選択的逐次ポリアシル化法とその装置
【課題】無触媒条件下、カルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を短時間、連続的に高収率・高選択率で合成する方法及びその反応組成物を提供する。
【解決手段】発熱反応の場合、常温流体、吸熱反応の場合、温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体、超臨界流体を反応溶媒として使用し、無触媒条件で、発熱反応の場合、流通式常温高圧反応装置、吸熱反応の場合、流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、温度、カルボン酸無水物量の諸条件を変化させることにより、カルボン酸無水物及びヘテロ水素化物からＮ−アシル化後、Ｏ−アシル化し、選択的に逐次ポリアシル化合物を高収率、高選択率、高速・連続的に合成するポリアシル化合物の製造方法、その反応組成物、及びその装置。
【解決手段】発熱反応の場合、常温流体、吸熱反応の場合、温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体、超臨界流体を反応溶媒として使用し、無触媒条件で、発熱反応の場合、流通式常温高圧反応装置、吸熱反応の場合、流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、温度、カルボン酸無水物量の諸条件を変化させることにより、カルボン酸無水物及びヘテロ水素化物からＮ−アシル化後、Ｏ−アシル化し、選択的に逐次ポリアシル化合物を高収率、高選択率、高速・連続的に合成するポリアシル化合物の製造方法、その反応組成物、及びその装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアシル化合物、その製造方法と装置に関するものであり、更に詳しくは、発熱反応の場合に、常温水、吸熱反応の場合に、高温高圧状態の水あるいは酢酸それらの混合溶媒を反応溶媒とし、無触媒かつ一段階でポリアシル化合物を製造する方法に関するものである。本発明は、常温水あるいは温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの水あるいは酢酸、それらの混合溶媒を反応溶媒として、触媒無添加で無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を一段階かつ短時間、連続的に合成する方法及びその反応組成物を提供するものである。ここで、ポリヘテロ水素化物におけるヘテロ原子としては、酸素、窒素、硫黄が挙げられ、それぞれポリオール、ポリアミン、ポリチオールに対応し、更に、複数のヘテロ原子が組合わされた化合物も含む。
【０００２】
ポリアシル化合物は、原料、基質の機能性を改質向上し、更に、付加価値を付与するため、香料、医薬品、食品分野において有用である。通常、ポリアシル化合物を合成する場合、従来法では、非プロトン性有機溶媒に加えて、酸・塩基触媒が必要であり、食品、医薬品に利用される場合、残存する有機溶媒、触媒の除去は大きな労力を必要とし、環境に影響を与えるのみならず、生体に有害である等の問題点を有していた。本発明は、無水カルボン酸とポリオール、ポリアミン、ポリチオール等ないしは複数種類のヘテロ原子が組み合わされたポリヘテロ水素化物から、無触媒で、水を用いるプロセスのみで、ポリアシル化合物を合成する方法とその反応組成物を提供するものであり、香料、医薬品や食品のみならず、化成品合成にも応用可能であり、ポリアシル化合物を効率良く、短時間で、大量に生産し、提供することを可能にするものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物、ポリオール、ポリアミン、ポリチオールないし複数種類のヘテロ原子が組み合わされたポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成する方法が種々報告されている（例えば、非特許文献１参照）。ここで、ポリオールと無水カルボン酸からポリアシル化合物を合成する技術を完成すれば、通常は、ポリアミンやポリチオール等ないしは複数種類のヘテロ原子が組み合わされたポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成することが可能となるため、特に、ポリアルコールからポリアシル化合物を合成する技術の報告例は非常に多い。