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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024130020
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法
(51)【国際特許分類】
C07D 307/48 20060101AFI20240920BHJP
C07B 61/00 20060101ALN20240920BHJP
【ＦＩ】
C07D307/48
C07B61/00 300
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023039492
(22)【出願日】2023-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】000165000
【氏名又は名称】群栄化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【弁理士】
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100106057
【弁理士】
【氏名又は名称】柳井 則子
(72)【発明者】
【氏名】小林 誠
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 和樹
【テーマコード（参考）】
4H039
【Ｆターム（参考）】
4H039CA41
4H039CA62
4H039CC20
4H039CG10
4H039CG90
(57)【要約】
【課題】反応系内の圧力が低く、かつヒドロキシメチルフルフラールの収率に優れるヒドロキシメチルフルフラールの製造方法の提供。
【解決手段】アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩の存在下又は不在下、かつアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、有機液体及び水を媒体として水熱処理する、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法であり、前記有機液体が、沸点７０℃以上の極性溶剤を含む、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩の存在下又は不在下、かつアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、有機液体及び水を媒体として水熱処理する、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法であり、前記有機液体が、沸点７０℃以上の極性溶剤を含む、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩の存在下又は不在下、かつアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、有機液体及び水を媒体として水熱処理する、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法であり、
前記有機液体が、沸点７０℃以上の極性溶剤を含む、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
前記有機液体が、沸点７０℃以上の極性溶剤を含む、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【請求項2】
前記極性溶剤の２５℃における水への溶解度が１．０×１０４ｍｇ／Ｌ以上である請求項１に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【請求項3】
前記極性溶剤がジメチルスルホキシドである請求項１又は２に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【請求項4】
前記炭水化物のフラクト分が４０モル％以上である請求項１又は２に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【請求項5】
前記原料を水熱処理する温度が１３０～１６０℃である請求項１又は２に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【請求項6】
前記原料を水熱処理する時間が０．５～５時間である請求項１又は２に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
炭水化物を水熱処理することで、ヒドロキシメチルフルフラールが生成することが知られている。
特許文献１には、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の一種類以上の塩の存在下、バイオマス由来の炭水化物を含有する原料を、水及び有機液体を媒体として水熱処理するヒドロキシメチルフルフラールの合成方法が開示されている。
特許文献１には、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の一種類以上の塩の存在下、バイオマス由来の炭水化物を含有する原料を、水及び有機液体を媒体として水熱処理するヒドロキシメチルフルフラールの合成方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１４３０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１の方法は、反応系内の圧力が高圧になる問題がある。
特許文献１には、有機液体として用いられているテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）の一部をトルエンに置換することで、反応系内の圧力を下げられる一方、トルエンの置換量が増えるにつれて、ヒドロキシメチルフルフラールの収率が低下することが記載されている。
本発明は、反応系内の圧力が低く、かつヒドロキシメチルフルフラールの収率に優れるヒドロキシメチルフルフラールの製造方法を提供する。
特許文献１には、有機液体として用いられているテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）の一部をトルエンに置換することで、反応系内の圧力を下げられる一方、トルエンの置換量が増えるにつれて、ヒドロキシメチルフルフラールの収率が低下することが記載されている。
