を備えたＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ １１００シリーズの機器で、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）によって決定した。分析カラムは、スルホン化ポリスチレンガードカラムで保護し、ＨＰＬＣ試料は全て、注入前に０．２μｍのシリンジフィルタを使用して精密濾過した。試料濃度は、ギ酸、酢酸、レブリン酸、５−ヒドロキシメチルフルフラール、及び２−フルアルデヒドを含む標準液、またはソルビトール、１，４−アンヒドロソルビトール、１，５−アンヒドロソルビトール、及びイソソルビド（１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−ソルビトール）を含む標準液から生成した較正線を参照することによって決定した。
オリゴ糖の平均重合度（ＤＰ）は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個〜１５個、及び１５個超のアンヒドロ糖モノマー単位を含む種の平均数として決定した。これらの異なるＤＰに対応するオリゴ糖の濃度は、０．４ｍＬ／分の水を移動相として用い、８０℃で３０ｃｍ×７．８ｍｍのＢｉｏＲａｄ Ａｍｉｎｅｘ ＨＰＸ−８７Ａカラムを使用して、４０℃の屈折率（ＲＩ）検出器を備えたＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ １１００シリーズの機器で、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）によって決定した。分析カラムは、銀配位スルホン化ポリスチレンガードカラムで保護し、ＨＰＬＣ試料は全て、注入前に０．２μｍのシリンジフィルタを使用して精密濾過した。
時間ｔにおけるモノマー（ＤＰ１）糖または糖アルコールの変換率Ｘ（ｔ）は、
Figure 2018504142
に従って決定し、式中、ｍｏｌ（ＤＰ１，ｔ）は、時間ｔにおいて反応物中に存在するモノマー糖または糖アルコールの総モルを意味し、ｍｏｌ（ＤＰ１，０）は、反応に初めに投入されるモノマー糖または糖アルコールの総モルを意味する。同様に、所与の糖脱水種Ｂに対する収率は、
Figure 2018504142
に従って決定し、式中、ｍｏｌ（Ｂ，ｔ）は、反応時間ｔにおける種Ｂの総モルを意味する。最後に、所与の生成物Ｂに対するモル選択性は、収率対変換率の比、すなわち
Figure 2018504142
として決定した。
所与の反応温度及び触媒充填での触媒活性は、反応物質の変換に関する有効な一次速度定数、
Figure 2018504142
として決定した。この速度定数は、典型的には複数の反応時間において決定された速度定数を平均することによって、反応時間経過データから計算した。再使用に当たっての触媒活性の損失は、連続したサイクル間でのｋ１−の減少率として決定した。平均活性損失は、連続した各反応サイクルについて算出された触媒活性損失の算術平均として決定した。
ポリフラン化合物（ｐｏｌｙｆｕｒａｎｉｃｓ）、固体フミン、及び他の重縮合生成物といった副生成物の生成量は、反応のモルバランスからの推論によって決定した。具体的には、副生成物に対するモル収率を、変換率と、全ての数量化可能な種に対する収率の和との算術差として決定した。
溶液混合物の粘度は、測定される溶液の温度を室温から最高およそ１４０摂氏度に設定するために使用した恒温油浴の上に取り付けたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計（ｖｉｓｃｏｓｏｍｅｔｅｒ）を使用して決定した。
触媒試料及び水溶液の酸含有率は、滴定薬として水酸化ナトリウムを用い、フタル酸水素カリウム（ＫＨＰ）の標準液に対して較正したＨａｎａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ９０２−Ｃ自動滴定器を使用して決定した。既知の乾燥質量の固体触媒を、６０℃で４０ｍＬの１０％塩化ナトリウム溶液中に１２０分間懸濁させ、その後滴定した。触媒の酸性度は、滴定により決定された全プロトン当量を、分配された触媒の乾燥質量で除すことによって決定し、Ｈ＋ｍｍｏｌ／乾燥触媒ｇの単位で報告した。
触媒試料のイオン含有量は、標準硝酸銀溶液に対する滴定によって決定した。分析のための固体触媒を、フリットガラス漏斗上で１００ｍＬ体積の１０％塩酸溶液を用いて繰り返し洗浄し、続いて、溶出する流出液が中性になるまで蒸留水で繰り返し洗浄した。次に、既知の乾燥質量を有する酸洗浄触媒の試料を、６０℃で４０ｍＬの５０％ｖ／ｖジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）水溶液中に１２０分間懸濁させ、その後、クロム酸カリウム終点まで滴定した。触媒のイオン含有量は、滴定により決定された全塩素イオン当量を、分配された触媒の乾燥質量で除すことによって決定し、イオン性基ｍｍｏｌ／乾燥触媒ｇの単位で報告した。