ところが、従来法では、すべてのヘテロ水素をポリアシル化する方法のみであり、アシル化数を調整しながら選択的にポリアシル化する方法は報告されていない（図１）。図１で、Ｒ、Ｒｎ、Ｒｎ＋１はアルキル基及びアルキル基以外のヘテロ原子を含む置換基、Ｑｉはヘテロ原子又は置換ヘテロ原子であり、具体的には、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、であり、これらの原子の組み合わせも含む。
【０００４】
先行技術文献によれば、無溶媒あるいは非プロトン性有機溶媒中、触媒として、ＣｏＣｌ３（非特許文献４）、Ｍｅ３ＳｉＣｌ（非特許文献５）、塩基であるＢｕ３Ｐ（非特許文献６）、ピリジン（非特許文献８）等が使用されてきた。また、安定なアシル中間体形成を経由することで、アシル基を活性化するＤＭＡＰの発見は、革新的な技術とされた（特許文献９）。ところが、ＤＭＡＰは、１等量以上のアミンを利用することから、ルイス酸である金属トリフラートが提案され、Ｍｅ３ＳｉＯＴｆ（非特許文献１０）、Ｓｃ（ＯＴｆ）３（特許文献１、２及び非特許文献１１）、Ｉｎ（ＯＴｆ）３（非特許文献１２）、Ｂｉ（ＯＴｆ）３（非特許文献１３）、Ｓｃ（ＮＴｆ）３（非特許文献１４）、が高収率でポリアシル化合物を与えることが示された。更に、Ｖ（ＯＴｆ）３が触媒活性を示さないが、そのオキソ化合物であるＶ（Ｏ）（ＯＴｆ）２が触媒活性があることが見出され、Ｖ＝Ｏの触媒活性化が注目された（特許文献３、非特許文献１５）。これらの触媒により、１、２級ポリアルコールから９５％以上の収率で、また、３級ポリアルコールから８０％以上の収率で、すべてアシル化されたポリアシル化合物が得られると報告されている（図１）。
【０００５】
ここで、上記の先行技術文献では、有機塩基、ルイス酸、固体酸のような触媒に加えて、有機溶媒がポリアシル化にとって必要不可欠である。また、高温条件では、不純物が生成し、選択率を低下させるという理由から、アシル化は、常温で行うのが最適であり、高温条件は不適であるとされている（特許文献１、２）。一方、アシル化における溶媒としての水の可能性に関しては、水を除去した粗生成物にアシル化剤を添加し、アシル化する方法が一般的であり、水は負の効果をもたらすとされており（特許文献４）、ある文献では、溶媒として水を列挙しているが、実際には使用されていない（特許文献１、２参照）。ところが、アルドール反応に対する触媒活性と水中でのルイス酸の安定性との相関を元素ごと系統的に比較検討し、他の反応への適用可能性を示唆した例も存在する（非特許文献１６）。更に、Ｂｉ（ＯＴｆ）３が触媒の場合には、脱水処理をしていない水を含有する、湿った有機溶媒が反応を促進し、収率向上が観察された事例も存在する（非特許文献１３）。したがって、アシル化に対する溶媒としての水の有効性は、これまで明確ではなく、実施もされなかった。
【０００６】
他方、Ｂｉ（ＯＴｆ）３を触媒とする場合の無溶媒条件では、収率が低下し、有機溶媒が必要であると報告されている（非特許文献１３）。ところが、Ｎ−メトキシアセトアミドを触媒として、アミン・アニリン誘導体から有機溶媒又は常温水中、６６％以上の収率でＮ−アシル化する方法が報告され、非ルイス酸触媒を用いた場合には、水が溶媒として利用可能なことが初めて示された。しかし、アシル化剤であるＮ−メトキシアセトアミドは、無水カルボン酸と比較して、非常に高価であるという問題がある（非特許文献１７）。
【０００７】
反応後における後処理は、通常の触媒・有機溶媒中アシル化では、反応混合物に中和剤を添加して中和後、抽出溶媒と水あるいは飽和食塩水を加え、分液し、溶媒層は、その後、乾燥、溶媒除去、蒸留あるいは精留のプロセスを得て、目的物を得るが、水層には、水の他に、触媒、有機溶媒、酢酸、基質、生成物、副生成物、無機物の複雑な混合物が含有される。ここで、水層からの触媒の分離が容易である場合には、回収再生され、再使用されるが、分離が困難である場合には、そのまま廃棄・処分される（図２）。無触媒・高温高圧水中アシル化の場合のように、水層に触媒、有機溶媒が含有されず、水、酢酸、生成物のみが含有されるならば、生成物をデカンテーションにより分離後、水層に対して共沸混合物を形成する物質を添加した共沸蒸留を行うことで、水と氷酢酸とに分離することが可能である（特許文献５）。このことは、水の再生を可能にし、通常法に比べて、環境低減型のプロセスであることを意味する（図３）。
