WO2015122428A1 - 有機化合物の製造方法、及びエステルの製造方法 - Google Patents

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WO2015122428A1
WO2015122428A1 PCT/JP2015/053748 JP2015053748W WO2015122428A1 WO 2015122428 A1 WO2015122428 A1 WO 2015122428A1 JP 2015053748 W JP2015053748 W JP 2015053748W WO 2015122428 A1 WO2015122428 A1 WO 2015122428A1
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reaction
ester
fatty acid
organic compound
substance
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PCT/JP2015/053748
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径治 木谷
真妃 森川
保徳 塚原
治樹 奥村
Original Assignee
マイクロ波化学株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H13/00—Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids
    • C07H13/02—Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids
    • C07H13/04—Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids having the esterifying carboxyl radicals attached to acyclic carbon atoms
    • C07H13/06—Fatty acids

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an organic compound and a method for producing an ester, in which substances are reacted by irradiation with microwaves and ultrasonic waves.
  • the present invention provides a method for producing an organic compound and a method for producing an ester, which can further accelerate the reaction when reacting substances contained in liquids that are immiscible with each other, such as fat and alcohol. Objective.
  • the present inventors have found that the reaction of substances contained in both liquids can be promoted by irradiating microwaves and ultrasonic waves to liquids that are not miscible with each other after intensive research on the above-mentioned problems, The invention has been completed.
  • the present invention is as follows.
  • the first and second liquids which are immiscible liquids, are simultaneously irradiated with microwaves and ultrasonic waves to maintain the entire emulsion of the first and second liquids.
  • the manufacturing method of the organic compound which manufactures an organic compound (however, except fatty acid methyl ester) by making the 1st substance contained in 1 liquid react with the 2nd substance contained in the said 2nd liquid.
  • the first liquid is a hydrophilic liquid
  • the first substance is an organic compound having a hydroxyl group
  • the second substance is an acid or an ester;
  • an ester is produced by synthesizing the organic compound having a hydroxyl group and the acid or ester to produce an ester.
  • the first substance is an organic compound having an alcoholic hydroxyl group
  • the second substance is an ester;
  • the ester is produced by transesterifying the organic compound having an alcoholic hydroxyl group and the ester to produce an ester.
  • the second substance is a fatty acid ester
  • the first substance is a sugar
  • the method for producing an ester according to [8] wherein the sugar and the fatty acid ester are transesterified to produce a sugar fatty acid ester.
  • the first substance is sucrose
  • the ester production method according to [9] wherein the sucrose and the fatty acid ester are transesterified to produce a sucrose fatty acid ester.
  • the first substance is an organic compound having an alcoholic hydroxyl group
  • the second substance is an acid;
  • the second substance is a fatty acid
  • the first substance is a sugar
  • the method for producing an ester according to [12] wherein in the reaction, a sugar fatty acid ester is produced by esterifying the sugar and the fatty acid.
  • the first substance is sucrose
  • the reaction can be further promoted.
  • a synthesis reaction method comprising a reaction step of reacting a first substance contained in the first liquid with a second substance contained in the second liquid, and production of an ester using the synthesis reaction method A method will be described.
  • the first liquid may be a liquid containing the first substance, may be the first substance itself, or may contain a substance other than the first substance.
  • the first substance contained in the first liquid may be a single substance or a plurality of substances.
  • the second liquid may be a liquid containing the second substance, may be the second substance itself, or may contain a substance other than the second substance.
  • the second substance contained in the second liquid may be a single substance or a plurality of substances. “Immiscible with each other” means that when two liquids are mixed and allowed to stand for a certain time or longer, both liquids are separated into two layers.
  • the first and second liquids that are immiscible with each other may be, for example, a hydrophilic liquid and a lipophilic liquid, or may be lipophilic liquids that are immiscible with each other.
  • the solubility parameters (SP values) of the first and second liquids are values that are separated so that they are not miscible. Also good.
  • the first and second liquids may be any liquid as long as they can constitute an emulsion, for example, Independently, it may or may not have a low viscosity (high fluidity).
  • the hydrophilic liquid is a liquid having a hydrophilic property that is soluble in water
  • the lipophilic liquid is a liquid having a lipophilic property that is soluble in oils.
  • the first liquid is a hydrophilic liquid and the second liquid is a lipophilic liquid
  • the first substance is an organic compound having a hydroxyl group
  • the substance may be an acid or an ester.
  • the organic compound having a hydroxyl group may be an organic compound having an alcoholic hydroxyl group or an organic compound having a hydroxyl group that is not alcoholic.
  • the ester is produced by transesterification
  • the first substance may be an organic compound having an alcoholic hydroxyl group
  • the second substance may be an ester.
  • the ester is produced by an esterification reaction
  • the first substance may be an organic compound having an alcoholic hydroxyl group
  • the second substance may be an acid.
  • the organic compound having an alcoholic hydroxyl group is not particularly limited, and may be a sugar or an alcohol, for example.
  • the sugar is not particularly limited, and may be, for example, a monosaccharide, disaccharide, trisaccharide, oligosaccharide, polysaccharide, or sugar alcohol.
  • monosaccharides include triose, tetrose, pentose, hexose, heptose, octose, nonose, and decose.
  • the disaccharide may be a monosaccharide homodisaccharide or a heterodisaccharide.
  • Examples of the disaccharide include sucrose, sucrose, lactose, maltose, trehalose, tulanose, and cellobiose.
  • Examples of the trisaccharide include raffinose, melezitose, and maltotriose.
  • Examples of the oligosaccharide include fructooligosaccharide, galactooligosaccharide, and mannan oligosaccharide.
  • Examples of the polysaccharide include glycogen, starch, cellulose, and fructan.
  • sugar alcohol examples include tetritol (eg, erythritol), pentitol (eg, pentaerythritol, arabitol, ribitol, xylitol, etc.), hexitol (eg, sorbitol, galactitol, mannitol, etc.), heptitol, octitol, nonitol, Examples include dexitol, sorbitan, and dodecitol.
  • the alcohol may be, for example, a hydrophilic alcohol.
  • hydrophilic alcohol examples include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 2-methyl-1-propanol, 2-butanol, 2-methyl-2-propanol, glycerin, polyglycerin, ethylene glycol, diethylene glycol. Or polyethylene glycol.
  • organic compound having a hydroxyl group that is not alcoholic examples include acids such as phenol.
  • the ester which is the second substance used in the transesterification reaction is not particularly limited, but may be a fatty acid ester or an ester of an acid other than a fatty acid.
  • fatty acid ester is not specifically limited, For example, fatty acid alkyl ester or glycerol fatty acid ester etc. may be sufficient.
  • the fatty acid is not particularly limited, and may be, for example, a short-chain fatty acid having 7 or less carbon atoms, a medium-chain fatty acid having 8 to 10 carbon atoms, or a long-chain fatty acid having 12 or more carbon atoms.
  • the fatty acid may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid.
  • the unsaturated fatty acid may be a monounsaturated fatty acid (monoene fatty acid) or a polyunsaturated fatty acid (polyene fatty acid).
  • fatty acids include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, arachidonic acid, behenic acid, lignoceric acid, nervonic acid, or erucic acid.
  • esters of acids other than fatty acids include methyl salicylate, acetylsalicylic acid, phenyl acetate, and phthalate.
  • the acid that is the second substance used in the esterification reaction is not particularly limited, but may be a fatty acid or an acid other than a fatty acid.
  • the fatty acid may be, for example, those described above.
  • acids other than fatty acids include phosphoric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, and acids containing aromatics.
  • the acid containing an aromatic is not specifically limited, For example, aromatic carboxylic acid or phenols may be sufficient.
  • the aromatic carboxylic acid include benzoic acid, salicylic acid, phthalic acid, and terephthalic acid.
  • phenols include phenol, cresol, dibutylhydroxytoluene, bisphenol A, eugenol, and gallic acid.
  • the first liquid and the second liquid may be simply added together, or premixing before the reaction step may be performed.
  • the first and second liquids are immiscible with each other, both liquids may remain separated in the mixed liquid.
  • the first liquid and the second liquid may be stirred by a stirring means so as to be mixed more uniformly.
  • the stirring may be, for example, stirring using a stirring means for rotating a blade-shaped member or a rod-shaped member, a magnetic stirrer, or the like, or bubbling stirring.
  • the emulsifier for promoting the production of the first and second liquid emulsions in the mixing step or the reaction step is used as the first and second emulsifiers. It may or may not be added to the liquid.
  • the emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include glycerin fatty acid esters or sucrose fatty acid esters as fatty acid ester-based ones, and polyoxyethylene fatty acid alcohols as fatty acid alcohol-based ones.
  • Fatty acid salt-based compounds can include fatty acid potassium or sodium salt, ammonium-based compounds can include alkylammonium salts, and sulfuric acid, sulfonic acid-based compounds can include alkyl sulfates. Etc.
  • generated by a reaction step is an emulsifier
  • the sugar fatty acid ester may be added as an emulsifier in the mixing step or the reaction step.
  • the first and second liquids are irradiated with microwaves and ultrasonic waves.
  • the emulsion of both liquids may be produced
  • the former case will be mainly described.
  • Generating an emulsion may be to make an emulsion that is not in an emulsion state, or to maintain an emulsion state.
  • the emulsion may be an entire emulsion of the first and second liquids.
  • An emulsion is a dispersion system of first and second liquids that are immiscible with each other.
  • the emulsion may be, for example, an oil-in-water emulsion or a water-in-oil type. It may be an emulsion.
  • the emulsion may be, for example, an oil-in-oil emulsion.
  • the microwave is irradiated to promote the reaction of the first and second substances contained in both liquids by heating the first and second liquids. Therefore, the output (power) of the microwave to be irradiated may be controlled according to the temperature of the liquid. By the control, the temperature of the liquid may be maintained at a predetermined temperature or a predetermined temperature range.
  • the liquid whose temperature is to be measured may be, for example, a mixed liquid of the first and second liquids before the reaction, and a mixed liquid of the mixed liquid of the first and second liquids and the product after the reaction. It may be.
  • the frequency of the microwave is not particularly limited. For example, it may be 2.45 GHz, 5.8 GHz, 24 GHz, 915 MHz, or other 300 MHz to 300 GHz.
  • the frequency may be within the range.
  • the microwave of one frequency may be irradiated and the microwave of two or more frequencies may be irradiated.
  • microwaves of two or more frequencies may be irradiated at the same time, or may be irradiated at different times.
  • microwaves having two or more frequencies are irradiated at different times, for example, microwaves having a frequency that is easily absorbed by the raw material are irradiated at the start of the reaction, and the product is generated when the reaction proceeds.
  • a microwave having a frequency that is easily absorbed by the light may be irradiated.
  • microwaves having two or more frequencies may be irradiated at the same position or may be irradiated at different positions.
  • microwaves of two or more frequencies are respectively irradiated at different positions, for example, they are easily absorbed by the raw material at a position upstream of the flow reactor, that is, at a position where the ratio of the raw material is higher than that of the product.
  • a microwave having a frequency may be irradiated, and a microwave having a frequency that is easily absorbed by the product may be irradiated at a position downstream of the reactor, that is, at a position where the ratio of the product is higher than that of the raw material.
  • Ultrasonic waves are irradiated to mix the first and second liquids.
  • An emulsion may be generated by the mixing. That is, ultrasonic waves may be irradiated to produce an emulsion by dispersing one of the first and second liquids as a dispersoid in a dispersion medium that is the other liquid. Therefore, at least one of the output (power) and frequency of the irradiated ultrasonic waves may be controlled so that the first and second liquids are appropriately mixed, or an emulsion of both liquids is generated. .
  • the ultrasonic power of the power in the first and second liquids is irradiated, and control is performed to gradually increase the ultrasonic power until both liquids are properly mixed or an emulsion is formed.
  • the output and frequency of ultrasonic waves suitable for mixing both liquids, or the output of ultrasonic waves necessary for generating an emulsion The frequency will be determined. Therefore, you may make it irradiate the liquid mixture of the 1st and 2nd liquid with the ultrasonic wave of the power and frequency according to the kind and quantity of the 1st and 2nd liquid.