液体試料の濃縮は、Ｂｕｃｈｉ ｒ１２４シリーズの回転蒸発装置を使用して行った。オリゴ糖水溶液については、およそ６０摂氏度の浴温を使用した。揮発した溶媒がポンプシステム内に引き込まれることを防ぐために、アセトン−ドライアイストラップで保護された油浸ポンプによって、５０〜１５０ｍＴｏｒｒの真空圧をかけた。
オリゴ糖の繊維含有率は、以下の手順によって決定した。まず、試料のアリコートのオリゴ糖及び糖含有率を、上述のようにＨＰＬＣによって分析した。１１．６ｇのマレイン酸を１６００ｍＬの脱イオン水中に溶解させ、その後ｐＨを４Ｍ水酸化ナトリウム溶液でちょうど６．０に調整することによって、マレイン酸ナトリウム緩衝液を調製した。次に、この混合物中に０．６ｇの塩化カルシウム脱水物と０．４ｇのアジ化ナトリウムとを溶解させ、その後、全体積を２リットルに調整した。９０．８ｇのトリス緩衝塩（Ｓｉｇｍａカタログ番号Ｔ−１５０３）を１Ｌの脱イオン水中に溶解させることによって、Ｔｒｉｚｍａ塩基溶液を調製した。分析の直前に、０．１ｇの精製ブタα−アミラーゼ（１５０，０００Ｕ／ｇ）を２９０ｍＬのマレイン酸ナトリウム緩衝液中に溶解させることによって、新鮮な消化試薬を調製した。５分間撹拌した後、０．３ｍＬのアミログルコシダーゼ（５０％ｖ／ｖグリセロール中３，３００Ｕ／ｍＬ）をこの溶液に添加し、続いて反転させることによって穏やかに混合した。１．０００ｇの試料（乾燥固体基準）を２５０ｍＬのプラスチックボトル（Ｎａｌｇｅｎｅ、ねじ口）内に分配し、この試料を１ｍＬの２００プルーフエタノールで湿らせるまたは希釈することによって、試料の消化率を決定した。次に３０ｍＬの消化試薬を添加し、ボトルに蓋をし、１６時間にわたり１５０ＲＰＭの軌道振盪機内で３７摂氏度においてインキュベートした。インキュベーション期間後、３．０ｍＬのＴｒｉｚｍａ塩基溶液を添加し、この混合物を２０分間にわたり断続的に混合しながら沸騰水浴中で９５〜１００摂氏度に加熱することによって、消化を終了させた。次に、この試料を６０摂氏度に冷まし、０．１ｍＬのプロテアーゼ（５０ｍｇ／ｍＬ、５０％ｖ／ｖグリセロール中チロシン２５０Ｕ／ｍＬ）を添加し、この混合物を１５０ＲＰＭで軌道振盪しながら３０分間６０摂氏度でインキュベートした。次に４．０ｍＬの酢酸を添加して、最終ｐＨを４．３にした。次に、消化物のアリコートのオリゴ糖及び糖含有率を、上述のようにＨＰＬＣによって分析した。難消化性をマスバランスによって計算した。具体的には、消化手順後のＤＰ３＋オリゴ（ＤＰ少なくとも３）の質量を、消化手順前の初めの試料中に存在したＤＰ３＋オリゴの質量で除した。難消化性ＤＰ３＋オリゴ糖の％に元々の試料中のＤＰ３＋オリゴ糖の質量分率を乗じることによって、繊維率を計算した。
オリゴ糖組成物のガラス転移温度Ｔｇは、次のように決定した。試料を３日間にわたり凍結乾燥し、得られた粉末を分析前に−２５摂氏度で貯蔵した。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による分析のために、およそ１０ｍｇの試料を−５０摂氏度で平衡化し、熱分解（熱重量分析により確認）の開始時の温度未満のアニーリング温度まで１０摂氏度／分で加熱し、３分間等温に保ち、−２５摂氏度／分で−５０摂氏度まで冷却し、３分間等温に保ち、次に加熱してＤＳＣ走査を得た。ガラス転移の開始、中間点、及び終点の値を、第２の加熱サイクルから得た。全ての測定は、少なくとも２連で行った。
既知の質量の乾燥オリゴ糖組成物を、既知の質量を有するアルミニウム秤量皿上に分配することによって、試料の吸湿性を得た。既知の水分活性を有する飽和塩溶液を含むデシケーター内に試料を入れ、２５摂氏度で一定質量に平衡化した。具体的には、表２に列記した水分活性に対する水分含有率を得た。
Figure 2018504142
１０摂氏度／分で試料を２５摂氏度から１８０摂氏度まで加熱したプログラムを使用し、熱重量分析（ＴＧＡ）によって水分含有率を決定した。水分含有率を水分活性に対してプロットすることによって、水分収着等温線を作成した。
実施例１
触媒の調製
この実施例は、ポリ−（スチレンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルイミダゾリウムサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）の調製及び性質決定を例証する。