【０００８】
このように、従来法では、ポリアシル化の場合、触媒及び有機溶媒が必要であるため、製品の品質上、反応後の分離操作において、触媒、有機溶媒やカルボン酸の除去が必要であり、分離操作後の水層は廃棄物となりやすく、廃液の問題を生じる。更に、環境に対する影響や生体への有害性への配慮から、また、ヒトが経口する食品・医薬品の安全性から、触媒・有機溶媒のより高度分離が要求される。高度分離に必要なコストは、合成操作と同程度であり、望ましくは触媒と有機溶媒を使用しない方が良い。以上のことから、当該技術分野においては、簡単、低コスト、環境低減型の合成プロセスで、分離操作が容易かつ高度分離が可能で、触媒や有機溶媒の残存しないアシル化合物の連続的合成を可能とする合成手法が強く要請されていた。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１６９６９０号公報
【特許文献２】特開平９−１７６０８１号公報
【特許文献３】米国特許第６，５４１，６５９号明細書
【特許文献４】米国特許第６，００５，１２２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，９８０，６９６号明細書
【非特許文献１】Ｗ．Ｇｒｅｅｎ，Ｐ．Ｇ．Ｗｕｔｓ，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，３ｒｄ ｅｄ．，Ｗｉｌｅｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９９，ｐ１５０
【非特許文献４】Ｓ．Ａｈｍａｄ，Ｊ．Ｉｑｂａｌ，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９８７，１１４
【非特許文献５】Ｎ．Ｃ．Ｂｒａｕｓ，Ｒ．Ｐ．Ｓｈａｒｍａ，Ｊ．Ｎ．Ｂａｒｕａｈ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，１９８３，２４，１１８９；Ｊ．Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．，１９８７，５２，５０３
【非特許文献６】Ｅ．Ｖｅｄｅｊｓ，Ｎ．Ｓ．Ｂａｎｎｅｔ，Ｌ．Ｍ．Ｃｏｎｎ， Ｓ．Ｔ．Ｄｉｖｅｒ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９３，５８，７２８６
【非特許文献８】Ｊｏｓｅｐｈ Ｂ．Ｌａｍｂｅｒｔ，Ｇｅｎ Ｔａｉ Ｗａｎｇ， Ｒｏｄｎｅｙ Ｂ．Ｆｉｎｚｅｌ，ａｎｄ Ｄｏｕｇｌａｓ Ｈ．Ｔｅｒａｍｕｒａ， Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９８７，１０９．７８３８
【非特許文献９】Ｇ．Ｈｏｆｌｅ，Ｗ．Ｓｔｅｇｌｉｃｈ，Ｈ．Ｖｏｒｂｒｕｇｇｅｎ．， Ａｎｇｒｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，１９７８，１７，５６９． ｂ） Ａ．Ｈａｓｓｎｅｒ，Ｌ．Ｒ．Ｋｒｅｐｓｋｉ，Ｖ．Ａｌｅｘａｎｉａｎ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１９７８，３４，２０６９
【非特許文献１０】Ｐ．Ａ．Ｐｒｏｃｏｐｉｕ，Ｓ．Ｐ．Ｄ．Ｂａｕｇｈ，Ｓ．Ｓ． Ｆｌａｃｋ，Ｇ．Ｇ．Ａ．Ｉｎｇｌｉｓ，Ｊ．Ｏｒｇ．，Ｃｈｅｍ．，１９９８，６３， ２３４２
【非特許文献１１】ａ）Ｋ．Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｍ．Ｋｕｂｏｔａ，Ｈ．Ｋｕｒｉｈａｒａ，Ｈ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９６，６１，４５６０． ｂ）Ｋ．Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｍ．Ｋｕｂｏｔａ，Ｈ．Ｋｕｒｉｈａｒａ，Ｈ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９５，１１７，４４１３