  • the frequency of the ultrasonic waves is not particularly limited, but may be, for example, 20 kHz, 25 kHz, 40 kHz, or other frequencies within the range of 15 kHz to 10 GHz.
  • ultrasonic waves with one frequency may be irradiated, and ultrasonic waves with two or more frequencies may be irradiated.
  • ultrasonic waves having two or more frequencies may be irradiated at the same time, or may be irradiated at different times.
  • ultrasonic waves having two or more frequencies may be irradiated at the same position or may be irradiated at different positions.
  • an ultrasonic vibrator is disposed inside a container (reactor) containing first and second liquids, and the ultrasonic vibrator is changed to the first and second liquids.
  • the microwave and the ultrasonic wave may be irradiated at the same time or may be irradiated at different times. In the latter case, in order to obtain the effect of microwave irradiation and the effect of ultrasonic irradiation simultaneously, for example, microwave irradiation and ultrasonic irradiation are alternately performed in a short period of time. You may make it switch.
  • at least microwaves are applied to the first and second liquids mixed by ultrasonic waves or the emulsion generated by ultrasonic waves. This is to promote the reaction of substances contained in both liquids, for example, the reaction of substances contained in the dispersion medium and dispersoid of the emulsion.
  • microwaves and ultrasonic waves are irradiated for the production of an emulsion, but may also be irradiated for the maintenance of the emulsion. That is, in order to maintain the emulsion continuously, microwaves and ultrasonic waves may be irradiated.
  • the first and second substances contained in the first and second liquids react.
  • the first and second liquids which liquid may be a dispersoid
  • the first and second substances to be reacted will react.
  • the first and second substances may be contained in the first and second liquids, for example, before the emulsion is generated or after the emulsion is generated. May be. In the latter case, for example, an emulsion of the first liquid not containing the first substance and the second liquid is generated, and then the first substance is added and dissolved in the first liquid.
  • the first substance contained in the first liquid may react with the second substance contained in the second liquid, the second liquid not containing the second substance, and the first An emulsion with the liquid is generated, after which the second substance is added and dissolved in the second liquid, whereby the first substance contained in the first liquid and the second substance contained in the second liquid
  • the substance may react.
  • a substance is added to a liquid after an emulsion is produced
  • a third substance other than the first and second substances may be involved in the reaction.
  • the third substance may be insoluble in either the first or second liquid.
  • the third substance may or may not be a catalyst, for example.
  • the reaction of the first and second substances in the reaction step can be of various known types, the first and second substances, their usage, temperature, time, pressure, pH, solvent, catalyst.
  • the reaction conditions such as the above, separation, collection, production, etc. of the target product from the reaction mixture may be known.
  • the reaction is not particularly limited, and may be, for example, a substitution reaction, an addition reaction, an elimination reaction, or a rearrangement reaction, or a combination of two or more of these reactions.
  • a substitution reaction is a type of reaction in which an atom or atomic group in a molecule is replaced with another atom or atomic group.
  • the substitution reaction is not particularly limited, and may be, for example, an amidation reaction, a halogenation reaction, an amine substitution reaction, an esterification reaction, an ester exchange reaction, an ion exchange reaction, or the like.
  • the amidation reaction is not particularly limited, and may be, for example, the following reaction.
  • R, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not particularly limited.
  • each independently has a hydrogen atom, or an alkyl group or substituent that may have a substituent. It may be an aryl group or the like.
  • the reaction is an amidation reaction, for example, the first substance may be NR 2 R 3 R 4 and the second substance may be RCOOR 1 or vice versa.
  • the halogenation reaction is not particularly limited, but may be, for example, the following reaction.
  • R 5 is not particularly limited, and may be, for example, an alkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent.
  • X is a halogen atom, and may be, for example, a chlorine atom (Cl), a fluorine atom (F), a bromine atom (Br), or an iodine atom (I).
  • the reaction is a halogenation reaction, for example, the first substance may be HX and the second substance may be R 5 OH.
  • the amine substitution reaction is not particularly limited, but may be, for example, the following reaction.
  • R 6 , R 7 , and R 8 are not particularly limited. For example, they may be independently an alkyl group that may have a substituent or an aryl group that may have a substituent. Good.
  • the reaction is an amine substitution reaction, for example, the first substance may be NH 3 and the second substance may be R 6 OH, R 7 OH, R 8 OH.
  • the reaction is an ester synthesis reaction
  • an ink raw material or biodiesel fuel can be produced, or an ester such as a sucrose fatty acid ester used as a food emulsifier can be produced.
  • the reaction is an ester synthesis reaction
  • the first substance is an organic compound having a hydroxyl group
  • the second substance is an acid or an ester
  • an organic compound having a hydroxyl group and an acid Alternatively, an ester may be synthesized with an ester to produce an ester.
  • the ester synthesis reaction may be, for example, a transesterification reaction or an esterification reaction.
  • the reaction is a transesterification reaction
  • the first substance is an organic compound having an alcoholic hydroxyl group
  • the second substance is an ester
  • an organic compound having an alcoholic hydroxyl group and An ester may be produced by an ester exchange reaction with an ester.
  • the ester is a fatty acid ester
  • the fatty acid ester may be produced by transesterifying the organic compound having an alcoholic hydroxyl group and the fatty acid ester in the reaction step.
  • the ester is a fatty acid ester and the organic compound having an alcoholic hydroxyl group is a sugar
  • the sugar fatty acid ester may be produced by transesterifying the sugar and the fatty acid ester in the reaction step.
  • sucrose fatty acid ester may be produced by transesterification of sucrose and fatty acid ester.
  • transesterification reaction is not specifically limited, For example, the following can be mentioned.
  • the left side of the arrow is the first and second substances, and the right side of the arrow is the ester produced by the transesterification reaction and the alcohol as a byproduct.
  • a liquid containing sugar or alcohol may be a dispersion medium, and a liquid containing an ester may be a dispersoid, or it may not be.
  • the fatty acid ester substituted with two or more hydroxyl groups of sucrose may be the same type of fatty acid ester or a different type of fatty acid ester. . In the latter case, for example, the fatty acid ester substituted with two hydroxyl groups of sucrose may be palmitic acid ester and stearic acid ester.
  • the reaction is an esterification reaction
  • the first substance is an organic compound having an alcoholic hydroxyl group
  • the second substance is an acid
  • an organic compound having an alcoholic hydroxyl group is used in the reaction step.
  • An ester may be produced by esterifying a compound and an acid.
  • the acid is a fatty acid
  • the fatty acid ester may be produced by esterifying the organic compound having an alcoholic hydroxyl group and the fatty acid in the reaction step.
  • the sugar fatty acid ester may be produced by esterifying the sugar and the fatty acid in the reaction step.
  • the sucrose fatty acid ester may be produced by an esterification reaction between sucrose and a fatty acid in the reaction step.
  • the esterification reaction is not particularly limited, and examples thereof include the following.
  • the left side of the arrow is the first and second substances, and the right side of the arrow is the ester produced by the esterification reaction and water as a by-product.
  • a liquid containing sugar or alcohol may be a dispersion medium, and a liquid containing fatty acid may be a dispersoid, or it may not be.
  • ion exchange reaction is not specifically limited, For example, the following can be mentioned. You may make the sodium cyanide which is the 1st substance contained in the water (water layer) which is the 1st liquid react with the alkyl chloride contained in the 2nd liquid (oil layer). In that case, the reaction proceeds by an ion exchange reaction with a quaternary ammonium salt as a catalyst, and alkyl cyanide is synthesized.
  • the alkyl chloride is not particularly limited, and may be, for example, C 8 H 17 —Cl.
  • the quaternary ammonium salt that is a catalyst is not particularly limited, and may be, for example, (CH 3 (CH 2 ) 15 ) Bu 3 P + Br ⁇ .
  • alkyl chloride is C 8 H 17 —Cl
  • C 8 H 17 —CN is produced.
  • the addition reaction is a reaction in which two or more kinds of molecules are directly bonded, or a reaction in which another molecule is newly added to a specific part of a certain molecule.
  • the addition reaction is not particularly limited, and may be, for example, an alkene halogenation reaction or a ring-opening polymerization reaction.
  • the halogenation reaction of alkene is not specifically limited, For example, the following reaction may be sufficient.
  • X is a halogen atom, and may be, for example, a chlorine atom (Cl), a fluorine atom (F), a bromine atom (Br), or an iodine atom (I).
  • N is an integer of 2 or more.
  • the reaction is halogenation reaction of alkene, for example, the first substance is HX or X 2, the second material may be a alkene.
  • the cyclic compound used in the ring-opening polymerization reaction is not particularly limited, and may be, for example, a cyclic carbonyl compound such as lactone or lactam, an oxirane compound such as epoxide, or a cyclic olefin. More specifically, the ring-opening polymerization reaction may be a ring-opening polymerization reaction of ⁇ -caprolactone in which ⁇ -caprolactone is reacted with an alcohol or an amine.
  • the reaction is a ring-opening polymerization reaction
  • the first substance may be an alcohol or an amine
  • the second substance may be a cyclic compound.
  • An elimination reaction is a reaction in which atoms or atomic groups are removed from a molecule by breaking bonds.
  • the elimination reaction is not particularly limited, and may be, for example, an alcohol dehydration reaction or a reaction for obtaining a hydrogen halide and an alkene from an alkyl halide.
  • the rearrangement reaction is a reaction in which the arrangement of atoms in the molecule changes.
  • the reaction is an elimination reaction or a rearrangement reaction, for example, the first substance may be a raw material for those reactions, and the second substance may be a catalyst used in the reaction, or The reverse is also possible.
  • the reaction in the reaction step may be an emulsion polymerization reaction or may not be an emulsion polymerization reaction.
  • the liquid that is a dispersoid (herein referred to as the second liquid) is a liquid that includes a monomer that is the second substance.
  • the monomer may be one type or two or more types.
  • an emulsifier having the dispersoid as an emulsion may be added in the mixing step, or the emulsion may be generated only by ultrasonic irradiation without adding an emulsifier.
  • the first substance contained in the liquid (here, the first liquid) that is a dispersion medium is a polymerization initiator that initiates polymerization of the monomer.
  • the polymerization initiator which is the first substance, may be added to the dispersion medium after the emulsion is generated, or may be added to the dispersion medium before the emulsion is generated.
  • the monomer in the emulsion polymerization is not particularly limited, and may be, for example, styrene, methacrylic acid ester, or acrylic acid ester.
  • the polymerization initiator is not particularly limited, but may be, for example, an azoamide type.
  • the azoamide polymerization initiator for example, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] ⁇ dihydrochloride (2,2′-Azobis [2- (2-imidazolin -2-yl) propane] Dihydrochloride), or 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropaneamidine] (2,2'-Azobis [N- (2-carboxyethyl) -2 -methylpropionamidine]) and the like.
  • the polymerization initiator may be added to water as a dispersion medium. That is, the first liquid may be water having a polymerization initiator.
  • reaction may be performed, for example, in a batch-type (batch-type) reactor or a flow-type (continuous) reactor.
  • a flow type reactor an example of a flow type reactor will be described.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a chemical reaction apparatus 1 in which the above reaction is performed.
  • the chemical reaction apparatus 1 includes a mixing unit 12, a reactor 13, a microwave generator 14, a waveguide 15, a microwave control unit 16, an ultrasonic vibrator 17, an ultrasonic oscillator 18, and an ultrasonic wave.
  • the control part 19 and the process liquid storage tank 20 are provided.
  • the first and second liquids are premixed before being charged into the reactor 13.
  • Each of the first and second liquids may or may not contain a plurality of substances independently.
  • the mixing unit 12 may mix the first and second liquids by rotating a blade-shaped member, a wing-shaped member, or a screw-shaped member.
  • the catalyst may be mixed in the mixing unit 12 together with the first and second liquids.
  • the catalyst may be a solid catalyst (heterogeneous catalyst) or a liquid catalyst (homogeneous catalyst).
  • the solid catalyst for example, may or may not have microwave absorption or microwave sensitivity.
  • the solid catalyst When the solid catalyst has microwave absorptivity or microwave sensitivity, the solid catalyst is heated by the microwave when the microwave is irradiated inside the reactor 13 described later, and in the vicinity of the solid catalyst.