ウォークインドラフト内に収容され、２インチの底部排液ポートと空気駆動式オーバーヘッド撹拌機に取り付けられたマルチエレメントミキサーとを備えた、３０Ｌのジャケット付きガラス反応器に、１４ＬのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、ＡＣＳ試薬グレード、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）と、２．１ｋｇの１Ｈ−イミダゾール（ＡＣＳ試薬グレード、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）を室温で投入した。ＤＭＦを撹拌してイミダゾールを溶解させた。次にこの反応器に７．０ｋｇの架橋ポリ−（スチレン−ｃｏ−ジビニルベンゼン−ｃｏ−ビニルベンジルクロリド）を加えて、撹拌懸濁液を形成した。この反応混合物を、加熱した浴液を反応器のジャケットにポンプで通すことによって９０摂氏度に加熱し、この反応混合物を２４時間反応させ、その後それを徐々に冷ました。
次に、ＤＭＦ及び残留する未反応の１Ｈ−イミダゾールを樹脂から排出し、その後、残った樹脂をアセトンで繰り返し洗浄して、残留重溶媒または未反応試薬を除去した。この反応は、オフホワイトの球状樹脂ビーズとしての架橋ポリ−（スチレン−ｃｏ−ジビニルベンゼン−ｃｏ−１Ｈ−イミダゾリウムクロリド）をもたらした。この樹脂ビーズを反応器から取り出し、空気中で７０摂氏度に加熱して乾燥させた。
清掃した３０Ｌの反応器システムに、２．５Ｌの９５％硫酸（ＡＣＳ試薬グレード）、そして次におよそ１３Ｌの発煙硫酸（遊離ＳＯ３含有率２０重量％、Ｐｕｒｉｔａｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ，ＵＳＡ）を投入した。撹拌した酸溶液に、５．１ｋｇの架橋ポリ−（スチレン−ｃｏ−ジビニルベンゼン−ｃｏ−１Ｈ−イミダゾリウムクロリド）を徐々に添加した。この添加後、反応器に乾燥窒素ガスを流し、撹拌懸濁液を、加熱した浴液を反応器のジャケットにポンプで通すことによって９０摂氏度に加熱し、この懸濁液をおよそ４時間にわたって９０摂氏度に維持した。反応完了後、この混合物をおよそ６０摂氏度まで放置冷却し、残留する硫酸混合物を反応器から排出した。この樹脂を、８０重量％の硫酸溶液、続いて６０重量％の硫酸溶液で洗浄した。次に、この樹脂を、洗浄水のｐＨがｐＨ紙で判定して５．０超になるまで蒸留水で繰り返し洗浄して、固体触媒を得た。触媒の酸官能基密度は、イオン交換法の酸塩基滴定によって少なくとも２．０ｍｍｏｌのＨ＋／１ｇの乾燥樹脂と決定した。
実施例２
オリゴ糖試料の調製
この実施例は、酸性部分及びイオン性部分を有する触媒を使用した、異なる供給糖からの調製物オリゴ糖を例証する。触媒が使用されたは、上記の実施例１に記載した手順に従って調製されたポリ−（スチレンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルイミダゾリウムサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）であった。表３に列記した供給糖及び研磨ステップを使用して、様々なオリゴ糖を１００ｇスケールで調製した。
Figure 2018504142
Figure 2018504142
各調製につき、供給糖を４００ｍＬのガラス円筒型反応器内に分配し、反応器の壁を恒温油浴で加熱することによって１０５℃まで徐々に加熱した。ステンレス鋼の３翼インペラを備えたオーバーヘッド機械撹拌機によって混合を行い、混合エレメントの直径対反応槽の直径の比は、およそ０．８であった。加熱プロセス中、糖を粘性シロップにするのに最低限必要な体積の水を分配した。各事例における供給糖濃度は、糖およそ７５％ｇ／シロップ１ｇであり、粘度は、およそ４００〜６００ｃＰであった。適温になったら、供給糖の乾燥グラム当たりの乾燥触媒が０．２ｇの全充填率で、反応器内に触媒を分配した。およそ１００ＲＰＭの撹拌速度で触媒は粘性懸濁液を形成し、これをおよそ３時間１０５℃に維持した。反応の過程にわたって、オリゴ糖が形成され反応槽から水が蒸発するにつれて溶液が濃くなり、粘度はおよそ１，０００〜２，０００ｃＰに上昇した。反応混合物の最終水分含有率は、およそ５％と決定された。３時間後、１００ｍＬの脱イオン水を反応器内に分配して、オリゴ糖組成物をおよそ５０ブリックスに希釈した。この混合物を室温に冷まし、得られたオリゴ糖シロップを、粗膜（孔径５０〜１００ミクロン）を通した真空濾過によって触媒から分離した。濾過中、追加の水を使用して、残留する可溶性種を触媒から洗浄し、オリゴ糖組成物がおよそ２５ブリックスまでさらに希釈された。
各調製から回収したシロップを、表２に列記した研磨ステップにかけた。脱色は、およそ１００ｍＬのシロップを３００ｍＬの円筒型ガラス容器内に分配し、容器の壁を加熱するための外部恒温油浴を使用してシロップを６５℃に加熱することによって行った。２５０ＲＰＭの撹拌速度における磁気撹拌によって混合を行った。粉末状活性炭（ＥＸＰ−７９８、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．）を、固体１グラム当たりの乾燥活性炭のｇが１％〜２％の充填率で混合物中に分配して、暗色の撹拌懸濁液を形成した。この懸濁液を１時間６５℃に維持し、その後、０．２ミクロンのポリエーテルスルホン膜に通して真空精密濾過して、検出可能な浮遊固体を含まない脱色されたシロップを生成した。