【非特許文献１２】Ｋ．Ｋ．Ｃｈａｕｈａｎ，Ｃ．Ｇ．Ｆｒｏｓｔ，Ｉ．Ｌｏｖｅ， Ｄ．Ｗａｉｔｅ，Ｓｙｎｌｅｔｔ，１９９９，１７４３
【非特許文献１３】Ｊ．Ｏｔｅｒａ，Ａ．Ｏｒｉｔａ，Ｃ．Ｔａｎａｈａｓｈｉ， Ａ．Ｋａｋｕｔａ，Ａｎｇｒｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２０００，３９，２８７７
【非特許文献１４】Ｋ．Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｍ．Ｋｕｂｏｔａ，Ｓｙｎｌｅｔｔ， １９９６，２６５
【非特許文献１５】Ｃ−Ｔ．Ｃｈｅｎ，Ｊ−Ｈ．Ｋｕｏ，Ｃ−Ｈ．Ｌｉ，Ｎ．Ｂ． Ｂａｒｈａｔｅ，Ｓ−Ｗ．Ｈｏｎ，Ｔ−Ｗ．Ｌｉ，Ｓ−Ｄ．Ｃｈａｏ，Ｃ−Ｃ．Ｌｉｕ， Ｙ−Ｃ．Ｌｉ，Ｉ−Ｈ．Ｃｈａｎｇ，Ｊ−Ｓ．Ｌｉｎ，Ｃ−Ｊ．Ｌｉｕ ａｎｄ Ｙ−Ｃ．Ｃｈｏｕ，Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２００１，３，３７２９
【非特許文献１６】Ｓ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．Ｎａｇａｙａｍａ，Ｔ．Ｂｕｓｕｊｉｍａ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９８，１２０，８２８７
【非特許文献１７】Ｙ．Ｋｉｋｕｇａｗａ，Ｋ．Ｍｉｔｓｕｉ，Ｔ．Ｓａｋａｍｏｔｏ，Ｍ．Ｋａｗａｓｅ，ａｎｄ Ｈ．Ｔａｍｉｙａ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ，１９９０，３１，２，２４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような状況のなかで、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、低コストで、環境に優しい簡便な高速合成プロセスで、上記ポリアシル化合物を連続的かつ選択的に合成することができる新しい合成方法を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、高温高圧水、又は亜臨界水又は超臨界水を反応溶媒とすることで、無触媒で無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を選択的に合成できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を無触媒で、短時間の反応条件下で連続的に合成する方法及びその反応組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物との反応組成物であって、触媒及び有機溶媒の残存がないことを特徴とするポリアシル化合物組成物。
（２）無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成する方法であって、発熱反応の場合には、常温流体、吸熱反応の場合には、高温高圧状態の亜臨界流体ないしは超臨界流体を反応溶媒として使用し、触媒を用いることなく、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物から一段階の合成反応でポリアシル化合物を選択的に合成することを特徴とするポリアシル化合物の製造方法。
（３）高温高圧状態の亜臨界ないしは超臨界水を反応溶媒として使用する、前記（２）記載の方法。
（４）ポリヘテロ水素化物におけるヘテロ原子又は置換ヘテロ原子が、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、又はこれらの原子の組合せである、前記（１）又は（２）記載の方法。
（５）基質におけるヘテロ水素基及びヘテロ水素基に隣接するα位の置換数に対応して、温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化を実施して、それぞれのアシル化において、無置換（１級）、一置換（２級）、二置換（３級）の順にアシル化しつつアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成する、前記（１）又は（２）の方法。