  • the chemical reaction will be promoted.
  • carbons other than fullerene eg, graphite, carbon nanotubes, activated carbon, etc.
  • iron, nickel, cobalt, Or there is ferrite when 2.45 GHz microwaves are irradiated, carbons other than fullerene (eg, graphite, carbon nanotubes, activated carbon, etc.), iron, nickel, cobalt, Or there is ferrite.
  • preheating may or may not be performed in the mixing unit 12.
  • the first and second liquids mixed in the mixing unit 12 are input to the upstream side of the reactor 13.
  • the reactor 13 is a horizontal flow reactor in which the contents flow in the horizontal direction with an unfilled space above.
  • the contents are a mixture of the first and second liquids.
  • a product is produced
  • generated from the substance contained in the 1st and 2nd liquid by the chemical reaction in the reactor 13 you may consider that the product is contained in the content of the reactor 13.
  • the contents are usually liquid.
  • the inner wall of the reactor 13 is preferably made of a material that reflects microwaves. An example of a substance that reflects microwaves is metal. The internal configuration of the reactor 13 will be described later.
  • the microwave generator 14 generates microwaves.
  • the chemical reaction apparatus 1 may include one microwave generator 14 or may include two or more microwave generators 14.
  • the frequency of the microwave is not particularly limited, but may be, for example, 2.45 GHz, 5.8 GHz, 24 GHz, 915 MHz, or the like, and may be other frequencies in the range of 300 MHz to 300 GHz.
  • the waveguide 15 transmits the microwave generated by the microwave generator 14 to the unfilled space of the reactor 13. As shown in FIG. 1, there are usually as many waveguides 15 as the number of microwave generators 14. In addition, it is preferable to use the waveguide 15 having a standard corresponding to the frequency of the microwave generated by the microwave generator 14.
  • the microwave control unit 16 controls the output of the microwave irradiated to the reactor 13 according to the temperature measured by the temperature measurement unit 25 described later. By the control by the microwave control unit 16, the inside of the reactor 13 can be maintained at a desired temperature or a desired temperature range.
  • the ultrasonic transducer 17 generates ultrasonic waves.
  • the ultrasonic transducer 17 is disposed inside the reactor 13 and is connected to the ultrasonic oscillator 18 via a flange or the like. Note that it is preferable that microwaves do not leak in the connection.
  • the ultrasonic vibrator 17 applies ultrasonic vibrations to the contents of the reactor 13 according to the high frequency output received from the ultrasonic oscillator 18. It is preferable that the first and second liquids are mixed with each other according to the ultrasonic vibration. For example, the first and second liquid emulsions may be generated by the ultrasonic vibration.
  • the ultrasonic oscillator 18 generates a high frequency output and supplies it to the ultrasonic transducer 17.
  • the ultrasonic oscillator 18 is controlled by the ultrasonic control unit 19.
  • the ultrasonic control unit 19 controls the high frequency output of the ultrasonic oscillator 18.
  • the control may be, for example, control of output (power) magnitude or on / off control.
  • the ultrasonic control unit 19 uses ultrasonic waves so that the magnitude of the high-frequency output according to the first and second liquids and the on / off pattern of the high-frequency output according to the first and second liquids are obtained.
  • the oscillator 18 may be controlled.
  • a catalyst separation unit for separating the catalyst from the product after the reaction in the reactor 13 between the reactor 13 and the treatment liquid storage tank 20.
  • the solid catalyst may be separated by a filter or precipitation.
  • the solid catalyst may be separated by adsorbing the solid catalyst with a magnet. The separated solid catalyst can be reused as appropriate.
  • the catalyst may be separated by distillation, extraction, or neutralization in the catalyst separation unit.
  • the product discharged from the reactor 13 is placed in the treatment liquid storage tank 20. And it will be divided into final products and by-products as appropriate.
  • a product that is biodiesel fuel and a by-product that is water are obtained, and both are separated in the treatment liquid storage tank 20.
  • an acid catalyst is used.
  • a product that is biodiesel fuel and a by-product that is glycerin are obtained, and both are separated in the treatment liquid storage tank 20. It is done. In that case, an alkali catalyst is used.
  • the raw material is sucrose and an ester synthesis reaction with a fatty acid ester or an esterification reaction with a fatty acid is performed in the reactor 13, a product that is a sucrose fatty acid ester, alcohol, water, etc. By-products are obtained, and both are separated in the treatment liquid storage tank 20.
  • a cooler for cooling the substance after the reaction in the reactor 13 may be provided after the reactor 13 or not. In the former case, for example, the cooler may cool the substance after the reaction in the reactor 13 with water.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal structure of the reactor 13 according to the present embodiment.
  • the reactor 13 has a plurality of chambers 31, 32, and 33 that are continuous in series.
  • Each of the chambers 31 to 33 is partitioned by a plurality of partition plates 21 that partition the inside of the reactor 13.
  • the unfilled space 22 exists above the reactor 13.
  • the unfilled space 22 is irradiated with the microwave generated by the microwave generator 14 through the waveguide 15.
  • the partition plate 21 may be microwave transmissive, microwave absorptive, or may reflect microwaves. Examples of the material that transmits microwaves include Teflon (registered trademark), quartz glass, ceramic, and silicon nitride alumina.
  • the partition plate 21 may be comprised by the combination of arbitrary 2 or more materials among a microwave transparent material, a microwave absorptive material, and a microwave reflective material.
  • the contents 30 as the first and second liquids that have entered the reactor 13 circulate between the chambers 31 to 33 and are finally output from the downstream (the right end of the reactor 13 in FIG. 2).
  • the partition plate 21 has a flow path through which the contents flow.
  • the flow path is a flow path in which the contents mainly flow from the upstream side (left side in FIG. 2) to the downstream side (right side in FIG. 2) of the reactor 13, but the short arrows shown in FIG. Thus, a part may flow from the downstream side to the upstream side.
  • the flow path of the partition plate 21 may be, for example, a flow path in which the content overflows above the partition plate 21, or may be a flow path in which the content flows in a gap between the partition plates 21.
  • various partition plates 21 described in International Publication No. WO2013 / 001629 may be used.
  • the reactor 13 may or may not have a slope that decreases from the upstream side toward the downstream side.
  • a stirring means for stirring the contents 30 may or may not exist inside the reactor 13. If a stirring means is present, it may or may not be present for each chamber 31-33.
  • the reactor 13 may also have a temperature measurement unit 25.
  • the temperature inside the reactor 13 is preferably the temperature of the content 30 of the reactor 13.
  • FIG. 2 shows the case where the temperature measuring unit 25 is present in each of the chambers 31 to 33, this need not be the case.
  • the temperature measurement unit 25 may measure temperature using a thermocouple, measure temperature using an infrared sensor, measure temperature using an optical fiber, or measure temperature using other methods. Good.
  • the temperature measured by the temperature measuring unit 25 is passed to the microwave control unit 16 and used for controlling the microwave output by the microwave generator 14. As described above, the control is for maintaining the temperature of each of the chambers 31 to 33 at a desired temperature or a desired temperature range.
  • the ultrasonic oscillator 18 outputs a high frequency output to the ultrasonic transducer 17 according to the control by the ultrasonic control unit 19, and the ultrasonic transducer 17 generates an ultrasonic wave according to the high frequency output.
  • the contents 30 are irradiated with ultrasonic waves, and the first and second liquids are mixed.
  • the emulsion of the 1st and 2nd liquid may be produced
  • the contact area between the first and second liquids is increased, and as a result, the reaction between the first and second substances is promoted. This is believed to be particularly noticeable when an emulsion is produced or maintained.
  • the reaction time is the same, the yield is higher than when no ultrasonic wave is irradiated.
  • the reaction time is shorter than when no ultrasonic wave is irradiated.
  • the shape of the reactor 13 does not matter.
  • the reactor 13 may have a cylindrical shape in which the left-right direction in FIG. 2 is the length direction, may have a rectangular parallelepiped shape, or may have another shape.
  • the wall surface of the reactor 13 may be covered with a heat insulating material. By doing so, it is possible to prevent the heat inside the reactor 13 from being released to the outside.
  • the first and second liquids are supplied to the mixing unit 12 by the pump 11. And it mixes in the mixing part 12, and is thrown into the reactor 13.
  • FIG. The supply speed of the raw material or the like to the reactor 13 may be determined in advance.
  • the raw material supplied to the reactor 13 flows from the upstream side to the downstream side.
  • the microwave generated by the microwave generator 14 is transmitted to the unfilled space 22 of the reactor 13 through the waveguide 15 and irradiated to the contents 30.
  • the content 30 is heated, and the reaction is promoted.
  • the temperatures of the chambers 31 to 33 are measured by the temperature measuring unit 25 and passed to the microwave control unit 16 through a path (not shown).
  • the microwave control unit 16 controls the output of the microwave generator 14 so that the temperature of each of the chambers 31 to 33 becomes a desired temperature or a desired temperature range. Further, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic transducer 17 is irradiated to the contents 30.
  • the first and second liquids are mixed, and the reaction of the substances contained in the first and second liquids is promoted.
  • the reaction is the aforementioned synthesis reaction, and may be, for example, an ester synthesis reaction or an ion exchange reaction.
  • the emulsion of the 1st and 2nd liquid may be produced
  • the product output from the reactor 13 is charged into the processing liquid storage tank 20, and is divided into a target product and a by-product in the processing liquid storage tank 20. In this way, the final product is obtained. By repeatedly executing such processing, target products are sequentially generated.
  • the ultrasonic transducer 17 is present in each of the chambers 31 to 33 of the reactor 13 , but this need not be the case.
  • the ultrasonic vibrator 17 is disposed only in the chamber 31, and the emulsion is stored in the chamber 31. You may make it produce
  • the reactor 13 having three chambers 31 to 33 continuous in series has been described, the number of the chambers is not limited. The number of chambers may be one, two, or four or more.
  • the chemical reaction device 1 including the temperature measurement unit 25 and the microwave control unit 16 has been described, the chemical reaction device 1 may not include the temperature measurement unit 25 and the microwave control unit 16.
  • the temperature of the reactor 13 can be maintained at a desired temperature or temperature range by setting the microwave output to a predetermined value, the microwave output control using the temperature is performed. It is not necessary to perform.
  • the first and second liquids may be charged into the reactor 13 without being premixed.
  • the chemical reaction device 1 may not include the mixing unit 12.
  • the case where the chemical reaction apparatus 1 was provided with the process liquid storage tank 20 was demonstrated, it may not be so.
  • the product may be extracted in another device.
  • the flow reactor 13 having no unfilled space inside may be, for example, a vertical reactor. In the vertical reactor, the content flows from below to above or from above to below.
  • the ultrasonic transducer 17 is disposed inside the reactor 13.
  • the ultrasonic transducer 17 is disposed outside the reactor 13, and the reactor 13 itself is disposed by the ultrasonic transducer 17.
  • the contents 30 may be irradiated with ultrasonic waves by vibrating the.
  • the case where the reaction is performed in the flow type reactor 13 has been described.
  • the reaction may be performed in a batch type reactor.
  • At least one of the first and second liquids to be irradiated with the microwave and the ultrasonic wave is a liquid that is heated when heated.
  • the first solid obtained by solidifying the first liquid and the second liquid are mixed, and the first solid contained in the mixture is irradiated by preheating or irradiation with microwaves or ultrasonic waves. May be melted into the first liquid.
  • the first and second liquids which are immiscible with each other are irradiated with microwaves and ultrasonic waves, and the reaction of the first and second substances contained in both liquids is promoted. can do.
  • the method for producing an organic compound according to the present invention when reacting substances contained in two liquids that are immiscible with each other, Since the liquid emulsion is produced and reacted, the area of the interface between the two liquids is increased, and as a result, the reaction is promoted. As a result, higher yields and shorter time reactions can be realized.
  • the reaction is ester synthesis, for example, the ester can be produced with higher yield. Even if the emulsion is not generated by irradiating the first and second liquids with microwaves and ultrasonic waves, both are mixed by the irradiation, and the area of the interface between the two liquids increases. The reaction will be promoted.