イオン交換により、塩、有機酸副産物（例えば、レブリン酸）、及びいかなる他の可溶性イオン種をも除去するための脱ミネラル化を行った。この組成物を２つのカラムに相次いで通し、第１のカラムは食物グレードの強酸カチオン交換樹脂（Ｃｈｅｍｒａ ＧｍｂＨ，Ｈａｍｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を含み、接触時間は室温で６０分間であった。次に、溶出した生成物を、弱塩基アニオン交換樹脂（Ｃｈｅｍｒａ ＧｍｂＨ，Ｈａｍｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を含むカラムに通し、接触時間は室温で６０分間であった。
得られたオリゴ糖組成物の試料を真空回転蒸発によって濃縮した。得られた生成物をＨＰＬＣによって分析して、それらのＤＰ分布、ならびにガラス転移温度、吸湿性、及び消化率を決定し、以下の表４ならびに図１３及び１４に要約されている繊維含有率分析が上述のように行われたことを決定した。


Figure 2018504142
実施例３
オリゴ糖組成物を含むヨーグルトの調製
この実施例は、ヨーグルト食品の調製におけるオリゴ糖組成物の使用を例証する。使用したオリゴ糖組成物は、実施例１に記載したように調製された触媒を用い、上記の実施例２に記載した反応２の条件に従って調製した。１０ｇのオリゴ糖組成物を、２％の乳、５ｇの乾燥脱脂粉乳と合わせ、この混合物を２００ｍＬに希釈することによって、高繊維ヨーグルトを生成した。この混合物にヨーグルト培養物を播種し、２４時間発酵させ、最終的なヨーグルト生成物を生成した。
実施例４
オリゴ糖組成物でコーティングされた朝食用シリアルの調製
この実施例は、朝食用シリアル食品のコーティングにおけるオリゴ糖組成物の使用を例証する。使用したオリゴ糖組成物は、実施例１に記載したように調製された触媒を用い、上記の実施例２に記載した反応３の条件に従って調製した。およそ３ｇのオリゴ糖組成物を、１９０プルーフエタノール（Ｅｖｅｒｃｌｅａｒ，Ｌｕｘｃｏ，ＵＳＡ）中に懸濁させた。得られた懸濁液を、２８ｇ分量のＣｈｅｅｒｉｏｓ朝食用シリアル（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｉｌｌｓ Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）と混合し、穏やかに混合して均一なコーティングを得た。わずかに上昇させた温度でアルコールを蒸発させて、コーティングされていないシリアルのおよそ４倍の食物繊維含有率を有する、コーティングされたシリアル生成物を生成した。
実施例５Ａ
オリゴ糖組成物を含むチョコレートチップクッキーの調製
この実施例は、チョコレートチップクッキー食品の調製におけるオリゴ糖組成物の使用を例証する。
使用したオリゴ糖組成物は、実施例１に記載したように調製された触媒を用い、上記の実施例２に記載した反応２の条件に従って調製した。
表５に記載した配合でオリゴ糖組成物を含むチョコレートチップクッキーを、Ｏｒｉｇｉｎａｌ Ｔｏｌｌ Ｈｏｕｓｅクッキーレシピ（Ｎｅｓｔｌｅ Ｓ．Ａ．，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）に従って調製した。得られたクッキー生成物は、１分量当たりおよそ２．８９ｇの可溶性食物繊維を含んだ。繊維含有率は、成分の繊維含有率にオリゴ糖の繊維含有率を加えたものから計算した。


Figure 2018504142
実施例５Ｂ
オリゴ糖組成物を含むチョコレートブラウニーの調製
この実施例は、チョコレートブラウニー食品の調製におけるオリゴ糖組成物の使用を例証する。使用したオリゴ糖組成物は、実施例１に記載したように調製された触媒を用い、上記の実施例２に記載した反応２の条件に従って調製した。表６に記載の配合に従って、オリゴ糖組成物を含むチョコレートブラウニーを調製した。得られたチョコレートブラウニー生成物は、１分量当たりおよそ３グラムの可溶性食物繊維を含んだ。繊維含有率は、成分の繊維含有率にオリゴ糖の繊維含有率を加えたものから計算した。


Figure 2018504142
実施例６
オリゴ糖の収率及び重合度に対する水濃度の影響
この実施例は、酸性部分及びイオン性部分を有する触媒を使用して異なる供給糖からオリゴ糖を調製する際に、反応水含有率が総合的なオリゴ糖の収率及び重合度に及ぼす影響を例証する。
触媒が使用されたは、上記の実施例１に記載した手順に従って調製されたポリ−（スチレンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルイミダゾリウムサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）であった。