（６）温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体ないし超臨界流体を反応溶媒として使用する、前記（２）記載の方法。
（７）常温流体ないし亜臨界流体ないし超臨界流体として、水、酢酸、それ以外の無機溶媒、もしくは有機溶媒もしくは無機溶媒と有機溶媒の混合溶媒を用いる、前記（２）記載の方法。
（８）流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を３〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、前記（２）記載の方法。
（９）発熱反応の場合に、流通式常温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を１〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、前記（２）記載の方法。
（１０）水を送液する水送液ポンプ、水加熱用コイル、高温高圧フローセル、基質を送液する反応物送液ポンプ、炉体、反応物を炉体に導入する反応物導入管、反応溶液を排出する排出液ライン、冷却フランジ及び圧力を設定する背圧弁を具備していることを特徴とするポリアシル化合物合成装置。
（１１）吸熱反応の場合において、水加熱用コイルが配設されている、前記（１０）記載のＮ−アシル化合物合成装置。
（１２）前記（２）記載の方法において、アシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法。
【００１２】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、化１のカルボン酸無水物と化２のポリヘテロ水素化物から化３のポリアシル化合物を、一段階の反応プロセスで、触媒無添加、短時間の反応条件下で、選択的かつ連続的に合成することを特徴とするものである。本発明では、上記反応溶媒として、発熱反応の場合、常温流体が用いられ、吸熱反応の場合、温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体、超臨界流体が用いられ、好適には発熱反応の場合、水、吸熱反応の場合、亜臨界水が用いられる。また、反応条件として、好適には、発熱反応の場合、常温常圧、反応時間が１秒程度に調整され、吸熱反応の場合、温度２００〜２５０℃、圧力５ＭＰａ、反応時間が３〜６０秒の範囲、好適には１０秒程度に調整される。
【００１３】
化１の式中、Ｒはアルキル基又はアルキル基以外のヘテロ原子を含む置換基であり、化２の式中、Ｒｎ、Ｒｎ＋１はアルキル基又はアルキル基以外のヘテロ原子を含む置換基、Ｑｉはヘテロ原子又は置換ヘテロ原子であり、具体的には、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、であり、これら原子の組み合わせも含み、また、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれα位が１級、２級、３級であるヘテロ原子の個数を示し、１級、２級、３級の結合順序は限定するものではないため、点線で結合を示している。化３はα位が１級のみであってｘ個のポリアシル化を示し、化４はα位が１、２級の場合の（ｘ＋ｙ）個のポリアシル化を示し、化５はα位が１、２、３級の場合に対する（ｘ＋ｙ＋ｚ）個のポリアシル化を示す。
【００１４】
【化１】
【００１５】
【化２】
【００１６】
【化３】
【００１７】
【化４】
【００１８】
【化５】
【００１９】
本発明においては、上記基質及び反応溶媒を反応容器に導入して所定の反応時間で合成反応を実施するものである。したがって、上記反応器としては、例えば、バッチ式の常温高圧装置又は高温高圧反応容器、及び連続型の流通式常温高圧装置又は流通式高温高圧反応装置を使用することができるが、本発明は、これらの反応装置型式に特に制限されるものでない。
【００２０】