  • Example 1 Production of Sucrose Fatty Acid Ester
  • sucrose sucrose
  • sucrose fatty acid ester as an emulsifier
  • 50 g of water were added and completely dissolved by heating and stirring at 60 ° C. for 30 minutes.
  • 27 g of methyl palmitate was heated and melted at 60 ° C. and charged into a three-necked flask.
  • the three-necked flask was placed in a microwave reactor equipped with a stirrer and a thermometer (thermocouple), and then an ultrasonic horn was introduced from the top of the three-necked flask. Then, microwaves and ultrasonic waves were simultaneously irradiated while stirring, and a transesterification reaction was performed for 10 hours while maintaining the temperature at 90 ° C. ⁇ 2 ° C.
  • the liquid during the transesterification reaction was an oil-in-water emulsion.
  • the mixture was diluted with 100 ml of ethanol, the water-ethanol phase was dried under reduced pressure to obtain a solid, 100 ml of methyl ethyl ketone was added, the solid was filtered, and then methyl ethyl ketone was removed from the filtrate with an evaporator. 26.6 g of a solid containing 82.9% by weight of sucrose palmitate was obtained. The yield was 33.0%.
  • Comparative Example 2 Normal heating only 34 g of sucrose, 2 g of sucrose fatty acid ester as an emulsifier, and 50 g of water were placed in a three-necked flask and completely dissolved by heating and stirring at 60 ° C. for 30 minutes. Further, 27 g of methyl palmitate was heated and melted at 60 ° C. and charged into a three-necked flask. The three-necked flask was placed in an oil bath, and a transesterification reaction was performed for 10 hours while maintaining the temperature measured with a thermometer (thermocouple) at 90 ° C. ⁇ 2 ° C. while stirring. In Comparative Example 2, microwave irradiation and ultrasonic irradiation were not performed.
  • the liquid during the transesterification reaction was a two-layer liquid.
  • the mixture was diluted with 100 ml of ethanol, the water-ethanol phase was dried under reduced pressure to obtain a solid, 100 ml of methyl ethyl ketone was added, the solid was filtered, and then methyl ethyl ketone was removed from the filtrate with an evaporator. 10.2 g of a solid containing 35.5% by weight of sucrose palmitate was obtained. The yield was 2.7%.
  • the liquid state during the transesterification reaction in Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 was determined in a state where irradiation with microwaves and ultrasonic waves and stirring were stopped. Further, ⁇ -Reactor (manufactured by Shikoku Keiki Kogyo Co., Ltd.) was used as the microwave reactor of Example 1 and Comparative Example 1. The transesterification in Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 was performed at normal pressure. Further, UH-600S (manufactured by SMT Co., Ltd.) was used as the ultrasonic horn, and the ultrasonic frequency was 20 kHz. In Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2, the same commercially available sucrose fatty acid ester was used as the emulsifier.
  • Example 1 The yields of Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 are as shown in the following table and the graph of FIG. From the above table and the graph of FIG. 3, when the microwave (MW) and the ultrasonic wave (US) are irradiated (Example 1), the yield is normal heating (CH) only (Comparative Example 2) It can be seen that it is significantly higher than the case of only microwave irradiation (Comparative Example 1).
  • Example 1 by generating an emulsion, it is possible to increase the area of the interface where sucrose and ester (methyl palmitate) are in contact, and to irradiate microwaves that can be internally heated. As a result, the activation energy necessary for the reaction between the two substances can be efficiently supplied to the interface between the two substances. As a result, the yield is very high compared to Comparative Examples 1 and 2. Can be estimated.
  • the transesterification reaction is carried out has been described, but also in the esterification reaction, in other substitution reactions, addition reactions, elimination reactions, rearrangement reactions, or combinations of two or more thereof.
  • the reaction is further promoted by generating an emulsion by irradiating microwaves and ultrasonic waves.
  • the ester obtained by the method for producing an organic compound of the present invention and the method for producing an ester using the method for producing the organic compound can be used as, for example, an ink raw material or a food emulsifier.

Abstract

【課題】物質の反応を促進することができる有機化合物の製造方法を提供する。 【解決手段】有機化合物の製造方法は、互いに混和しない液体である、第１の液体と第２液体とを混合する混合ステップと、その混合ステップで混合された混合液に、マイクロ波と超音波とを照射することによって第１及び第２の液体のエマルションを生成し、その第１の液体に含まれる第１の物質と、第２の液体に含まれる第２の物質とを反応させる反応ステップと、を備える。

Description

有機化合物の製造方法、及びエステルの製造方法
　本発明は、マイクロ波と超音波とを照射することによって物質を反応させる有機化合物の製造方法及びエステルの製造方法に関する。
　従来、エステル化反応などによってエステルを製造する場合であって、原料が互いに混和しないものである場合には、マグネチックスターラ等を用いた撹拌を行いながら反応を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第ＷＯ２００７／０８８７０２号
　本発明は、油脂とアルコールなどのように、互いに混和しない液体に含まれる物質を反応させる場合に、その反応をより促進することができる有機化合物の製造方法及びエステルの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上述の課題に対して鋭意研究の末、互いに混和しない液体に対してマイクロ波と超音波とを照射することによって、両液体に含まれる物質の反応を促進できることを見いだし、発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は下記の通りである。
［１］　互いに混和しない液体である第１の液体と第２の液体に、マイクロ波と超音波とを同時に照射することによって前記第１及び第２の液体の全体のエマルションを維持し、前記第１の液体に含まれる第１の物質と、前記第２の液体に含まれる第２の物質とを反応させることによって有機化合物（ただし、脂肪酸メチルエステルを除く）を製造する有機化合物の製造方法。
［２］　マイクロ波と超音波とを同時に照射することによって前記第１及び第２の液体のエマルションを生成及び維持する、［１］記載の有機化合物の製造方法。
［３］　前記反応はリアクターにおいて行われ、
前記リアクターの内壁は金属で構成されている、［１］または［２］記載の有機化合物の製造方法。
［４］　前記第１の液体は、親水性液体であり、
前記第２の液体は、親油性液体である、［１］から［３］のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
［５］　前記反応は、置換反応、付加反応、脱離反応、及び転位反応からなる群から選ばれる１以上の反応である、［１］から［４］のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
［６］　［４］記載の有機化合物の製造方法を用いるエステルの製造方法であって、
前記第１の物質は、ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、
前記第２の物質は、酸またはエステルであり、
前記反応では、前記ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記酸またはエステルとをエステル合成してエステルを製造する、エステルの製造方法。
［７］　前記第１の物質は、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、
前記第２の物質は、エステルであり、
前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記エステルとをエステル交換反応させてエステルを製造する、［６］記載のエステルの製造方法。
［８］　前記第２の物質は、脂肪酸エステルであり、
前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記脂肪酸エステルとをエステル交換反応させて脂肪酸エステルを製造する、［７］記載のエステルの製造方法。
［９］　前記第１の物質は、糖であり、
前記反応では、前記糖と前記脂肪酸エステルとをエステル交換反応させて糖脂肪酸エステルを製造する、［８］記載のエステルの製造方法。
［１０］　前記第１の物質は、ショ糖であり、