本発明は、反応系内の圧力が低く、かつヒドロキシメチルフルフラールの収率に優れるヒドロキシメチルフルフラールの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩の存在下又は不在下、かつアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、有機液体及び水を媒体として水熱処理する、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法であり、
前記有機液体が、沸点７０℃以上の極性溶剤を含む、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［２］前記極性溶剤の２５℃における水への溶解度が１．０×１０４ｍｇ／Ｌ以上である［１］に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［３］前記極性溶剤がジメチルスルホキシドである［１］又は［２］に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［４］前記炭水化物のフラクト分が４０モル％以上である［１］～［３］のいずれかに記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［５］前記原料を水熱処理する温度が１３０～１６０℃である［１］～［４］のいずれかに記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［６］前記原料を水熱処理する時間が０．５～５時間である［１］～［５］のいずれかに記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［１］アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩の存在下又は不在下、かつアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、有機液体及び水を媒体として水熱処理する、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法であり、
前記有機液体が、沸点７０℃以上の極性溶剤を含む、ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［２］前記極性溶剤の２５℃における水への溶解度が１．０×１０４ｍｇ／Ｌ以上である［１］に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［３］前記極性溶剤がジメチルスルホキシドである［１］又は［２］に記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［４］前記炭水化物のフラクト分が４０モル％以上である［１］～［３］のいずれかに記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［５］前記原料を水熱処理する温度が１３０～１６０℃である［１］～［４］のいずれかに記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
［６］前記原料を水熱処理する時間が０．５～５時間である［１］～［５］のいずれかに記載のヒドロキシメチルフルフラールの製造方法。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、反応系内の圧力が低く、かつヒドロキシメチルフルフラールの収率に優れるヒドロキシメチルフルフラールの製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0007】
ヒドロキシメチルフルフラール（以下、「ＨＭＦ」とも記す。）は、フラン環の２位にホルミル基、５位にヒドロキシメチル基が置換した化合物である。
本発明の一実施形態に係るＨＭＦの製造方法は、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩（以下、「アルカリ（土類）金属塩」とも記す。）の存在下又は不在下、かつアルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、水及び有機液体を媒体として水熱処理する。これにより、ＨＭＦが生成する。
本発明の一実施形態に係るＨＭＦの製造方法は、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩（以下、「アルカリ（土類）金属塩」とも記す。）の存在下又は不在下、かつアルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、水及び有機液体を媒体として水熱処理する。これにより、ＨＭＦが生成する。
【0008】
（原料）
原料は炭水化物を含む。
炭水化物は、単糖単位を１つ有する化合物（単糖）であってもよく、単糖単位を２つ以上有する化合物（オリゴ糖、デキストリン、フルクタン、デンプン、それらの誘導体等）であってもよく、これらの化合物の２種以上の混合物であってもよい。
単糖としては、例えばフルクトース、グルコース、マンノース、ガラクトース、リボース、キシロース、デオキシリボース等が挙げられる。
単糖単位を２つ以上有する化合物における２つ以上の単糖単位は同じでもよく異なっていてもよい。
原料は炭水化物を含む。
炭水化物は、単糖単位を１つ有する化合物（単糖）であってもよく、単糖単位を２つ以上有する化合物（オリゴ糖、デキストリン、フルクタン、デンプン、それらの誘導体等）であってもよく、これらの化合物の２種以上の混合物であってもよい。
単糖としては、例えばフルクトース、グルコース、マンノース、ガラクトース、リボース、キシロース、デオキシリボース等が挙げられる。
単糖単位を２つ以上有する化合物における２つ以上の単糖単位は同じでもよく異なっていてもよい。
【0009】
本実施形態において、原料中の炭水化物は、フラクト分が４０モル％以上であることが好ましい。
「フラクト分」とは、炭水化物中の全ての単糖単位の合計に対するフルクトース単位の割合である。例えば炭水化物がスクロースの場合、スクロースは１つのフルクトース単位と１つのグルコース単位とからなるため、フラクト分は５０モル％である。
「フラクト分」とは、炭水化物中の全ての単糖単位の合計に対するフルクトース単位の割合である。例えば炭水化物がスクロースの場合、スクロースは１つのフルクトース単位と１つのグルコース単位とからなるため、フラクト分は５０モル％である。
【0010】
フルクトース単位は、フルクトース以外の単糖単位に比べ、水熱処理で高収率にＨＭＦに変換できる。そのため、フラクト分が４０モル％以上の炭水化物を用いることで、ＨＭＦの収率が向上する。