本発明の方法では、反応溶媒として、上記常温流体又は高温高圧状態にある亜臨界流体、超臨界流体が用いられるが、具体的には、亜臨界二酸化炭素（常温以上、０．１ＭＰａ以上）、亜臨界水（１００℃以上、０．１ＭＰａ以上）、亜臨界メタノール（１００℃以上、０．１ＭＰａ以上）、亜臨界エタノール（１００℃以上、０．１ＭＰａ以上）、超臨界二酸化炭素（３４℃以上、７．３８ＭＰａ以上）、超臨界水（３７５℃以上、２２ＭＰａ以上）、超臨界メタノール（２３９℃以上、８．１ＭＰａ以上）、超臨界エタノール（２４１℃以上、６．１ＭＰａ以上）、同じ状態の混合溶媒が例示され、好適には、亜臨界水（２００−２５０℃、５ＭＰａ以上）が用いられる。反応溶媒としては、上記以外の有機溶媒や無機溶媒を任意の割合で含むことができ、具体的には、有機溶媒として、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン等、無機溶媒として酢酸、アンモニア等を含む反応溶液に代替することも可能である。
【００２１】
本発明では、上記常温流体、亜臨界流体、超臨界流体の反応溶媒の組成、温度及び圧力条件、基質の種類及びその使用量、反応時間を調整することにより、短時間で、効率良く、反応生成物を合成することができる。また、本発明では、例えば、基質及び反応溶媒を発熱反応の場合に、流通式常温高圧装置に導入し、それらの反応時間を１〜６０秒の範囲で変えることにより、あるいは吸熱反応の場合に、流通式高温高圧装置に導入し、それらの反応時間を３〜６０秒の範囲で変えることにより、所定の反応生成物を合成することができる。上記反応条件は、使用する出発原料、目的とする反応生成物の種類等により適宜設定することができる。
【００２２】
本発明の方法では、従来、触媒存在下で行われていた、カルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物からのポリアシル化合物の合成を、高速で連続的に、しかも、無触媒で実施できるため、長時間を要するプロセスを効率化することができる。また、本発明の方法では、従来用いられた触媒を全く使用しないので、反応後の溶液の中和処理、無害化処理等の後処理・処分の必要がなく、環境負荷低減を達成可能である。更に、反応後は、静置分離操作のみであるため、触媒や有機溶媒の分離回収の必要性はなく、生成物分離が容易になる。本発明によれば、触媒無添加で、１〜１０秒程度の短時間で、基質が窒素、酸素を含むアミノカルビノール類、アニリノカルビノール類の場合、まず初めに、常温高圧反応装置ないしは高温高圧反応装置で選択的にＮ−アシル化を実施して、Ｎ−アシル化合物を転化率８５％以上、選択率９９％以上で得た後、引き続き高温高圧反応装置でＯ−アシル化により、Ｏ−アシル化合物を転化率９３％以上、選択率８７％以上で行い、対応するポリアシル化合物を合成可能である。本発明の合成方法は、香料、医薬品、食品に利用可能な、ポリアシル化合物を効率良く、大量に高速で連続的に生産することを可能にするものとして有用である。
【００２３】
従来、二酸化炭素等の亜臨界流体、超臨界流体を利用して、リパーゼや触媒を用いたポリアシル化を実施した例が報告されている。しかし、常温流体、亜臨界水を溶媒とした無触媒条件下で基質の複数の反応点の原子の種類によって、更に、基質の複数の反応点に隣接する１級、２級、３級の骨格に依存して、温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、１級、２級、３級の順にアシル化し、アシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成できることを実証した例はなく、本発明の対象とするポリアシル化合物の選択的合成反応法は、本発明者らによって初めてその有効性が実証されたものである。しかも、従来法でカルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物から合成されるポリアシル化合物は、触媒及び有機溶媒の残存が問題とされていたが、本発明で、カルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物から合成される反応組成物は、触媒及び有機溶媒の残存がなく、本発明のポリアシル化合物組成物は、従来製品にない利点を有している。
【００２４】