前記反応では、前記ショ糖と前記脂肪酸エステルとをエステル交換反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造する、［９］記載のエステルの製造方法。
［１１］　前記第１の物質は、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、
前記第２の物質は、酸であり、
前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記酸とをエステル化反応させてエステルを製造する、［６］記載のエステルの製造方法。
［１２］　前記第２の物質は、脂肪酸であり、
前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記脂肪酸とをエステル化反応させて脂肪酸エステルを製造する、［１１］記載のエステルの製造方法。
［１３］　前記第１の物質は、糖であり、
前記反応では、前記糖と前記脂肪酸とをエステル化反応させて糖脂肪酸エステルを製造する、［１２］記載のエステルの製造方法。
［１４］　前記第１の物質は、ショ糖であり、
前記反応では、前記ショ糖と前記脂肪酸とをエステル化反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造する、［１３］記載のエステルの製造方法。
［１５］　前記反応は、イオン交換反応である、［１］から［３］のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
［１６］　前記反応は、フロー式のリアクターにおいて行われる、［１］から［５］のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
　本発明による有機化合物の製造方法等によれば、より反応を促進することができる。
化学反応装置の構成を示す図 リアクターの内部の構成の一例を示す図 ショ糖脂肪酸エステルの収率を示すグラフ
　互いに混和しない液体である第１の液体と第２の液体とを混合する混合ステップと、その混合ステップで混合された第１及び第２の液体に、マイクロ波と超音波とを照射することによって、第１の液体に含まれる第１の物質と、第２の液体に含まれる第２の物質とを反応させる反応ステップとを備えた合成反応方法、及びその合成反応方法を用いたエステルの製造方法について説明する。
　第１の液体は、第１の物質を含む液体であればよく、第１の物質そのものであってもよく、または、第１の物質以外の物質を含んでいてもよい。第１の液体に含まれる第１の物質は、単一の物質であってもよく、複数の物質であってもよい。また、第２の液体は、第２の物質を含む液体であればよく、第２の物質そのものであってもよく、または、第２の物質以外の物質を含んでいてもよい。第２の液体に含まれる第２の物質は、単一の物質であってもよく、複数の物質であってもよい。互いに混和しないとは、２個の液体を混合して一定時間以上静置すると、両液体が２層に分離することである。互いに混和しない第１及び第２の液体は、例えば、親水性液体と親油性液体であってもよく、または互いに混和しない親油性液体同士であってもよい。なお、第１及び第２の液体の両方が親油性液体である場合には、第１及び第２の液体の溶解パラメータ（ＳＰ値）は、両者が混和しない程度に離れている値であってもよい。また、後述するように、反応ステップにおいてエマルションが生成される場合には、第１及び第２の液体は、エマルションを構成しうる液体であればどのようなものであってもよく、例えば、それぞれ独立して、粘度の低い（流動性の高い）ものであってもよく、そうでなくてもよい。ここで、親水性液体とは、水に溶解する性質である親水性を有する液体であり、親油性液体とは、油類に溶解する性質である親油性を有する液体である。また、上記合成反応方法によって有機化合物を製造する場合、すなわち、その合成反応方法が有機化合物の製造方法である場合には、第１及び第２の物質の少なくとも一方は、有機化合物であってもよい。以下、その合成反応方法が有機化合物の製造方法である場合について説明する。なお、その有機化合物の製造方法による製造対象は、例えば、バイオディーゼル燃料でなくてもよく、または脂肪酸メチルエステルでなくてもよい。
　ここでは、第１の液体が親水性液体であり、第２の液体が親油性液体である場合について主に説明する。例えば、本発明によってエステルを製造する場合、すなわち、本発明が有機化合物の製造方法を用いるエステルの製造方法の場合には、第１の物質は、ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、第２の物質は、酸またはエステルであってもよい。ヒドロキシル基を有する有機化合物は、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であってもよく、アルコール性でないヒドロキシル基を有する有機化合物であってもよい。エステル交換反応によってエステルを製造する場合には、第１の物質は、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、第２の物質は、エステルであってもよい。エステル化反応によってエステルを製造する場合には、第１の物質は、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、第２の物質は、酸であってもよい。
　アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物は特に限定されないが、例えば、糖、またはアルコールであってもよい。糖は特に限定されないが、例えば、単糖類、二糖類、三糖類、オリゴ糖、多糖類、糖アルコールであってもよい。単糖類としては、例えば、トリオース、テトロース、ペントース、ヘキソース、ヘプトース、オクトース、ノノース、またはデコースなどを挙げることができる。二糖類は、単糖類のホモ二糖類であってもよく、ヘテロ二糖類であってもよい。二糖類としては、例えば、ショ糖（スクロース）、ラクトース、マルトース、トレハロース、ツラノース、またはセロビオースなどを挙げることができる。三糖類としては、例えば、ラフィノース、メレジトース、またはマルトトリオースなどを挙げることができる。オリゴ糖としては、例えば、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、またはマンナンオリゴ糖などを挙げることができる。多糖類としては、例えば、グリコーゲン、デンプン、セルロース、またはフルクタンなどを挙げることができる。糖アルコールとしては、例えば、テトリトール（例えば、エリトリトールなど）、ペンチトール（例えば、ペンタエリトリトール、アラビトール、リビトール、キシリトールなど）、ヘキシトール（例えば、ソルビトール、ガラクチトール、マンニトールなど）、ヘプチトール、オクチトール、ノニトール、デキトール、ソルビタン、またはドデキトールなどを挙げることができる。アルコールは、例えば、親水性のアルコールであってもよい。親水性のアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、２－メチル－１－プロパノール、２－ブタノール、２－メチル－２－プロパノール、グリセリン、ポリグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、またはポリエチレングリコールなどを挙げることができる。また、アルコール性でないヒドロキシル基を有する有機化合物としては、例えば、フェノールなどの酸などを挙げることができる。
　エステル交換反応に用いる第２の物質であるエステルは特に限定されないが、脂肪酸エステル、または脂肪酸以外の酸のエステルであってもよい。脂肪酸エステルは特に限定されないが、例えば、脂肪酸アルキルエステル、またはグリセリン脂肪酸エステルなどであってもよい。その脂肪酸は特に限定されないが、例えば、炭素数が７以下の短鎖脂肪酸、炭素数が８～１０の中鎖脂肪酸、炭素数が１２以上の長鎖脂肪酸であってもよい。また、脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよく、不飽和脂肪酸であってもよい。また、不飽和脂肪酸は、一価不飽和脂肪酸（モノエン脂肪酸）であってもよく、多価不飽和脂肪酸（ポリエン脂肪酸）であってもよい。脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ネルボン酸、またはエルカ酸などを挙げることができる。脂肪酸以外の酸のエステルとしては、例えば、サリチル酸メチル、アセチルサリチル酸、酢酸フェニル、またはフタル酸エステルなどを挙げることができる。
　エステル化反応に用いる第２の物質である酸は特に限定されないが、脂肪酸、または脂肪酸以外の酸であってもよい。脂肪酸は、例えば、上述のものであってもよい。また、脂肪酸以外の酸としては、例えば、リン酸、硫酸、スルホン酸、芳香族を含む酸などを挙げることができる。芳香族を含む酸は特に限定されないが、例えば、芳香族カルボン酸、またはフェノール類であってもよい。芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、サリチル酸、フタル酸、またはテレフタル酸などを挙げることができる。フェノール類としては、例えば、フェノール、クレゾール、ジブチルヒドロキシトルエン、ビスフェノールＡ、オイゲノール、または没食子酸などを挙げることができる。
　混合ステップにおいては、第１の液体と第２の液体とを単に足し合わせるだけであってもよく、または、反応ステップ前の予混合を行ってもよい。前者の場合には、第１及び第２の液体は、互いに混和しないものであるため、混合液において両液体は分離したままであってもよい。予混合を行う場合には、例えば、第１の液体と第２の液体とがより均一に混合するように撹拌手段によって撹拌してもよい。その撹拌は、例えば、羽根状の部材または棒状の部材などを回転させる撹拌手段や、マグネチックスターラなどを用いた撹拌であってもよく、バブリング撹拌であってもよい。
　また、後述するように、反応ステップにおいてエマルションが生成される場合には、混合ステップまたは反応ステップにおいて、第１及び第２の液体のエマルションの生成を促進するための乳化剤を第１及び第２の液体に加えてもよく、加えなくてもよい。その乳化剤は特に限定されないが、例えば、脂肪酸エステル系のものとして、グリセリン脂肪酸エステル、またはショ糖脂肪酸エステル等を挙げることができ、脂肪酸アルコール系のものとして、ポリオキシエチレン脂肪酸アルコール等を挙げることができ、脂肪酸塩系のものとして、脂肪酸カリウム、または脂肪酸ナトリウム等を挙げることができ、アンモニウム系のものとして、アルキルアンモニウム塩等を挙げることができ、硫酸、スルホン酸系のものとして、アルキル硫酸塩等を挙げることができる。また、反応ステップによって生成されるエステルが乳化剤である場合には、その乳化剤であるエステルを、第１及び第２の液体のエマルションの生成を促進するための乳化剤として用いてもよい。そのようにすることで、同じ乳化剤であるエステルの生成を促進させることができると共に、添加する乳化剤が不純物となることを回避することができる。例えば、反応ステップにおいて糖脂肪酸エステルを生成する場合には、その糖脂肪酸エステルを乳化剤として混合ステップまたは反応ステップにおいて加えてもよい。
　反応ステップにおいては、第１及び第２の液体に対してマイクロ波と超音波とを照射する。なお、そのマイクロ波と超音波との照射によって、両液体のエマルションが生成されてもよく、または、そうでなくてもよい。本実施の形態では、主に前者の場合について説明する。エマルションを生成するとは、エマルション状態でないものをエマルション状態にすることであってもよく、または、エマルション状態を維持することであってもよい。また、そのエマルションは、第１及び第２の液体の全体のエマルションであってもよい。エマルションは、互いに混和しない第１及び第２の液体の分散溶液系である。第１及び第２の液体の一方が親水性液体であり、他方が親油性液体である場合には、そのエマルションは、例えば、水中油滴型のエマルションであってもよく、油中水滴型のエマルションであってもよい。第１及び第２の液体の両方が親油性液体である場合には、そのエマルションは、例えば、油中油滴型のエマルションであってもよい。
　マイクロ波は、第１及び第２の液体を加熱することによって、両液体に含まれる第１及び第２の物質の反応を促進するために照射される。したがって、液の温度に応じて、照射するマイクロ波の出力（パワー）が制御されてもよい。その制御によって、液の温度があらかじめ決められた温度や、あらかじめ決められた温度幅に維持されてもよい。温度の測定対象となる液は、例えば、反応前は第１及び第２の液体の混合液であってもよく、反応後は第１及び第２の液体の混合液と生成物との混合液であってもよい。そのマイクロ波の周波数は特に限定されないが、例えば、２．４５ＧＨｚであってもよく、５．８ＧＨｚであってもよく、２４ＧＨｚであってもよく、９１５ＭＨｚであってもよく、その他の３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の周波数であってもよい。また、１個の周波数のマイクロ波が照射されてもよく、２個以上の周波数のマイクロ波が照射されてもよい。後者の場合には、例えば、２個以上の周波数のマイクロ波が同時に照射されてもよく、または異なる時期に照射されてもよい。異なる時期に２個以上の周波数のマイクロ波がそれぞれ照射される場合には、例えば、反応の開始時点において、原料に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射され、反応の進んだ時点において、生成物に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射されてもよい。また、例えば、２個以上の周波数のマイクロ波は、同じ位置で照射されてもよく、または異なる位置で照射されてもよい。異なる位置で２個以上の周波数のマイクロ波がそれぞれ照射される場合には、例えば、フロー式のリアクターの上流側の位置、すなわち生成物よりも原料の割合の多い位置において、原料に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射され、そのリアクターの下流側の位置、すなわち原料よりも生成物の割合の多い位置において、生成物に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射されてもよい。