各反応は１００ｇスケールで行った。４００ｍＬのガラス円筒型反応器に、表７に記載される既知の質量の水と既知の質量の供給糖とを加えた。得られた糖／水混合物を連続的に混合し、恒温油浴を使用して反応槽の壁を加熱することによって徐々に適温にした。ステンレス鋼の３翼インペラを備えたオーバーヘッド機械撹拌機によって混合を行い、混合エレメントの直径対反応槽の直径の比は、およそ０．８であった。
適温になったら、出発糖の乾燥グラム当たりの乾燥触媒が０．２ｇの全充填率で、反応器内に触媒を分配し、撹拌懸濁液がもたらされた。この撹拌懸濁液をおよそ３時間にわたって適温に維持した。０時間、１時間、２時間、及び３時間において、反応混合物の２５０ｍｇのアリコートを１０ｍＬの脱イオン水中に希釈し、ＨＰＬＣによって分析して、糖の濃度、及びオリゴ糖の重合度（ＤＰ）に対するそれらの濃度分布を決定した。
反応の過程にわたって、反応混合物上の空気の流れを調整することによって水蒸発速度を制御した。これにより、様々な反応で異なる最終水含有率がもたらされた。各反応の終了時の水分含有率は、反応混合物の０．５ｇのアリコートを６５℃の真空下（Ｐ＝１０ｍＴｏｒｒ）で一定質量まで乾燥させることによって決定した。
様々な反応に関する最終的な反応水含有率の関数としてのＤＰ２及びＤＰ３＋オリゴ糖に対する収率は、表７に要約されている。この結果は、最終的な反応水含有率が約１０％ｇ／ｇ未満になるように水を制御すると、得られるＤＰ３＋オリゴ糖の収率が約５７％ｍｏｌ／ｍｏｌ超であることを示す。
Figure 2018504142
実施例７
１８ＤＥコーンシロップの難消化性グルコ−オリゴ糖へのリファクタリング
この実施例は、コーンシロップのリファクタリングを例証する。単一ステップの手順において、ヒトにとって消化可能な供給糖を、上記の実施例１に記載した手順に従って調製された触媒と１００ｇスケールで反応させて、それを難消化性炭水化物に変換した。使用した触媒は、ポリ−（スチレンスルホン酸−ｃｏ−ビニルベンジルイミダゾリウムサルフェート−ｃｏ−ジビニルベンゼン）であった。９の初期平均重合度（ＤＰ）及び１８の初期デキストロース当量（ＤＥ）を有するコーンシロップ（マルトデキストリン）を、α−アミラーゼ／アミノグルコシダーゼによるその消化率について分析した。コーンシロップのＤＰ３＋成分の０．９４２ｇ／ｇ（すなわち９４．２％）及びＤＰ２成分の０．６７５ｇ／ｇ（すなわち６７．５％）は消化されてグルコースになったことが分かり、出発オリゴ糖の化学構造が主にα（１→４）グリコシド結合から成ることが示された。
１００ｇの１８ＤＥコーンシロップを、２５．８ｇの脱イオン水、及び乾燥重量で２０．２ｇの上記の実施例１に記載した手順に従って調製された触媒と、４００ｍＬのガラス円筒型反応器内で合わせた。得られた混合物を連続的に混合し、恒温油浴を使用して反応槽の壁を加熱することによって１０５℃まで徐々に加熱した。ステンレス鋼の３翼インペラを備えたオーバーヘッド機械撹拌機によって混合を行い、混合エレメントの直径対反応槽の直径の比は、およそ０．８であった。この撹拌懸濁液をおよそ４時間にわたって適温に維持した。０時間、１時間、２時間、３時間、及び４時間において、反応混合物の２５０ｍｇのアリコートを１０ｍＬの脱イオン水中に希釈し、ＨＰＬＣによって分析して、糖の濃度、及びオリゴ糖の重合度（ＤＰ）に対するそれらの濃度分布を決定した。
反応の過程にわたるＤＰの分布が、図１５に示される。反応中いずれの時点においても、ＤＰ３＋種の質量分率は７６％ｇ／ｇ未満に減少せず、出発コーンシロップの最小限の加水分解が起こったことが示された。グルコース（ＤＰ１）の質量分率は、反応全体を通じて約１０％〜１７％に維持された。
反応後、およそ１００ｇの脱イオン水を添加して、混合物を約５０ブリックスに希釈した。得られたグルコ−オリゴ糖シロップを、フリットガラス漏斗（孔径５０〜１００ミクロン）を用いる真空濾過によって触媒から分離した。追加の水を使用して、触媒を洗浄して、さらなる可溶性種を除去し、およそ２５ブリックスの最終シロップ濃度がもたらされた。このシロップを、真空回転蒸発によって７５ブリックスに濃縮した。
得られたグルコ−オリゴ糖組成物の消化率を分析した。ＤＰ３＋成分の０．１０８ｇ／ｇ（すなわち１０．８％）及びＤＰ２成分の０．０８８ｇ／ｇ（すなわち８．８％）のみが消化可能であったことが分かり、出発オリゴ糖中のα（１→４）グリコシド結合が、ヒトには消化しにくい他の結合型に効果的にリファクタリングされたことが示された。ＨＰＬＣによるＤＰ２成分の分析は、生成物種中のβ（１→４）結合、α（１→３）結合、β（１→３）結合、α（１→６）結合、及びβ（１→６）結合の存在を示した。
実施例８
代謝エネルギー含有量の決定
この実施例では、本明細書に記載の方法に従って調製された２つのオリゴ糖組成物の代謝エネルギー含有量を判定した。
材料及び方法
オリゴ糖組成物
試料番号１は、実施例２、反応番号１（表３参照）に記載の方法に従って調製されたデキストロースのオリゴマー化から生成されたグルコ−オリゴ糖組成物であった。試料番号２は、実施例７に記載の方法に従って調製された１８ＤＥマルトデキストリン（デンプン）をリファクタリングすることによって生成されたグルコ−オリゴ糖組成物であった。