また、フルクトース単位は、フルクトース以外の単糖単位に比べ、水熱処理でＨＭＦに変換するために必要な反応時間が短い。そのため、フラクト分が４０モル％以上の炭水化物を用いることで、反応時間を短くでき、生産性が向上する。また、反応時間が長くなると、生成したＨＭＦの分解や高分子量化が進み、ＨＭＦの収率があまり上がらなくなるおそれがあるが、反応時間が短くなることで、ＨＭＦの分解や高分子量化を抑制できる。
炭水化物のフラクト分は、６０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上がさらに好ましい。
炭水化物のフラクト分は１００モル％であってもよいが、フルクトース単位のみからなる炭水化物は製造に手間がかかり、高コストになる傾向がある。本実施形態の方法によれば、フラクト分が１００モル％でなくても高収率を達成できるので、炭水化物のフラクト分は、１００モル％未満が好ましく、９０モル％以下がより好ましい。
また、フルクトース単位は、フルクトース以外の単糖単位に比べ、水熱処理でＨＭＦに変換するために必要な反応時間が短い。そのため、フラクト分が４０モル％以上の炭水化物を用いることで、反応時間を短くでき、生産性が向上する。また、反応時間が長くなると、生成したＨＭＦの分解や高分子量化が進み、ＨＭＦの収率があまり上がらなくなるおそれがあるが、反応時間が短くなることで、ＨＭＦの分解や高分子量化を抑制できる。
炭水化物のフラクト分は、６０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上がさらに好ましい。
炭水化物のフラクト分は１００モル％であってもよいが、フルクトース単位のみからなる炭水化物は製造に手間がかかり、高コストになる傾向がある。本実施形態の方法によれば、フラクト分が１００モル％でなくても高収率を達成できるので、炭水化物のフラクト分は、１００モル％未満が好ましく、９０モル％以下がより好ましい。
【0011】
フラクト分が４０モル％以上の炭水化物（以下、「高Ｆ炭水化物」とも記す。）は、フルクトース単位を有する化合物の１種以上からなるものであってもよく、フルクトース単位を有する化合物の１種以上と、フルクトース以外の単糖単位を有し、フルクトース単位を有さない化合物の１種以上とからなるものであってもよい。フルクトース単位を有する化合物は、フルクトース以外の単糖単位をさらに有していてもよい。フルクトース以外の単糖としては、例えばグルコース、マンノース、ガラクトース、リボース、キシロース、デオキシリボース等が挙げられる。
【0012】
高Ｆ炭水化物がフルクトース単位を有する化合物の１種からなる場合、フルクトース単位を有する化合物は、全ての単糖単位の合計に対するフルクトース単位の割合が４０モル％以上である。高Ｆ炭水化物がフルクトース単位を有する化合物の２種以上からなる場合、それらの全ての前記フルクトース単位の割合が４０モル％以上であってもよく、一部の前記フルクトース単位の割合が４０モル％超で、一部の前記フルクトース単位の割合が０モル％超４０モル％未満であってもよい。
高Ｆ炭水化物がフルクトース単位を有する化合物の１種以上と、フルクトース以外の単糖単位を有し、フルクトース単位を有さない化合物の１種以上とからなる場合、フルクトース単位を有する化合物の少なくとも１種は、全ての単糖単位の合計に対するフルクトース単位の割合が４０モル％超である。
高Ｆ炭水化物がフルクトース単位を有する化合物の１種以上と、フルクトース以外の単糖単位を有し、フルクトース単位を有さない化合物の１種以上とからなる場合、フルクトース単位を有する化合物の少なくとも１種は、全ての単糖単位の合計に対するフルクトース単位の割合が４０モル％超である。
【0013】
フルクトース単位を有する化合物としては、例えば、フルクトース、スクロース、フラクトオリゴ糖、フルクタン（イヌリン、レバン等）等が挙げられる。
フルクトース以外の単糖単位を有し、フルクトース単位を有さない化合物としては、例えば、フルクトース以外の単糖、フラクトオリゴ糖以外のオリゴ糖（マルトース、マルトトリオース等）、デキストリン、セルロース、デンプン等が挙げられる。
フルクトース以外の単糖単位を有し、フルクトース単位を有さない化合物としては、例えば、フルクトース以外の単糖、フラクトオリゴ糖以外のオリゴ糖（マルトース、マルトトリオース等）、デキストリン、セルロース、デンプン等が挙げられる。
【0014】
炭水化物は、反応性の観点から、水溶性であることが好ましい。
炭水化物が水溶性であるとは、析出することなく、水に溶解することを意味する。
炭水化物が水溶性であるとは、析出することなく、水に溶解することを意味する。
【0015】
原料は、炭水化物以外の成分を含んでいてもよい。
炭水化物以外の成分としては、例えば水が挙げられる。なお、原料が水を含む場合、原料中の水は、水熱処理の媒体を構成する水の一部である。
炭水化物以外の成分としては、例えば水が挙げられる。なお、原料が水を含む場合、原料中の水は、水熱処理の媒体を構成する水の一部である。
【0016】
原料は市販品を用いることができる。
炭水化物及び水を含む原料の市販品の例としては、果糖液糖、果糖ぶどう糖液糖、ぶどう糖果糖液糖、マルトースシロップ等が挙げられる。
炭水化物及び水を含む原料の市販品の例としては、果糖液糖、果糖ぶどう糖液糖、ぶどう糖果糖液糖、マルトースシロップ等が挙げられる。
【0017】
（アルカリ（土類）金属塩）
アルカリ（土類）金属塩は水に溶解して塩析効果を発揮する。アルカリ（土類）金属塩は必ずしも必須ではないが、有機液体が、それ自体は水にわずかに溶解するようなものであっても、アルカリ（土類）金属塩の存在下で水熱処理を行うことで、有機液体と水とを相分離させ、水相で生成したＨＭＦが有機液体相に移行させることができる。ＨＭＦは水中では不安定で、フミン化又は分解が生じやすいが、有機液体中では比較的安定である。ＨＭＦが有機液体相に移行することで、ＨＭＦの収率が向上する。
なお、有機液体がジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である場合、ＤＭＳＯは水への溶解度が極めて高いため、アルカリ（土類）金属塩の存在下であっても、有機液体と水とが二層に分離しないことがある。理由は明らかではないが、有機液体がＤＭＳＯの場合は、有機液体と水とが二層に分離しなくてもＨＭＦの収率が良好となる。
アルカリ（土類）金属塩は水に溶解して塩析効果を発揮する。アルカリ（土類）金属塩は必ずしも必須ではないが、有機液体が、それ自体は水にわずかに溶解するようなものであっても、アルカリ（土類）金属塩の存在下で水熱処理を行うことで、有機液体と水とを相分離させ、水相で生成したＨＭＦが有機液体相に移行させることができる。ＨＭＦは水中では不安定で、フミン化又は分解が生じやすいが、有機液体中では比較的安定である。ＨＭＦが有機液体相に移行することで、ＨＭＦの収率が向上する。