本発明では、無触媒条件で無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物の合成反応を実現するために、例えば、基質をあらかじめ溶媒に溶解した溶液を送液し、常温流体、亜臨界流体、超臨界流体中の反応経過を高温高圧赤外フローセル（図４）により赤外分光分析によって観察する流通型高温高圧赤外分光その場測定装置（図５）を用いることも可能である。しかしながら、高温高圧赤外フローセルを窓なし高温高圧フローセル（図６）に交換し、超臨界流体の流れに対して直接反応物の流れを接触反応するように配管配置した方が、高温高圧赤外フローセルにおけるセル窓付近におけるリーク等の問題が発生せず、より高流量で短時間に合成を実施することが可能である。これらのことから、この窓なし高温高圧フローセルを装着した装置を後述する実施例で用いた。
【００２５】
ここで、窓なし高温高圧フローセル本体（図６）については、例えば、市販のＳＵＳ３１６製のクロス１にネジを切り、次に説明する温度センサーシース（図７の１２）に固定できるようにする。炉体雰囲気の温度を測定せずに、セル温度を示すように温度センサー位置を調節し、シース固定ネジとオネジ３でネジ止めする。ＳＵＳ３１６の配管４はクロス１にワンリングフェラル付きのテーパーネジ２でクロス１に接続される。もちろん、クロス１は、エンドネジで一つの流路を塞ぐことによってティーとしても使用可能である。
【００２６】
図７は、窓なし高温高圧フローセルを装着した流通式高温高圧反応装置の炉体部分であり、反応装置本体である。これを、図５の流通型高温高圧流体その場赤外分光測定装置の斜線位置に設置すれば、赤外分光は測定できないものの、温度、圧力、流量が可変な亜臨界・超臨界流体接触型の合成反応装置として利用可能となる。また、図８は、発熱反応の場合の流通式常温高圧反応装置であり、反応装置本体である。この場合も、常温付近の温度、圧力、流量が可変な常温流体接触合成反応装置として利用可能となる。更に、図８の流通式常温高圧反応装置と図７の流通式高温高圧反応装置を接続し、選択的に逐次アシル化を行って、目的のポリアシル化合物を得ることも可能である。なお、この場合における反応観察は、排出後の水溶液を採取し、ＧＣ−ＦＩＤにより、生成物の純品を用いた検量線から定量を実施し、ＧＣ／ＭＳにより定性分析を実施した。また、ＮＭＲにより定量・定性分析を実施した。
【００２７】
以下、図７について説明すると、水送液ポンプ５から水が送液され、冷却フランジ８を通過後、炉体１３へ送液される。管コイル９を通過後、高温高圧状態で温度センサー１１が挿入された温度センサーシース１２に支持固定された高温高圧フローセル１４に導入される。一方、反応物が反応物送液ポンプ６から送液され、冷却フランジ８を通過後、炉体１３へ送液される。コイル状反応物導入管１０を通過後、温度センサーシース１２に固定された高温高圧フローセル１４に導入される。また、洗浄水がポンプ７により送液され、配管１６を通過後、ティー１８に導入され、洗浄用に用いられる。高温高圧フローセルを通過した溶液は、配管１７を通過後、冷却フランジ８を通過して、炉体外を空冷されながら通過する。その後、圧力を設定している背圧弁１９からの排出液を採取し、サンプルとする。ここで、反応物や生成物を含む排出液の加熱による影響を排除する場合には、急速昇温を実施し、反応物導入ライン１０と排出液ライン１７の配管をできるだけ短く、水加熱用コイル９をできるだけ長くすることが望ましい。本発明は、これらに限らず、これらと同効の反応装置であれば同様に使用することができる。
【００２８】
他方、常温反応装置である図８について説明すると、反応物送液ポンプ４０と基質送液ポンプ４１からそれぞれカルボン酸無水物とアミン又はアニリン誘導体が送液され、温度センサ５０が装着された反応ティー４３で混合され、反応し、配管４４を反応溶液が通過する。その後、反応溶液は、発生する反応熱を抑制するため、温度センサ５１が装着された混合ティー４５で水送液ポンプ４２から送液した水と混合冷却され、排出配管４６、背圧弁４８を通過後、回収容器４９に回収される。この場合、発生する反応熱を抑制するために、反応ティー４３、配管４４、混合ティー４５、排出配管４６を冷却器に浸漬することもできる。また、水総液ポンプ４２から水を送液せずに、発生する反応熱を抑制するために、反応ティー４３、配管４４、混合ティー４５、排出配管４６を冷却器に浸漬し、無溶媒条件で反応させることも可能である。また、図８の配管４６と図７の背圧弁１９を接続することで、発熱反応を常温流体中で実施後、吸熱反応を亜臨界流体、超臨界流体で連続的に実施することも可能である。本発明は、これらに限らず、これらと同効の反応装置であれば同様に使用することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、次のような効果が奏される。