　超音波は、第１及び第２の液体を混合させるために照射される。なお、その混合によってエマルションが生成されてもよい。すなわち、超音波は、第１及び第２の液体の一方を分散質として他方の液体である分散媒中に分散させることによってエマルションを生成するために照射されてもよい。したがって、第１及び第２の液体が適切に混合されるように、または両液体のエマルションが生成されるように、照射する超音波の出力（パワー）と周波数の少なくとも一方が制御されてもよい。例えば、第１及び第２の液体にあるパワーの超音波を照射し、両液体が適切に混合されるまで、またはエマルションが生成されるまで徐々に超音波のパワーを上げていく制御を行ってもよい。なお、第１及び第２の液体の種類及び量に応じて、通常、両液体が混合されるのに好適な超音波の出力や周波数、またはエマルションを生成するのに必要な超音波の出力や周波数が決まることになる。したがって、第１及び第２の液体の種類及び量に応じたパワー及び周波数の超音波を第１及び第２の液体の混合液に照射するようにしてもよい。その超音波の周波数は特に限定されないが、例えば、２０ｋＨｚであってもよく、２５ｋＨｚであってもよく、４０ｋＨｚであってもよく、その他の１５ｋＨｚから１０ＧＨｚの範囲内の周波数であってもよい。また、１個の周波数の超音波が照射されてもよく、２個以上の周波数の超音波が照射されてもよい。後者の場合には、例えば、２個以上の周波数の超音波が同時に照射されてもよく、または異なる時期に照射されてもよい。また、例えば、２個以上の周波数の超音波は、同じ位置で照射されてもよく、または異なる位置で照射されてもよい。超音波を照射する方法としては、例えば、超音波振動子を第１及び第２の液体を収容する容器（リアクター）の内部に配置し、その超音波振動子から第１及び第２の液体に超音波を直接照射するようにしてもよく、または超音波振動子を第１及び第２の液体を収容する容器に接触させて配置し、その容器を介して第１及び第２の液体に超音波を照射するようにしてもよい。
　マイクロ波と超音波とは、同時に照射してもよく、または別々の時期に照射してもよい。なお、後者の場合には、マイクロ波の照射の効果と、超音波の照射の効果とを同時に得られるようにするため、例えば、短い期間でマイクロ波の照射と超音波の照射とを交互に切り替えるようにしてもよい。また、超音波によって混合された第１及び第２の液体、または超音波によって生成されたエマルションに、少なくともマイクロ波が照射されるようにすることが好適である。両液体に含まれる物質の反応、例えば、エマルションの分散媒と分散質とにそれぞれ含まれる物質の反応を促進するためである。また、例えば、マイクロ波と超音波とは、エマルションの生成のために照射されるが、さらに、エマルションの維持のためにも照射されてもよい。すなわち、エマルションが継続的に維持されるようにするため、マイクロ波と超音波とを照射するようにしてもよい。
　反応ステップにおいて、第１及び第２の液体にそれぞれ含まれる第１及び第２の物質が反応する。なお、エマルションが生成される場合には、反応ステップにおいて、生成されたエマルションの分散媒及び分散質である第１及び第２の液体（どちらの液体が分散質であってもよい）にそれぞれ含まれる第１及び第２の物質が反応することになる。なお、第１及び第２の液体に第１及び第２の物質が含まれるようになるのは、例えば、エマルションの生成される前であってもよく、または、エマルションの生成された後であってもよい。後者の場合には、例えば、第１の物質を含まない第１の液体と、第２の液体とのエマルションが生成され、その後に第１の物質が加えられ、第１の液体に溶解することによって、第１の液体に含まれる第１の物質と、第２の液体に含まれる第２の物質とが反応してもよく、第２の物質を含まない第２の液体と、第１の液体とのエマルションが生成され、その後に第２の物質が加えられ、第２の液体に溶解することによって、第１の液体に含まれる第１の物質と、第２の液体に含まれる第２の物質とが反応してもよい。なお、エマルションが生成された後に液体に物質が加えられる場合には、その物質は、分散媒である液体に加えられることが好適であるが、そうでなくてもよい。また、その反応時には、第１及び第２の物質以外の第３の物質が反応に関係してもよい。その第３の物質は、例えば、第１及び第２の液体のいずれにも溶けないものであってもよい。また、その第３の物質は、例えば、触媒であってもよく、そうでなくてもよい。反応ステップにおける第１及び第２の物質の反応は、既知の種々のものとすることができ、その第１及び第２の物質、それらの使用量、温度、時間、圧力、ｐＨ、溶剤、触媒などの反応条件、反応混合物からの目的物の分離、採取、生成などは既知のものであってもよい。また、その反応は特に限定されないが、例えば、置換反応、付加反応、脱離反応、もしくは転位反応であってもよく、または、それらの２以上の反応の組み合わせであってもよい。
　置換反応は、分子中にある原子または原子団が他の原子もしくは原子団に置き換わる型の反応である。置換反応は特に限定されないが、例えば、アミド化反応、ハロゲン化反応、アミン置換反応、エステル化反応、エステル交換反応、イオン交換反応などであってもよい。
　アミド化反応は特に限定されないが、例えば、次のような反応であってもよい。
　ＲＣＯＯＲ１＋ＮＲ２Ｒ３Ｒ４→ＲＣＯＮＲ３Ｒ４＋Ｒ１ＯＲ２
　式中、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は特に限定されないが、例えば、それぞれ独立して、水素原子、または、置換基を有してもよいアルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基などであってもよい。反応がアミド化反応の場合には、例えば、第１の物質がＮＲ２Ｒ３Ｒ４であり、第２の物質がＲＣＯＯＲ１であってもよく、または、その逆であってもよい。
　また、ハロゲン化反応は特に限定されないが、例えば、次のような反応であってもよい。
　Ｒ５ＯＨ＋ＨＸ→Ｒ５Ｘ＋Ｈ２Ｏ
　式中、Ｒ５は特に限定されないが、例えば、置換基を有してもよいアルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基などであってもよい。また、Ｘは、ハロゲン原子であり、例えば、塩素原子（Ｃｌ），フッ素原子（Ｆ），臭素原子（Ｂｒ），またはヨウ素原子（Ｉ）であってもよい。反応がハロゲン化反応の場合には、例えば、第１の物質がＨＸであり、第２の物質がＲ５ＯＨであってもよい。
　また、アミン置換反応は特に限定されないが、例えば、次のような反応であってもよい。
　Ｒ６ＯＨ＋ＮＨ３→Ｒ６ＮＨ２＋Ｈ２Ｏ
　Ｒ６ＯＨ＋Ｒ７ＯＨ＋ＮＨ３→Ｒ６Ｒ７ＮＨ＋２Ｈ２Ｏ
　Ｒ６ＯＨ＋Ｒ７ＯＨ＋Ｒ８ＯＨ＋ＮＨ３→Ｒ６Ｒ７Ｒ８Ｎ＋３Ｈ２Ｏ
　式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は特に限定されないが、例えば、それぞれ独立して、置換基を有してもよいアルキル基または置換基を有してもよいアリール基などであってもよい。反応がアミン置換反応の場合には、例えば、第１の物質がＮＨ３であり、第２の物質がＲ６ＯＨ、Ｒ７ＯＨ、Ｒ８ＯＨであってもよい。
　また、反応がエステル合成反応である場合には、例えば、インク原料やバイオディーゼル燃料を製造したり、食品用乳化剤として用いられるショ糖脂肪酸エステル等のエステルを製造したりすることができる。反応がエステル合成反応の場合には、例えば、第１の物質がヒドロキシル基を有する有機化合物であり、第２の物質が酸またはエステルであり、反応ステップにおいて、ヒドロキシル基を有する有機化合物と、酸またはエステルとをエステル合成してエステルを製造してもよい。そのエステル合成反応は、例えば、エステル交換反応であってもよく、エステル化反応であってもよい。反応がエステル交換反応の場合には、例えば、第１の物質がアルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、第２の物質がエステルであり、反応ステップにおいて、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物とエステルとをエステル交換反応させてエステルを製造してもよい。そのエステルが脂肪酸エステルである場合には、反応ステップにおいて、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、脂肪酸エステルとをエステル交換反応させて脂肪酸エステルを製造してもよい。エステルが脂肪酸エステルであり、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物が糖である場合には、反応ステップにおいて、糖と脂肪酸エステルとをエステル交換反応させて糖脂肪酸エステルを製造してもよい。その糖がショ糖である場合には、反応ステップにおいて、ショ糖と脂肪酸エステルとをエステル交換反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造してもよい。エステル交換反応は特に限定されないが、例えば、次のようなものを挙げることができる。矢印の左側が第１及び第２の物質であり、矢印の右側がエステル交換反応によって生成されるエステルと副産物であるアルコールである。この場合には、例えば、糖やアルコールを含む液体が分散媒となり、エステルを含む液体が分散質となってもよく、または、そうでなくてもよい。
　糖＋脂肪酸エステル→糖脂肪酸エステル＋アルコール
　ショ糖＋脂肪酸エステル→ショ糖脂肪酸エステル＋アルコール
　ショ糖＋パルミチン酸エステル→ショ糖パルミチン酸エステル＋アルコール
　ショ糖＋ステアリン酸エステル→ショ糖ステアリン酸エステル＋アルコール
　ショ糖＋ミリスチン酸エステル→ショ糖ミリスチン酸エステル＋アルコール
　ショ糖＋オレイン酸エステル→ショ糖オレイン酸エステル＋アルコール
　ショ糖＋ラウリン酸エステル→ショ糖ラウリン酸エステル＋アルコール
　ショ糖＋エルカ酸エステル→ショ糖エルカ酸エステル＋アルコール
　ソルビタン＋脂肪酸エステル→ソルビタン脂肪酸エステル＋アルコール
　グリセリン＋脂肪酸エステル→グリセリン脂肪酸エステル＋アルコール
　ポリグリセリン＋脂肪酸エステル→ポリグリセリン脂肪酸エステル＋アルコール
　メタノール＋トリグリセリド→脂肪酸メチルエステル＋グリセリン
　上記各エステル交換反応において、糖やショ糖の１以上のヒドロキシル基が脂肪酸エステルに置換することになる。また、そのエステル交換の行われるヒドロキシル基の位置は問わない。また、ショ糖と脂肪酸エステルとのエステル交換反応において、ショ糖の２以上のヒドロキシル基と置換する脂肪酸エステルは、同じ種類の脂肪酸エステルであってもよく、異なる種類の脂肪酸エステルであってもよい。後者の場合には、例えば、ショ糖の２個のヒドロキシル基と置換する脂肪酸エステルは、パルミチン酸エステル、及びステアリン酸エステルであってもよい。
　また、反応がエステル化反応の場合には、例えば、第１の物質がアルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、第２の物質が酸であり、反応ステップにおいて、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と酸とをエステル化反応させてエステルを製造してもよい。その酸が脂肪酸である場合には、反応ステップにおいて、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と脂肪酸とをエステル化反応させて脂肪酸エステルを製造してもよい。酸が脂肪酸であり、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物が糖である場合には、反応ステップにおいて、糖と脂肪酸とをエステル化反応させて糖脂肪酸エステルを製造してもよい。その糖がショ糖である場合には、反応ステップにおいて、ショ糖と脂肪酸とをエステル化反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造してもよい。エステル化反応は特に限定されないが、例えば、次のようなものを挙げることができる。矢印の左側が第１及び第２の物質であり、矢印の右側がエステル化反応によって生成されるエステルと副産物である水である。この場合には、例えば、糖やアルコールを含む液体が分散媒となり、脂肪酸を含む液体が分散質となってもよく、または、そうでなくてもよい。
　糖＋脂肪酸→糖脂肪酸エステル＋水
　ショ糖＋パルミチン酸→ショ糖パルミチン酸エステル＋水
　ショ糖＋パルミチン酸→ショ糖ステアリン酸エステル＋水
　ショ糖＋ミリスチン酸→ショ糖ミリスチン酸エステル＋水
　ショ糖＋オレイン酸→ショ糖オレイン酸エステル＋水
　ショ糖＋ラウリン酸→ショ糖ラウリン酸エステル＋水
　ショ糖＋エルカ酸→ショ糖エルカ酸エステル＋水
　ソルビタン＋脂肪酸→ソルビタン脂肪酸エステル＋水
　グリセリン＋脂肪酸→グリセリン脂肪酸エステル＋水
　ポリグリセリン＋脂肪酸→ポリグリセリン脂肪酸エステル＋水
　メタノール＋脂肪酸→脂肪酸メチルエステル＋水
　また、イオン交換反応は特に限定されないが、例えば、次のようなものを挙げることができる。第１の液体である水（水層）に含まれる第１の物質であるシアン化ナトリウムと、第２の液体（油層）に含まれるアルキルクロライドとを反応させてもよい。その場合には、触媒である四級アンモニウム塩とのイオン交換反応によって反応が進行し、シアン化アルキルが合成される。なお、アルキルクロライドは特に限定されないが、例えば、Ｃ８Ｈ１７－Ｃｌなどであってもよい。また、触媒である四級アンモニウム塩は特に限定されないが、例えば、（ＣＨ３（ＣＨ２）１５）Ｂｕ３Ｐ＋Ｂｒ－などであってもよい。その場合には、触媒のＢｒ－と、シアン化ナトリウム（ＮａＣＮ）のＣＮ－とがイオン交換し、油層にＣＮが供給され、アルキルクロライドのＣｌと交換してシアン化アルキルが生成される。なお、例えば、アルキルクロライドがＣ８Ｈ１７－Ｃｌである場合には、Ｃ８Ｈ１７－ＣＮが生成される。
　付加反応は、２種類以上の分子が直接結合する反応や、ある分子の特定部分に別の分子が新たに付加する型の反応である。付加反応は特に限定されないが、例えば、アルケンのハロゲン化反応、または開環重合反応などであってもよい。
　アルケンのハロゲン化反応は特に限定されないが、例えば、次のような反応であってもよい。
　ＣｎＨ２ｎ＋ＨＸ→ＣｎＨ２ｎ＋１Ｘ
　ＣｎＨ２ｎ＋Ｘ２→ＣｎＨ２ｎＸ２
　式中、Ｘは、ハロゲン原子であり、例えば、塩素原子（Ｃｌ），フッ素原子（Ｆ），臭素原子（Ｂｒ），またはヨウ素原子（Ｉ）であってもよい。また、ｎは２以上の整数である。反応がアルケンのハロゲン化反応の場合には、例えば、第１の物質がＨＸやＸ２であり、第２の物質がアルケンであってもよい。
　また、開環重合反応で用いられる環状化合物は特に限定されないが、例えば、ラクトンもしくはラクタムなどの環状カルボニル化合物、エポキシドなどのオキシラン化合物、または環状オレフィンなどであってもよい。より具体的には、開環重合反応は、ε－カプロラクトンとアルコールやアミン類とを反応させるε－カプロラクトンの開環重合反応であってもよい。反応が開環重合反応の場合には、例えば、第１の物質がアルコールやアミン類であり、第２の物質が環状化合物であってもよい。