なお、有機液体がジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である場合、ＤＭＳＯは水への溶解度が極めて高いため、アルカリ（土類）金属塩の存在下であっても、有機液体と水とが二層に分離しないことがある。理由は明らかではないが、有機液体がＤＭＳＯの場合は、有機液体と水とが二層に分離しなくてもＨＭＦの収率が良好となる。
【0018】
アルカリ（土類）金属塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。これらの中でも、塩析効果に優れる点で、カルシウム塩が好ましい。
アルカリ（土類）金属塩においてアルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオンと塩を形成するアニオンとしては、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＨＳＯ４ －、ＳＯ４ ２－、ＣＦ３ＳＯ３ －、ＮＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＨＰＯ４ －、及びＰＯ４ ２－等が挙げられる。これらの中でも、異性化効果に優れる点で、Ｃｌ－が好ましい。
アルカリ（土類）金属塩としては、塩化カルシウムが特に好ましい。
アルカリ（土類）金属塩は、水和物であってもよい。
アルカリ（土類）金属塩においてアルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオンと塩を形成するアニオンとしては、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＨＳＯ４ －、ＳＯ４ ２－、ＣＦ３ＳＯ３ －、ＮＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＨＰＯ４ －、及びＰＯ４ ２－等が挙げられる。これらの中でも、異性化効果に優れる点で、Ｃｌ－が好ましい。
アルカリ（土類）金属塩としては、塩化カルシウムが特に好ましい。
アルカリ（土類）金属塩は、水和物であってもよい。
【0019】
（アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩）
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩は触媒として機能する。アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の存在下で水熱処理を行うことで、ＨＭＦの収率が向上する。
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩は触媒として機能する。アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の存在下で水熱処理を行うことで、ＨＭＦの収率が向上する。
【0020】
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩としては、鉄塩、銅塩、アルミニウム塩、鉛塩、亜鉛塩、すず塩、タングステン塩、インジウム塩、モリブデン塩、クロム塩、ゲルマニウム塩、タンタル塩、マグネシウム塩、コバルト塩、カドミウム塩、チタン塩、ジルコニウム塩、バナジウム塩、ガリウム塩、アンチモン塩、マンガン塩、ニッケル塩、ハフニウム塩、ニオブ塩、ビスマス塩、レニウム塩、及びタリウム塩等が挙げられる。これらの中でも、反応性に優れる点で、鉄塩が好ましい。
卑金属塩において卑金属イオンと塩を形成するアニオンとしては、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＨＳＯ４ －、ＳＯ４ ２－、ＣＦ３ＳＯ３ －、ＮＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、ＢＦ４ －、ＰＯ４ ３－、ＰＦ６ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＨＰＯ４ －、及びＰＯ４ ２－等が挙げられる。これらの中でも、異性化効果に優れる点で、Ｃｌ－が好ましい。
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩としては、塩化鉄が特に好ましい。
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩は、水和物であってもよい。
卑金属塩において卑金属イオンと塩を形成するアニオンとしては、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＨＳＯ４ －、ＳＯ４ ２－、ＣＦ３ＳＯ３ －、ＮＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、ＢＦ４ －、ＰＯ４ ３－、ＰＦ６ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＨＰＯ４ －、及びＰＯ４ ２－等が挙げられる。これらの中でも、異性化効果に優れる点で、Ｃｌ－が好ましい。
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩としては、塩化鉄が特に好ましい。
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩は、水和物であってもよい。
【0021】
（有機液体）
有機液体は、典型的には、ＨＭＦを溶解可能な有機溶剤である。
本実施形態において、有機液体は、沸点７０℃以上の極性溶剤（以下、「高沸点極性溶剤」とも記す。）を含む。沸点は、常圧における値である。
極性溶剤は、スルフィニル基、エーテル基、水酸基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基等の極性部位を有するため、水との親和性に優れる。そのため、水相で生じたＨＭＦが有機液体相へ移行しやすく、ＨＭＦの収率が向上する。また、沸点が７０℃以上の極性溶剤を用いることで、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）のような低沸点の極性溶剤を用いる場合に比べ、水熱処理時の反応系内の圧力が低くなる。