アッセイ
従来の単冠白色レグホン種の雄鶏と、盲腸切除した単冠白色レグホン種の雄鶏とを用いて、２つの精密給餌（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ−ｆｅｄ）雄鶏アッセイを行った。餌止めの２４時間後、精密給餌雄鶏アッセイを使用し、５羽の従来型雄鶏と５羽の盲腸切除雄鶏とに平均３４．４グラム（乾物基準）の試験基質（試料番号１及び２）を経管給餌した。素嚢挿管後、排泄物（尿及び糞）を、各個別のケージ下に配置したプラスチックトレイ上に４８時間にわたって収集した。次に排泄物試料を凍結乾燥し、秤量し、分析前に磨砕した。これら２つの試料、及びこれらの試料を動物に投与した後に生じた排泄物を、ＡＯＡＣ ９３４．０１法（Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ，１７ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２００６参照）に記載の手順に従って、１０５℃における乾物（ＤＭ）について分析した。
Ｎまたは粗タンパク質（ＣＰ）（ＴｒｕＭａｃ（登録商標）Ｎ（ＬＥＣＯ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｔ．Ｊｏｓｅｐｈ，ＭＩ，ＵＳＡ）を使用して判定）、及びボンベ熱量計を使用した総エネルギー（ＧＥ）。以下の等式を使用し、長年にわたり多くの絶食した鳥を使用して内因性エネルギー排出について補正したＴＭＥｎ値を計算した：
Figure 2018504142
式中、
ＥＩｆｅｄは、消費された試験基質の総エネルギー摂取量であり、
ＥＥｆｅｄは、給餌された鳥から収集された排泄物中のエネルギーであり、
８．２２は、尿酸の補正因子であり、
Ｎｆｅｄは、給餌された鳥により保持された窒素のグラム数であり、
ＥＥｆａｓｔｅｄは、絶食した鳥から収集された排泄物中のエネルギーであり、
Ｎｆａｓｔｅｄは、絶食した鳥により保持された窒素のグラム数（１．１２５６ｇ）であり、
ＦＩは、消費された試験基質のグラム数である。
上述の方法を使用して、窒素補正した真の代謝エネルギー含有量を決定した。従来型及び盲腸切除型の鳥を用いたデータベースは、絶食した鳥によるＮ排出に由来する内因性エネルギー排出値及び内因性エネルギー値が、それぞれ１６．７４ｋｃａｌ／ｇ及び９．２５ｋｃａｌ／ｇであったことを示す。
結果
２つの試料のＴＭＥｎを、以下の表８に要約する。試料番号１のＴＭＥｎは、従来の雄鶏を使用して評価した場合は１．７２ｋｃａｌ／ｇであり、盲腸切除した雄鶏を使用して評価した場合は１．３９ｋｃａｌ／ｇであった。試料番号２のＴＭＥｎは、従来の雄鶏を使用して評価した場合は１．１７ｋｃａｌ／ｇであり、盲腸切除した雄鶏を使用して評価した場合は１．１９ｋｃａｌ／ｇであった。
Figure 2018504142
試料番号１の乾物含有率と総エネルギー含有量とは共に、それぞれ約８．４％及び４．７％の差で、試料番号２の場合のものよりもわずかに高かった。両方の試料のＴＭＥｎ値は、従来の雄鶏を使用して評価したか盲腸切除した雄鶏を使用して評価したかを問わず低かった。試料番号１は、従来の雄鶏を使用して評価した場合に、試料番号２が有したものよりも有意に高いＴＭＥｎ値（Ｐ＝０．０４８）を有することが観察された（３８．１％の差）。盲腸切除した雄鶏では、試料番号１は、試料番号２が有したものよりも高いＴＭＥｎ値を有することが観察された（１５．５％の差）。Ｐ＝０．０７において有意な傾向が観察された。
従来型及び盲腸切除型の雄鶏を使用して試料番号１のＴＭＥｎ値を比較すると、盲腸切除した雄鶏への試料番号１の投与は、従来の雄鶏で認められたものよりも２１．２％低いＴＭＥｎ値をもたらした。この変化は、このオリゴ糖組成物の非消化性炭水化物画分を発酵させることへの盲腸内マイクロバイオータの相対的寄与及びその能力に起因すると考えられ得る。換言すれば、鳥の盲腸対内の活性マイクロバイオータの存在が、発酵プロセスによって動物が利用可能な０．３３ｋｃａｌ／ｇの追加エネルギーをもたらすと考えられる。しかしながら試料番号２では、従来の雄鶏及び盲腸切除した雄鶏を使用したＴＭＥｎ値がほぼ同一（平均１．１８ｋｃａｌ／ｇ）であったことから、これは当てはまらなかった。
この実施例で試験した２つのオリゴ糖組成物は、驚くべきことに、食物産業で一般的に使用されている他の市販の炭水化物源と比較すると低いＴＭＥｎ濃度を有することが観察された。この比較を以下の表９に要約する。ＨＣｌ処理コーンシロップ、リン酸処理コーンシロップ、及び可溶性トウモロコシ繊維のＴＭＥｎデータは、次の参考文献：Ｄｅ Ｇｏｄｏｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｎｉｍ．Ｓｃｉ．２０１４ Ｊｕｎ；９２（６）：２ ４４７−５７に見出される。試料番号１及び２のデータは、従来の雄鶏に関する上記の表８中のデータに基づく。