　脱離反応は、分子から原子または原子団が結合の切断により除去される反応である。脱離反応は特に限定されないが、例えば、アルコールの脱水反応、またはハロゲン化アルキルからハロゲン化水素とアルケンとを得る反応などであってもよい。
　転位反応は、分子内の原子の並びが変化する反応である。
　なお、反応が脱離反応や転位反応である場合には、例えば、第１の物質がそれらの反応の原料であり、第２の物質がその反応で用いられる触媒であってもよく、または、その逆であってもよい。
　また、反応ステップにおける反応は、乳化重合反応であってもよく、または、乳化重合反応でなくてもよい。反応ステップにおける反応が乳化重合反応である場合には、分散質である液体（ここでは、第２の液体とする）は、第２の物質であるモノマーを含む液体である。そのモノマーは、１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。また、その分散質をエマルションとする乳化剤を混合ステップにおいて投入してもよく、または乳化剤を投入することなく超音波の照射のみによってエマルションを生成してもよい。また、乳化重合反応の場合には、分散媒である液体（ここでは、第１の液体とする）に含まれる第１の物質は、モノマーの重合を開始させる重合開始剤である。その第１の物質である重合開始剤は、エマルションが生成された後に分散媒に加えられてもよく、エマルションが生成される前に分散媒に加えられていてもよい。乳化重合反応が行われる場合には、反応ステップにおいて、分散媒に含まれる重合開始剤により、分散質に含まれるモノマーの重合が開始され、ポリマー粒子が成長することになる。なお、分散媒からのモノマーの供給がなくなると、重合は停止する。
　その乳化重合におけるモノマーは特に限定されないが、例えば、スチレン、メタクリル酸エステル、またはアクリル酸エステルなどであってもよい。また、重合開始剤は特に限定されないが、例えば、アゾアミド系のものであってもよい。そのアゾアミド系の重合開始剤としては、例えば、２，２'－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］・２塩酸塩（2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] Dihydrochloride）、または２，２'－アゾビス［Ｎ－（２－カルボキシエチル）－２－メチルプロパンアミジン］（2,2'-Azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidine]）などを挙げることができる。なお、その重合開始剤は、分散媒である水に加えられてもよい。すなわち、第１の液体は、重合開始剤を有する水であってもよい。
　また、上述の反応は、例えば、バッチ式（回分式）のリアクターにおいて行われてもよく、またはフロー式（連続式）のリアクターにおいて行われてもよい。以下、フロー式のリアクターの一例について説明する。
　図１は、上記反応の行われる化学反応装置１の構成の一例を示す図である。化学反応装置１は、混合部１２と、リアクター１３と、マイクロ波発生器１４と、導波管１５と、マイクロ波制御部１６と、超音波振動子１７と、超音波発振器１８と、超音波制御部１９と、処理液貯留槽２０とを備える。
　混合部１２では、第１及び第２の液体がリアクター１３に投入される前に予混合される。第１及び第２の液体は、それぞれ独立して、複数の物質を含むものであってもよく、そうでなくてもよい。混合部１２は、例えば、羽根状の部材や翼状の部材、スクリュー状の部材を回転させることによって第１及び第２の液体を混合してもよい。また、第１及び第２の液体と共に、触媒が混合部１２において混合されてもよい。その触媒は、固体触媒（不均一系触媒）であってもよく、液状の触媒（均一系触媒）であってもよい。その固体触媒は、例えば、マイクロ波吸収性もしくはマイクロ波感受性を有してもよく、または、そうでなくてもよい。固体触媒がマイクロ波吸収性やマイクロ波感受性を有する場合には、後述するリアクター１３の内部においてマイクロ波を照射した際に、固体触媒がマイクロ波によって加熱されることになり、その固体触媒近傍での化学反応が促進されることになる。例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波が照射される場合には、マイクロ波吸収性を有する物質として、フラーレンを除くカーボン類（例えば、グラファイト、カーボンナノチューブ、または活性炭など）や、鉄、ニッケル、コバルト、またはフェライト等がある。また、混合部１２において予備加熱を行ってもよく、または行わなくてもよい。混合部１２で混合された第１及び第２の液体は、リアクター１３の上流側に投入される。
　リアクター１３は、内容物が、上方に未充填空間を有した状態で水平方向に流れる横型のフロー式の反応器である。その内容物は、第１及び第２の液体の混合液である。なお、リアクター１３における化学反応によって、第１及び第２の液体に含まれる物質から生成物が生成されるため、リアクター１３の内容物には生成物が含まれていると考えてもよい。すなわち、その内容物は、第１及び第２の液体、並びに／または生成物であると言うこともできる。また、内容物は通常、液状のものである。リアクター１３の内壁は、マイクロ波を反射する物質で構成されていることが好適である。マイクロ波を反射する物質としては、例えば、金属がある。このリアクター１３の内部の構成については後述する。
　マイクロ波発生器１４は、マイクロ波を発生する。化学反応装置１は、１個のマイクロ波発生器１４を備えていてもよく、または２個以上のマイクロ波発生器１４を備えていてもよい。そのマイクロ波の周波数は特に限定されないが、例えば、２．４５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ、２４ＧＨｚ、９１５ＭＨｚなどであってもよく、その他の３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の周波数であってもよい。
　導波管１５は、マイクロ波発生器１４の発生したマイクロ波を、リアクター１３の未充填空間に伝送する。導波管１５は、通常、図１で示されるように、マイクロ波発生器１４の個数と同じ個数だけ存在することになる。なお、導波管１５は、マイクロ波発生器１４が発生するマイクロ波の周波数に応じた規格のものを使用することが好適である。
　マイクロ波制御部１６は、後述する温度測定部２５が測定した温度に応じて、リアクター１３に照射するマイクロ波の出力を制御する。このマイクロ波制御部１６による制御によって、リアクター１３の内部を所望の温度または所望の温度幅に維持することが可能となる。
　超音波振動子１７は、超音波を発生する。超音波振動子１７は、リアクター１３の内部に配設されており、フランジ等を介して超音波発振器１８に接続されている。なお、その接続において、マイクロ波が漏洩しないようにすることが好適である。超音波振動子１７は、超音波発振器１８から受け取る高周波出力に応じて超音波振動をリアクター１３の内容物に対して与える。その超音波振動に応じて、第１及び第２の液体が混ざり合うことが好適である。例えば、その超音波振動によって、第１及び第２の液体のエマルションが生成されてもよい。
　超音波発振器１８は、高周波出力を生成し、超音波振動子１７に与える。超音波発振器１８は、超音波制御部１９によって制御される。
　超音波制御部１９は、超音波発振器１８の高周波出力を制御する。その制御は、例えば、出力（パワー）の大きさの制御であってもよく、オン・オフの制御であってもよい。超音波制御部１９は、例えば、第１及び第２の液体に応じた高周波出力の大きさや、第１及び第２の液体に応じた高周波出力のオン・オフのパターンとなるように、超音波発振器１８を制御してもよい。
　なお、リアクター１３の内容物に触媒も含まれる場合には、リアクター１３と処理液貯留槽２０との間に、リアクター１３における反応後の生成物から触媒を分離するための触媒分離部（図示せず）が存在してもよく、またはそうでなくてもよい。その触媒分離部では、例えば、フィルタや沈澱によって固体触媒を分離してもよい。また、固体触媒が磁性体を含むものである場合には、磁石で固体触媒を吸着することによって、固体触媒を分離してもよい。なお、分離された固体触媒は、適宜、再利用することができうる。また、液体の触媒を用いた場合には、触媒分離部において、蒸留や抽出、中和を行うことによって、触媒を分離してもよい。
　処理液貯留槽２０には、リアクター１３から排出された生成物が入れられる。そして、適宜、最終的な製造物と副産物等に分けられることになる。例えば、原料が遊離脂肪酸であり、リアクター１３においてエステル化が行われた場合には、バイオディーゼル燃料である製造物と、水である副産物とが得られ、処理液貯留槽２０において両者が分けられる。その場合には、酸触媒が用いられる。また、例えば、原料がトリグリセリドであり、リアクター１３においてエステル交換が行われた場合には、バイオディーゼル燃料である製造物と、グリセリンである副産物とが得られ、処理液貯留槽２０において両者が分けられる。その場合には、アルカリ触媒が用いられる。例えば、原料がショ糖であり、リアクター１３において脂肪酸エステルとのエステル合成反応や、脂肪酸とのエステル化反応が行われた場合には、ショ糖脂肪酸エステルである製造物と、アルコールや水などの副産物とが得られ、処理液貯留槽２０において両者が分けられる。
　なお、リアクター１３の後段に、リアクター１３での反応後の物質を冷却する図示しない冷却器を備えてもよく、またはそうでなくてもよい。前者の場合には、例えば、その冷却器は、リアクター１３での反応後の物質を水冷するものであってもよい。
　図２は、本実施の形態によるリアクター１３の内部構造の一例を示す図である。図２において、リアクター１３は、直列に連続した複数の室３１，３２，３３を有する。その各室３１～３３は、リアクター１３の内部を仕切る複数の仕切り板２１によって区切られたものである。前述のように、リアクター１３の内部では、上方に未充填空間２２が存在する。その未充填空間２２に対して、導波管１５を介して、マイクロ波発生器１４で発生されたマイクロ波が照射されることになる。仕切り板２１は、マイクロ波透過性のものであってもよく、マイクロ波吸収性のものであってもよく、またはマイクロ波を反射するものであってもよい。マイクロ波を透過する材料としては、例えば、テフロン（登録商標）や、石英ガラス、セラミック、窒化珪素アルミナ等がある。また、仕切り板２１は、マイクロ波透過性の材料、マイクロ波吸収性の材料、マイクロ波反射性の材料のうち、任意の２以上の材料の組み合わせによって構成されてもよい。
　リアクター１３に入った第１及び第２の液体である内容物３０は、各室３１～３３の間を流通し、最終的に下流（図２のリアクター１３の右端）から出力される。なお、その仕切り板２１には、内容物が流通する流路が存在する。その流路は、内容物が主にリアクター１３の上流側（図２の左側）から、下流側（図２の右側）に向かって流れていく流路であるが、図２で示す短い矢印のように、一部は下流側から上流側に流れてもよい。その仕切り板２１の流路は、例えば、仕切り板２１の上方において内容物がオーバーフローする流路であってもよく、または、仕切り板２１の隙間において内容物が流れる流路であってもよい。そのような仕切り板２１としては、例えば、国際公開第ＷＯ２０１３／００１６２９号に記載されている各種の仕切り板２１を用いてもよい。なお、リアクター１３は、上流側から下流側に向かって低くなる傾斜を有してもよく、そうでなくてもよい。
　なお、リアクター１３内部には、内容物３０を撹拌する撹拌手段が存在してもよく、またはそうでなくてもよい。撹拌手段が存在する場合には、その撹拌手段は、各室３１～３３ごとに存在してもよく、またはそうでなくてもよい。
　また、図２で示されるように、リアクター１３は、温度測定部２５をも有していてもよい。リアクター１３の内部の温度は、リアクター１３の内容物３０の温度であることが好適である。図２では、各室３１～３３に温度測定部２５が存在する場合について示しているが、そうでなくてもよい。温度測定部２５は、例えば、熱電対によって温度を測定してもよく、赤外線センサによって温度を測定してもよく、光ファイバーによって温度を測定してもよく、その他の方法によって温度を測定してもよい。温度測定部２５が測定した温度は、マイクロ波制御部１６に渡され、マイクロ波発生器１４によるマイクロ波の出力の制御のために用いられる。その制御は、前述のように、各室３１～３３の温度を所望の温度または所望の温度幅に維持するための制御である。
　また、超音波制御部１９による制御に応じて超音波発振器１８が高周波出力を超音波振動子１７に出力し、その高周波出力に応じて、超音波振動子１７が超音波を発生する。その結果、各室３１～３３において、内容物３０に超音波が照射され、第１及び第２の液体が混ざり合うことになる。なお、その照射によって、第１及び第２の液体のエマルションが生成または維持されてもよい。そのような混合が行われることにより、第１及び第２の液体の接触面積が大きくなり、その結果として、第１及び第２の物質の反応が促進されることになる。そのことは、エマルションが生成または維持される場合に特に顕著になると考えられる。したがって、互いに混和しない２個の液体を単に撹拌翼等で撹拌して反応させる場合と比較して、反応時間が同じ場合には、超音波を照射しなかった場合と比較して高収率となり、収率が同じ場合には、超音波を照射しなかった場合と比較して反応時間が短くなる。
　なお、リアクター１３の形状は問わない。例えば、リアクター１３は、図２の左右方向が長さ方向となる円筒状のものであってもよく、直方体の形状であってもよく、または、その他の形状であってもよい。また、リアクター１３の壁面は、断熱材で覆われていてもよい。そのようにすることで、リアクター１３の内部の熱が外部に放出されることを防止することができる。
　次に、化学反応装置１の動作について簡単に説明する。第１及び第２の液体は、ポンプ１１によって混合部１２に供給される。そして、混合部１２において混合され、リアクター１３に投入される。そのリアクター１３への原料等の供給速度は、あらかじめ決められていてもよい。
　リアクター１３に供給された原料等は、上流側から下流側に流れていく。その際に、マイクロ波発生器１４が発生したマイクロ波が導波管１５を介してリアクター１３の未充填空間２２に伝送され、内容物３０に照射される。その結果、内容物３０が加熱されることになり、反応が促進される。なお、各室３１～３３の温度は、温度測定部２５によって測定され、図示しない経路によってマイクロ波制御部１６に渡される。そして、マイクロ波制御部１６は、各室３１～３３の温度が所望の温度または所望の温度幅となるようにマイクロ波発生器１４の出力を制御する。また、超音波振動子１７が発生した超音波が内容物３０に照射される。その結果、第１及び第２の液体が混合され、第１及び第２の液体に含まれる物質の反応が促進される。その反応は、前述の合成反応であり、例えば、エステル合成反応やイオン交換反応などであってもよい。なお、マイクロ波及び超音波の照射によって、第１及び第２の液体のエマルションが生成または維持されてもよい。