高沸点極性溶剤の沸点は、反応系内の圧力を低くする観点から、８０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましい。高沸点極性溶剤の沸点の上限は特に限定されないが、減圧濃縮等でＨＭＦの精製が容易になる観点では、３００℃以下が好ましく、２５０℃以下がより好ましい。上記下限値及び上記上限値は適宜組み合わせることができる。例えば７０～３００℃であってよく、８０～２５０℃であってよい。
有機液体は、典型的には、ＨＭＦを溶解可能な有機溶剤である。
本実施形態において、有機液体は、沸点７０℃以上の極性溶剤（以下、「高沸点極性溶剤」とも記す。）を含む。沸点は、常圧における値である。
極性溶剤は、スルフィニル基、エーテル基、水酸基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基等の極性部位を有するため、水との親和性に優れる。そのため、水相で生じたＨＭＦが有機液体相へ移行しやすく、ＨＭＦの収率が向上する。また、沸点が７０℃以上の極性溶剤を用いることで、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）のような低沸点の極性溶剤を用いる場合に比べ、水熱処理時の反応系内の圧力が低くなる。
高沸点極性溶剤の沸点は、反応系内の圧力を低くする観点から、８０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましい。高沸点極性溶剤の沸点の上限は特に限定されないが、減圧濃縮等でＨＭＦの精製が容易になる観点では、３００℃以下が好ましく、２５０℃以下がより好ましい。上記下限値及び上記上限値は適宜組み合わせることができる。例えば７０～３００℃であってよく、８０～２５０℃であってよい。
【0022】
高沸点極性溶剤は、２５℃における水への溶解度が１．０×１０４ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましく、１．０×１０５ｍｇ／Ｌ以上であることがより好ましく、１．０×１０６ｍｇ／Ｌ以上であることがさらに好ましい。水への溶解度が上記下限値以上であると、ＨＭＦの収率が高くなる傾向がある。その理由の一つとしては、水相で生じたＨＭＦが有機液体相へ移行しやすくなることが考えられる。水への溶解度は高い程好ましく、上限は特に限定されない。
高沸点極性溶剤は、発火点が２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましい。水熱処理は１３０～１６０℃程度の高温で行われるため、発火点が高い方が、安全に反応を行うことができる。発火点は、常圧における値である。
高沸点極性溶剤は、発火点が２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましい。水熱処理は１３０～１６０℃程度の高温で行われるため、発火点が高い方が、安全に反応を行うことができる。発火点は、常圧における値である。
【0023】
高沸点極性溶剤の具体例としては、ジメチルスルホキシド（以下、「ＤＭＳＯ」とも記す。）、メチルテトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン、ジメチルイミダゾリジノン、アセトニトリル、エタノール、１－ブタノール、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。これらの中でも、ＨＭＦの収率の観点から、ＤＭＳＯ、１，４－ジオキサンが好ましく、ＤＭＳＯが特に好ましい。
これらの高沸点極性溶剤は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
これらの高沸点極性溶剤は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【0024】
有機液体は、高沸点極性溶剤以外の他の有機液体をさらに含んでいてもよい。
他の有機液体としては、例えば、非極性溶剤、沸点７０℃未満の極性溶剤等が挙げられる。他の有機液体の具体例としては、テトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」とも記す。）、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、メタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、ヘキサン、ジメチルスルフィド、アセトン、トルエン等が挙げられる。これらの他の有機液体は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。他の有機液体は、高沸点極性溶剤と混和可能であることが好ましい。ＨＭＦの収率の点では、有機液体は、トルエン等の芳香族炭化水素を含まないことが好ましい。
他の有機液体としては、例えば、非極性溶剤、沸点７０℃未満の極性溶剤等が挙げられる。他の有機液体の具体例としては、テトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」とも記す。）、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、メタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、ヘキサン、ジメチルスルフィド、アセトン、トルエン等が挙げられる。これらの他の有機液体は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。他の有機液体は、高沸点極性溶剤と混和可能であることが好ましい。ＨＭＦの収率の点では、有機液体は、トルエン等の芳香族炭化水素を含まないことが好ましい。
【0025】
有機液体の総質量に対する高沸点極性溶剤の割合は、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。
【0026】
（水熱処理）
アルカリ（土類）金属塩の存在下又は不在下、かつアルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、水及び有機液体を媒体として水熱処理することで、ＨＭＦを含む反応液が得られる。
アルカリ（土類）金属塩の存在下又は不在下、かつアルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の存在下で、炭水化物を含む原料を、水及び有機液体を媒体として水熱処理することで、ＨＭＦを含む反応液が得られる。
【0027】
アルカリ（土類）金属塩の使用量は、炭水化物１００質量部に対し、４０～８０質量部が好ましく、６０～７０質量部がより好ましい。アルカリ（土類）金属塩の使用量が上記下限値以上であれば、塩析の効果により有機液体相と水相の二層に分離させやすい。二層に分離すると、副生成物や固着物の生成が少ない条件で反応を行うことができ、収率も高くなる。上記上限値以下であれば、充分に二相に分離するため、有機液体相の回収及び有機液体相中に溶解するＨＭＦの抽出が容易となる。