Figure 2018504142
この実施例におけるデータは、試験した２つのオリゴ糖が、より低カロリーの成分が所望される食品に適用される低エネルギー基質として使用するのに好適であることを示唆する。

Claims (20)

  1. オリゴ糖組成物を含む食物成分であって、
    （ａ）前記オリゴ糖組成物が、
    少なくとも１０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、及び
    少なくとも１０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
    （ｂ）前記オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有し、そして、
    （ｃ）代謝エネルギー含有量が乾物基準で４ｋｃａｌ／ｇ未満である、食物成分。
  2. 前記オリゴ糖組成物が、９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合及び１９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する、請求項１に記載の食物成分。
  3. オリゴ糖組成物を含む食物成分であって、
    （ａ）前記オリゴ糖組成物が、
    ９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
    １９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有し、
    （ｂ）前記オリゴ糖組成物の少なくとも１０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有し、そして、
    （ｃ）代謝エネルギー含有量が乾物基準で４ｋｃａｌ／ｇ未満である、食物成分。
  4. 前記オリゴ糖組成物が、少なくとも１５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合のグリコシド結合型分布を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の食物成分。
  5. 前記オリゴ糖組成物が、乾物基準で２．７ｋｃａｌ／ｇ未満の代謝エネルギー含有量を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の食物成分。
  6. 前記オリゴ糖組成物が、グルコ−オリゴ糖、ガラクト−オリゴ糖、フルクト−オリゴ糖、マンノ−オリゴ糖、アラビノ−オリゴ糖、キシロ−オリゴ糖、グルコ−ガラクト−オリゴ糖、グルコ−フルクト−オリゴ糖、グルコ−マンノ−オリゴ糖、グルコ−アラビノ−オリゴ糖、グルコ−キシロ−オリゴ糖、ガラクト−フルクト−オリゴ糖、ガラクト−マンノ−オリゴ糖、ガラクト−アラビノ−オリゴ糖、ガラクト−キシロ−オリゴ糖、フルクト−マンノ−オリゴ糖、フルクト−アラビノ−オリゴ糖、フルクト−キシロ−オリゴ糖、マンノ−アラビノ−オリゴ糖、マンノ−キシロ−オリゴ糖、アラビノ−キシロ−オリゴ糖、もしくはキシロ−グルコ−ガラクト−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の食物成分。
  7. 前記オリゴ糖組成物が、アラビノ−オリゴ糖、キシロ−オリゴ糖、及びアラビノ−キシロ−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせから成る群から選択されるオリゴ糖を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の食物成分。
  8. 前記オリゴ糖組成物が、
    ０〜２０モル％のα−（１，２）グリコシド結合、
    ０〜４５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合、
    １〜３０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、
    １〜２０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、
    ０〜５５モル％のβ−（１，４）グリコシド結合、及び
    １０〜５５モル％のβ−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の食物成分。
  9. 前記オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％が、少なくとも３の重合度を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の食物成分。