　リアクター１３から出力された生成物は処理液貯留槽２０に投入され、処理液貯留槽２０において、目的とする製造物と副産物とに分けられる。このようにして、最終的な製造物が得られることになる。このような処理が繰り返して実行されることにより、目的とする製造物が順次、生成されていく。
　また、リアクター１３の各室３１～３３に超音波振動子１７が存在する場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、超音波の照射を終了してもエマルションが長時間にわたって維持される第１及び第２の液体の場合には、室３１にのみ超音波振動子１７を配設し、室３１においてエマルションを生成するようにしてもよい。
　また、直列に連続した３個の室３１～３３を有するリアクター１３について説明したが、この室の個数は問わない。室の個数は、１個、２個、または４個以上であってもよい。
　また、温度測定部２５とマイクロ波制御部１６とを備える化学反応装置１について説明したが、化学反応装置１は、温度測定部２５とマイクロ波制御部１６とを備えていなくてもよい。例えば、マイクロ波の出力をあらかじめ決められた値にすることによって、リアクター１３の内部の温度を所望の温度や温度幅に維持することができる場合には、温度を用いたマイクロ波の出力の制御を行わなくてもよい。
　また、第１及び第２の液体が混合されてリアクター１３に投入される場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、第１及び第２の液体は、予混合がなされずにリアクター１３に投入されてもよい。そのような場合には、化学反応装置１は、混合部１２を備えていなくてもよい。
　また、化学反応装置１が処理液貯留槽２０を備える場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、化学反応装置１から出力された生成物や副産物が混合したものについて、他の装置において生成物の抽出等が行われてもよい。
　なお、上述の説明では、内部に未充填空間２２を有する横型のフロー式のリアクター１３において反応を行う場合について説明したが、内部に未充填空間を有さないフロー式のリアクター１３において反応を行ってもよい。その場合には、マイクロ波が内容物３０に直接、照射される。内部に未充填空間を有さないフロー式のリアクター１３は、例えば、縦型のリアクターであってもよい。縦型のリアクターでは、下方から上方に、または上方から下方に内容物が流通する。
　また、上述の説明では、リアクター１３の内部に超音波振動子１７を配置する場合について説明したが、リアクター１３の外部に超音波振動子１７を配置し、その超音波振動子１７によってリアクター１３自体を振動させることによって内容物３０に超音波を照射してもよい。
　また、上述の説明では、フロー式のリアクター１３において反応を行う場合について説明したが、バッチ式のリアクターにおいて反応を行ってもよい。
　また、上述の説明では、有機化合物の製造方法や、その有機化合物の製造方法を用いたエステルの製造方法が混合ステップを備える場合について説明したが、そうでなくてもよい。予混合を行うことなく、第１及び第２の液体に対してマイクロ波と超音波を照射して、両液体に含まれる第１及び第２の物質を反応させるようにしてもよい。
　また、上述の説明において、マイクロ波と超音波とを照射する対象となる第１及び第２の液体のうち、少なくとも一方は、固体であったものが加熱されることによって液体になったものであってもよい。具体的には、第１の液体が凝固した第１の固体と、第２の液体とを混合し、その混合物に含まれる第１の固体を、予備加熱によって、またはマイクロ波や超音波の照射によって第１の液体に融解させてもよい。その場合であっても、結果として、互いに混和しない第１及び第２の液体にマイクロ波と超音波とを照射することになり、両液体に含まれる第１及び第２の物質の反応を促進することができる。
　以上のように、本発明による有機化合物の製造方法、及びその有機化合物の製造方法を用いたエステルの製造方法によれば、互いに混和しない２個の液体に含まれる物質を反応させる場合に、それらの液体のエマルションを生成して反応させるため、両液体の界面の面積が大きくなり、その結果として、反応が促進されることになる。その結果として、より高い収率や、より短時間での反応を実現することができるようになる。反応がエステル合成である場合には、例えば、より高い収率で、エステルを製造することができるようになる。なお、第１及び第２の液体にマイクロ波と超音波とを照射することによってエマルションが生成されない場合であっても、その照射によって両者が混合し、両液体の界面の面積が大きくなることによって、反応が促進されることになると考えられる。
　次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
実施例１　ショ糖脂肪酸エステルの生成
　三口フラスコにショ糖３４ｇ、乳化剤としてのショ糖脂肪酸エステル２ｇ、及び水５０ｇを入れ、３０分間、６０℃にて加熱撹拌することで完全に溶解させた。また、パルミチン酸メチル２７ｇを６０℃にて加熱し溶融させ、三口フラスコに投入した。その三口フラスコを撹拌機及び温度計（熱電対）を備え付けたマイクロ波リアクター内に設置した後、三口フラスコ上部より超音波ホーンを導入した。そして、撹拌しながらマイクロ波と超音波を同時に照射し、温度を９０℃±２℃に保持しながら、１０時間エステル交換反応を行った。このエステル交換反応時の液状は、水中油滴型のエマルションであった。反応終了後、混合物をエタノール１００ｍｌにて希釈し、水－エタノール相を減圧にて乾燥させ固形物を得、メチルエチルケトンを１００ｍｌ加え、固形物をろ過した後、ろ液からエバポレーターでメチルエチルケトンを除去し、ショ糖パルミチン酸エステルを８２．９重量％含む固形物２６．６ｇを得た。収率は３３．０％であった。
比較例１　マイクロ波の照射のみ
　三口フラスコにショ糖３４ｇ、乳化剤としてのショ糖脂肪酸エステル２ｇ、及び水５０ｇを入れ、３０分間、６０℃にて加熱撹拌することで完全に溶解させた。また、パルミチン酸メチル２７ｇを６０℃にて加熱し溶融させ、三口フラスコに投入した。その三口フラスコを撹拌機及び温度計（熱電対）を備え付けたマイクロ波リアクター内に設置した後、撹拌しながらマイクロ波を照射し、温度を９０℃±２℃に保持しながら、１０時間エステル交換反応を行った。なお、この比較例１では、超音波の照射は行わなかった。また、このエステル交換反応時の液状は、２層の液体であった。反応終了後、混合物をエタノール１００ｍｌにて希釈し、水－エタノール相を減圧にて乾燥させ固形物を得、メチルエチルケトンを１００ｍｌ加え、固形物をろ過した後、ろ液からエバポレーターでメチルエチルケトンを除去し、ショ糖パルミチン酸エステルを５９．０重量％含む固形物１４．７ｇを得た。収率は１１．０％であった。
比較例２　通常加熱のみ
　三口フラスコにショ糖３４ｇ、乳化剤としてのショ糖脂肪酸エステル２ｇ、及び水５０ｇを入れ、３０分間、６０℃にて加熱撹拌することで完全に溶解させた。また、パルミチン酸メチル２７ｇを６０℃にて加熱し溶融させ、三口フラスコに投入した。その三口フラスコを油浴内に設置し、撹拌しながら温度計（熱電対）で測定した温度を９０℃±２℃に保持しながら、１０時間エステル交換反応を行った。なお、この比較例２では、マイクロ波の照射及び超音波の照射は行わなかった。また、このエステル交換反応時の液状は、２層の液体であった。反応終了後、混合物をエタノール１００ｍｌにて希釈し、水－エタノール相を減圧にて乾燥させ固形物を得、メチルエチルケトンを１００ｍｌ加え、固形物をろ過した後、ろ液からエバポレーターでメチルエチルケトンを除去し、ショ糖パルミチン酸エステルを３５．５重量％含む固形物１０．２ｇを得た。収率は２．７％であった。
　なお、上記実施例１，比較例１，２におけるエステル交換反応時の液状は、マイクロ波や超音波の照射、撹拌を止めた状態で判断した。また、上記実施例１，比較例１のマイクロ波リアクターとしては、μ－Ｒｅａｃｔｏｒ（四国計測工業社製）を用いた。また、上記実施例１，比較例１，２におけるエステル交換は常圧で行った。また、超音波ホーンとしては、ＵＨ－６００Ｓ（株式会社エスエムテー社製）を用い、超音波の周波数は、２０ｋＨｚとした。また、上記実施例１，比較例１，２において、乳化剤としてのショ糖脂肪酸エステルはそれぞれ同じ市販のものを用いた。
　上述の実施例１，及び比較例１，２の収率等は、次の表、及び図３のグラフで示される通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　上記表、及び図３のグラフから、マイクロ波（ＭＷ）と超音波（ＵＳ）とを照射した場合（実施例１）の収率が、通常加熱（ＣＨ）のみの場合（比較例２）や、マイクロ波の照射のみの場合（比較例１）と比較して、顕著に高いことが分かる。実施例１の場合には、エマルションを生成することによって、ショ糖とエステル（パルミチン酸メチル）の接している界面の面積を増大させることができると共に、内部加熱を行うことができるマイクロ波を照射することによって、両物質が反応するために必要な活性化エネルギーを、両物質の界面に効率よく供給することができ、その結果として、比較例１，２と比較して、非常に高い収率を得ることができているのではないかと推定できる。
　なお、この実施例においては、エステル交換反応を行う場合について説明したが、エステル化反応においても、またその他の置換反応や、付加反応、脱離反応、転位反応、またはそれらの２以上の組み合わせにおいても同様に、マイクロ波と超音波とを照射することによってエマルションを生成することにより、より反応が促進されることになると考えられる。
　なお、本発明は、以上の実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
　本発明の有機化合物の製造方法、またその有機化合物の製造方法を用いたエステルの製造方法によって得られたエステルなどは、例えば、インク原料、または食品用乳化剤などとして利用することができる。

Claims (16)

  1. 互いに混和しない液体である第１の液体と第２の液体に、マイクロ波と超音波とを同時に照射することによって前記第１及び第２の液体の全体のエマルションを維持し、前記第１の液体に含まれる第１の物質と、前記第２の液体に含まれる第２の物質とを反応させることによって有機化合物（ただし、脂肪酸メチルエステルを除く）を製造する有機化合物の製造方法。
  2. マイクロ波と超音波とを同時に照射することによって前記第１及び第２の液体のエマルションを生成及び維持する、請求項１記載の有機化合物の製造方法。
  3. 前記反応はリアクターにおいて行われ、
    前記リアクターの内壁は金属で構成されている、請求項１または請求項２記載の有機化合物の製造方法。
  4. 前記第１の液体は、親水性液体であり、
    前記第２の液体は、親油性液体である、請求項１から請求項３のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
  5. 前記反応は、置換反応、付加反応、脱離反応、及び転位反応からなる群から選ばれる１以上の反応である、請求項１から請求項４のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
  6. 請求項４記載の有機化合物の製造方法を用いるエステルの製造方法であって、
    前記第１の物質は、ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、
    前記第２の物質は、酸またはエステルであり、
    前記反応では、前記ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記酸またはエステルとをエステル合成してエステルを製造する、エステルの製造方法。
  7. 前記第１の物質は、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、
    前記第２の物質は、エステルであり、
    前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記エステルとをエステル交換反応させてエステルを製造する、請求項６記載のエステルの製造方法。
  8. 前記第２の物質は、脂肪酸エステルであり、
    前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記脂肪酸エステルとをエステル交換反応させて脂肪酸エステルを製造する、請求項７記載のエステルの製造方法。
  9. 前記第１の物質は、糖であり、
    前記反応では、前記糖と前記脂肪酸エステルとをエステル交換反応させて糖脂肪酸エステルを製造する、請求項８記載のエステルの製造方法。
  10. 前記第１の物質は、ショ糖であり、
    前記反応では、前記ショ糖と前記脂肪酸エステルとをエステル交換反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造する、請求項９記載のエステルの製造方法。
  11. 前記第１の物質は、アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、
    前記第２の物質は、酸であり、
    前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記酸とをエステル化反応させてエステルを製造する、請求項６記載のエステルの製造方法。
  12. 前記第２の物質は、脂肪酸であり、
    前記反応では、前記アルコール性ヒドロキシル基を有する有機化合物と、前記脂肪酸とをエステル化反応させて脂肪酸エステルを製造する、請求項１１記載のエステルの製造方法。
  13. 前記第１の物質は、糖であり、
    前記反応では、前記糖と前記脂肪酸とをエステル化反応させて糖脂肪酸エステルを製造する、請求項１２記載のエステルの製造方法。
  14. 前記第１の物質は、ショ糖であり、
    前記反応では、前記ショ糖と前記脂肪酸とをエステル化反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造する、請求項１３記載のエステルの製造方法。
  15. 前記反応は、イオン交換反応である、請求項１から請求項３のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
  16. 前記反応は、フロー式のリアクターにおいて行われる、請求項１から請求項５のいずれか記載の有機化合物の製造方法。
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