【0028】
アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の使用量は、炭水化物１００質量部に対し、１～２０質量部が好ましく、５～１０質量部がより好ましい。アルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩の使用量が上記下限値以上であれば、副生成物の生成を抑えつつ、高収率でＨＭＦに変換することができる。上記上限値以下であれば、更に短い反応時間で且つ高収率でＨＭＦに変換することができる。
【0029】
水の使用量は、炭水化物及び水の合計１００質量部に対する炭水化物の割合が、１０～５０質量部となる量が好ましく、２０～４０質量部となる量がより好ましい。炭水化物の割合が上記下限値以上であれば、反応後の有機液体相の回収及び有機液体相中に溶解するＨＭＦの抽出が容易となる。上記上限値以下であれば、炭水化物の濃度を低くすることができるため、副生成物の生成を抑えつつ、高収率でＨＭＦに変換することができる。
【0030】
有機液体の使用量は、炭水化物及び水の合計１００質量部に対し、２００～５００質量部が好ましく、３００～４００質量部がより好ましい。有機液体の使用量が上記下限値以上であれば、有機液体によるＨＭＦの抽出効率が上がるため、副生成物の抑制をすることができ、ＨＭＦの収率が向上する。上記上限値以下であれば、反応後の有機液体の除去が容易になる利点があり、それによって、反応後の有機液体の除去の手間が減り、且つ廃液量が少なくなる。
【0031】
水熱処理は、バッチ式、フロー式、パーコレート式等の公知の方法により実施できる。例えばバッチ式の場合、耐圧容器に攪拌子、原料、水、有機液体、アルカリ（土類）金属塩及びアルカリ（土類）金属塩以外の卑金属塩を仕込み、攪拌下で任意の反応温度に昇温し、任意の反応時間保持した後、冷却する方法が挙げられる。
反応温度は、１３０～１６０℃が好ましく、１４０～１５０℃がより好ましい。反応温度が上記下限値以上であれば、反応時間を短くできる。反応温度が上記上限値以下であれば、反応圧力を低くできる。
反応時間は、０．５～５時間が好ましく、１～３時間がより好ましい。反応時間が上記下限値以上であれば、フルクトース単位が充分にＨＭＦに変換される。反応時間が上記上限値以下であれば、生成したＨＭＦのフミン化や分解を抑制できる。
反応圧力は、使用する有機液体の沸点、反応温度等に応じた値となるが、例えば０．１～０．３ＭＰａである。
水熱処理後、必要に応じて、抽出、フミン質など副生成物の除去等の処理を行ってもよい。
反応温度は、１３０～１６０℃が好ましく、１４０～１５０℃がより好ましい。反応温度が上記下限値以上であれば、反応時間を短くできる。反応温度が上記上限値以下であれば、反応圧力を低くできる。
反応時間は、０．５～５時間が好ましく、１～３時間がより好ましい。反応時間が上記下限値以上であれば、フルクトース単位が充分にＨＭＦに変換される。反応時間が上記上限値以下であれば、生成したＨＭＦのフミン化や分解を抑制できる。
反応圧力は、使用する有機液体の沸点、反応温度等に応じた値となるが、例えば０．１～０．３ＭＰａである。
水熱処理後、必要に応じて、抽出、フミン質など副生成物の除去等の処理を行ってもよい。
【実施例0032】
以下に、本発明を実施例によってさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。以下において「％」は、特に説明のない場合は「質量％」を示す。
ガスクロマトグラフィー及び高速液体クロマトグラフィーの測定条件を以下に示す。
ガスクロマトグラフィー及び高速液体クロマトグラフィーの測定条件を以下に示す。
【0033】
［ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）］
・装置：島津製作所社製「ＧＣ２０１４」
・分析カラム：島津ジーエルシー社製「ＺＢ－５」
・カラム温度：１００℃
・キャリアガス：ヘリウム、窒素
・検出器：ＦＩＤ
・装置：島津製作所社製「ＧＣ２０１４」
・分析カラム：島津ジーエルシー社製「ＺＢ－５」
・カラム温度：１００℃
・キャリアガス：ヘリウム、窒素
・検出器：ＦＩＤ
【0034】
＜実施例１：ＤＭＳＯを用いたＨＭＦの合成＞
以下の手順でＨＭＦの合成を行った。
温度センサー、マグネティックスターラー、圧力計を備えた内容量１００ｍＬの反応容器にフルクトース（特級、富士フィルム和光純薬製、フラクト分１００モル％）の２．２５ｇを仕込んだ。次いで、純水の３．７５ｇ、ＤＭＳＯ（特級、富士フィルム和光純薬製）の２０．０ｇを仕込んだ。次いで、塩化カルシウム・二水和物（特級、富士フィルム和光純薬製）の１．５０ｇ、塩化鉄・六水和物（特級、富士フィルム和光純薬製）の０．１５ｇを仕込み、系内を均一に混合させた。次いで、４００ｒｐｍで攪拌しながら１５０℃まで昇温させた。１５０℃に到達後、１５０℃±１℃で１時間保持し、その後、温度調節を止め、反応容器に冷却水を循環させることで、３０℃以下まで冷却した。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は均一な溶液であった。次いで、分液漏斗にＤＭＳＯの５０．０ｇ、純水の５０．０ｇを添加した。得られた溶液に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
以下の手順でＨＭＦの合成を行った。
温度センサー、マグネティックスターラー、圧力計を備えた内容量１００ｍＬの反応容器にフルクトース（特級、富士フィルム和光純薬製、フラクト分１００モル％）の２．２５ｇを仕込んだ。次いで、純水の３．７５ｇ、ＤＭＳＯ（特級、富士フィルム和光純薬製）の２０．０ｇを仕込んだ。次いで、塩化カルシウム・二水和物（特級、富士フィルム和光純薬製）の１．５０ｇ、塩化鉄・六水和物（特級、富士フィルム和光純薬製）の０．１５ｇを仕込み、系内を均一に混合させた。次いで、４００ｒｐｍで攪拌しながら１５０℃まで昇温させた。１５０℃に到達後、１５０℃±１℃で１時間保持し、その後、温度調節を止め、反応容器に冷却水を循環させることで、３０℃以下まで冷却した。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は均一な溶液であった。次いで、分液漏斗にＤＭＳＯの５０．０ｇ、純水の５０．０ｇを添加した。得られた溶液に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0035】