  10. 前記オリゴ糖組成物の少なくとも５０乾燥重量％が、１つ以上のグルコ−オリゴ糖、または１つ以上のグルコ−ガラクト−オリゴ糖を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の食物成分。
  11. 前記オリゴ糖組成物が、
    ０〜２０モル％のα−（１，２）グリコシド結合、
    １０〜４５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合、
    １〜３０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、
    １〜２０モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、
    ０〜５５モル％のβ−（１，４）グリコシド結合、
    １０〜５５モル％のβ−（１，６）グリコシド結合、
    ９モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
    １９モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の食物成分。
  12. 前記オリゴ糖組成物が、
    ０〜１５モル％のα−（１，２）グリコシド結合、
    ０〜１５モル％のβ−（１，２）グリコシド結合、
    １〜２０モル％のα−（１，３）グリコシド結合、
    １〜１５モル％のβ−（１，３）グリコシド結合、
    ５〜５５モル％のβ−（１，４）グリコシド結合、
    １５〜５５モル％のβ−（１，６）グリコシド結合、
    ２０モル％未満のα−（１，４）グリコシド結合、及び
    ３０モル％未満のα−（１，６）グリコシド結合、のグリコシド結合型分布を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の食物成分。
  13. 前記オリゴ糖組成物が、官能化オリゴ糖組成物である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の食物成分。
  14. 前記食物成分が、シロップまたは粉末である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の食物成分。
  15. 食物成分を生成する方法であって、
    供給糖を触媒と合わせて反応混合物を形成し、
    ここで、前記触媒は、ポリマー骨格を形成するように結合した酸性モノマー及びイオン性モノマーを含むか、または
    ここで、前記触媒は、固体担体、前記固体担体に結合した酸性部分及び前記固体担体に結合したイオン性部分を含み、
    前記反応混合物の少なくとも一部分からオリゴ糖組成物を生成し、
    前記オリゴ糖組成物を研磨して、研磨されたオリゴ糖組成物を生成し、そして
    前記研磨されたオリゴ糖組成物から食物成分を形成することを含む、方法。
  16. 前記供給糖が、グルコース、ガラクトース、フルクトース、マンノース、アラビノースもしくはキシロース、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記オリゴ糖組成物が、グルコ−オリゴ糖、ガラクト−オリゴ糖、フルクト−オリゴ糖、マンノ−オリゴ糖、アラビノ−オリゴ糖、キシロ−オリゴ糖、グルコ−ガラクト−オリゴ糖、グルコ−フルクト−オリゴ糖、グルコ−マンノ−オリゴ糖、グルコ−アラビノ−オリゴ糖、グルコ−キシロ−オリゴ糖、ガラクト−フルクト−オリゴ糖、ガラクト−マンノ−オリゴ糖、ガラクト−アラビノ−オリゴ糖、ガラクト−キシロ−オリゴ糖、フルクト−マンノ−オリゴ糖、フルクト−アラビノ−オリゴ糖、フルクト−キシロ−オリゴ糖、マンノ−アラビノ−オリゴ糖、マンノ−キシロ−オリゴ糖、アラビノ−キシロ−オリゴ糖、もしくはキシロ−グルコ−ガラクト−オリゴ糖、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１５または１６に記載の方法。
  18. 前記オリゴ糖組成物が、少なくとも３の重合度を有する、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
  19. 前記研磨されたオリゴ糖組成物からの食物成分の形成が、研磨されたオリゴ糖組成物を噴霧乾燥して食物成分を形成することを含む、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の方法。
  20. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の食物成分、または請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の方法に従って生成された食物成分を、他の成分と合わせて食品を製造することを含む、食品を製造する方法。
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