＜実施例２：ＤＭＳＯを用いたＨＭＦの合成＞
塩化カルシウム・二水和物を使用しなかった以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は均一な溶液であった。次いで、分液漏斗にＤＭＳＯ５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、得られた溶液に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
塩化カルシウム・二水和物を使用しなかった以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は均一な溶液であった。次いで、分液漏斗にＤＭＳＯ５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、得られた溶液に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0036】
＜実施例３：１，４－ジオキサンを用いたＨＭＦの合成＞
ＤＭＳＯの代わりに１，４－ジオキサンを用い、反応温度を１５０℃から１３０℃に変更した以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は、水層及び有機層（１，４－ジオキサン層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗に１，４－ジオキサン５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
ＤＭＳＯの代わりに１，４－ジオキサンを用い、反応温度を１５０℃から１３０℃に変更した以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は、水層及び有機層（１，４－ジオキサン層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗に１，４－ジオキサン５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0037】
＜実施例４：１－ブタノールを用いたＨＭＦの合成＞
ＤＭＳＯの代わりに１－ブタノールを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は、水層及び有機層（１－ブタノール層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗に１－ブタノール５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
ＤＭＳＯの代わりに１－ブタノールを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は、水層及び有機層（１－ブタノール層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗に１－ブタノール５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0038】
＜実施例５：メチルイソブチルケトンを用いたＨＭＦの合成＞
ＤＭＳＯの代わりにメチルイソブチルケトンを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応後の液は、水層及び有機層（メチルイソブチルケトン層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗にメチルイソブチルケトン５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
ＤＭＳＯの代わりにメチルイソブチルケトンを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応後の液は、水層及び有機層（メチルイソブチルケトン層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗にメチルイソブチルケトン５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0039】
＜比較例１：ＴＨＦを用いたＨＭＦの合成＞
ＤＭＳＯの代わりにＴＨＦを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応後の液は、水層及び有機層（ＴＨＦ層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗にＴＨＦ５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
ＤＭＳＯの代わりにＴＨＦを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応後の液は、水層及び有機層（ＴＨＦ層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗にＴＨＦ５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0040】
＜比較例２：メタノールを用いたＨＭＦの合成＞
ＤＭＳＯの代わりにメタノールを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は均一な溶液であった。次いで、分液漏斗にメタノール５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、得られた溶液に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
ＤＭＳＯの代わりにメタノールを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応液は均一な溶液であった。次いで、分液漏斗にメタノール５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、得られた溶液に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0041】
＜比較例３：トルエンを用いたＨＭＦの合成＞
ＤＭＳＯの代わりにトルエンを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応後の液は、水層及び有機層（トルエン層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗にトルエン５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
ＤＭＳＯの代わりにトルエンを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行った。冷却後の反応液を回収し、分液漏斗に移した。反応後の液は、水層及び有機層（トルエン層）の二層に分離していた。次いで、分液漏斗にトルエン５０．０ｇ、純水５０．０ｇを添加し、水層及び有機層をそれぞれ回収した。有機層に含まれるＨＭＦ量をガスクロマトグラフィーで確認し、ＨＭＦの収率を求めた。
【0042】
表１に、実施例１～５及び比較例１～３における有機液体（種、沸点、水への溶解度）、反応温度、系内の圧力、ＨＭＦの収率を示す。
表１に示すとおり、沸点が７０℃未満の極性溶剤を用いた比較例１～２は、系内の圧力が高かった。非極性溶剤であるトルエンを用いた比較例３は、ＨＭＦの収率が低かった。これに対し、実施例１～５は、比較例１～２よりも系内の圧力が低く、かつ比較例３よりも収率が高かった。
表１に示すとおり、沸点が７０℃未満の極性溶剤を用いた比較例１～２は、系内の圧力が高かった。非極性溶剤であるトルエンを用いた比較例３は、ＨＭＦの収率が低かった。これに対し、実施例１～５は、比較例１～２よりも系内の圧力が低く、かつ比較例３よりも収率が高かった。
【0043】
【表1】
【0044】
＜実施例６：ＤＭＳＯを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0045】
＜実施例７：ＤＭＳＯを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0046】
＜実施例８：ＤＭＳＯを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0047】
＜実施例９：ＤＭＳＯを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例１と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0048】
表２に、実施例１、６～９における原料、反応温度、反応時間、有機液体、ＨＭＦの収率、系内の圧力を示す。
表２に示すとおり、原料のフラクト分が高いほど、ＨＭＦの収率が高くなっていた。
表２に示すとおり、原料のフラクト分が高いほど、ＨＭＦの収率が高くなっていた。
【0049】
【表2】
【0050】
＜実施例１０：１，４－ジオキサンを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0051】
＜実施例１１：１，４－ジオキサンを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0052】
＜実施例１２：１，４－ジオキサンを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0053】
＜実施例１３：１，４－ジオキサンを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例３と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0054】
表３に、実施例３、１０～１３における原料、反応温度、反応時間、有機液体、ＨＭＦの収率、系内の圧力を示す。
【0055】
【表3】
【0056】
＜実施例１４：１－ブタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0057】
＜実施例１５：１－ブタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0058】
＜実施例１６：１－ブタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0059】
＜実施例１７：１－ブタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は実施例４と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0060】
表４に、実施例４、１４～１７における原料、反応温度、反応時間、有機液体、ＨＭＦの収率、系内の圧力を示す。
【0061】
【表4】
【0062】
＜比較例４：メタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにイヌリン（フジＦＦ、フジ日本精糖社製、フラクト分９０モル％）２．２５ｇを用いた以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0063】
＜比較例５：メタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに果糖ぶどう糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガーＨＦ５５」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分５５モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0064】
＜比較例６：メタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりにぶどう糖果糖液糖（群栄化学工業社製「スリーシュガー ７５ＦＧ」、ＢＲＩＸ７５、フラクト分４２モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0065】
＜比較例７：メタノールを用いたＨＭＦの合成＞
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
フルクトース２．２５ｇの代わりに３０％フルクトース水溶液（フルクトース０．６７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、グルコース１．５７５ｇ（特級、富士フィルム和光純薬）、ＢＲＩＸ３７．５、フラクト分３０モル％）３．０ｇを用い、純水の仕込み量を３．７５ｇから３．０ｇに変更した以外は比較例２と同様にしてＨＭＦの合成を行った。
【0066】
表５に、比較例２、４～７における原料、反応温度、反応時間、有機液体、ＨＭＦの収率、系内の圧力を示す。
【0067】
【表5】
【産業上の利用可能性】
【0068】
本発明によれば、反応系内の圧力が低く、かつＨＭＦの収率に優れるＨＭＦの製造方法を提供できる。
得られるＨＭＦは、バイオプラスチックのモノマー、生理活性物質等、種々の用途に利用できる。
得られるＨＭＦは、バイオプラスチックのモノマー、生理活性物質等、種々の用途に利用できる。