（１）カルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物から高速で連続的にポリアシル化合物を合成することができる。
（２）Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化を行いつつアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成することができる。
（３）触媒及び有機溶媒を用いない合成プロセスを実現できる。
（４）そのため、触媒及び有機溶媒の残存がなく、生体に対して有害性のない安全性の高いポリアシル化合物組成物を提供できる。
（５）生成物が水に溶解しない場合には、排出された油水分散水溶液に対して更に水を注入することで、洗浄しつつ油水二層に分液し、高純度の生成物を容易に回収できる。
（６）香料、医薬品、食品として有用なポリアシル化合物の新しい大量生産プロセスとして、既存の生産プロセスに代替し得る新しい生産技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３１】
まず、実施方法を示した後、実施例を示す。
（１）流通式高温高圧反応装置を用いる方法（表１〜２の方法ＳＦ）
本実施例では、図７の流通式高温高圧反応装置を用いて、合成条件を、無触媒、温度５０〜２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で実施した。図７の流通式高温高圧反応装置の本体（主要部分）を、図５の流通型高温高圧流体その場赤外分光測定装置に設置した装置に、まず、温度２００℃、圧力５ＭＰａに設定し、窓なしセル（ティー１）の配管コイル９との接続穴をエンドで塞ぎ、ポンプ５から純水を流量５．０ｍｌ／ｍｉｎで、ポンプ６から洗浄水を流量０．０５ｍｌ／ｍｉｎで炉体外のティー１８へ送液した。その後、トルエンを内標準として添加した（基質の５ｍｏｌ％）、カルボン酸無水物／アミン又はアニリン誘導体（モル比：１．１／１）混合溶液０．５ｍｌ／ｍｉｎをポンプで送液した（混合後の水溶液濃度：０．５３ｍｏｌ／ｋｇ）。
【００３２】
基質送液後、４０分後の背圧弁からの排出水溶液を１ｍｌ採取した。加熱炉から背圧弁出口までの配管内容積を反応体積とした場合、反応時間は９．９秒であった。回収された１ｍｌの水溶液に１ｍｌのアセトンを加え、振とうし、組成分析をＧＣ／ＭＳ分析計（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ社製ＨＰ６８９０、カラム ＨＰ−５、注入口温度１５０℃、初期カラム温度６０℃（保持時間２分）、昇温速度１０℃／分、最終カラム温度２５０℃（保持時間２分））で実施し、得られたマススペクトルは、Ｗｉｌｌｅｙ データベースで一致度９０％以上で確認した。また、定量分析及び市販試薬がある場合の定性分析は、トルエンを内標準としてＧＣ−ＦＩＤ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製ＧＣ６８９０、カラム ＤＢ−ＷＡＸ、注入口温度２３０℃、スプリット比５．６１、初期カラム温度５０℃（保持時間０．５分）、昇温速度２０℃／分、最終カラム温度２３０℃（保持時間３分））で実施した。
【００３３】
（２）流通式常温高圧反応装置を用いる方法（表１〜２の方法ＡＦ１、ＡＦ２）
一方、反応が発熱反応であり、上記流通型高温高圧反応装置で合成困難な場合は、図７の流通式高温高圧反応装置では合成が困難な場合、図８の流通式常温高圧反応装置を用いてＮ−アシル化を実施した。合成条件を、無触媒、圧力０．１ＭＰａ、滞留時間１．１秒一定として行った。図８の流通式常温高圧反応装置の本体に、カルボン酸無水物及びトルエンを内標準として添加した（基質の５ｍｏｌ％）アミン又はアニリン誘導体をそれぞれ送液し、更に純水を流量５．０ｍｌ／ｍｉｎで送液した。基質送液後、４０分後の背圧弁からの排出水溶液を１ｍｌ採取した。反応ティーから背圧弁出口までの配管内容積を反応体積とした場合、反応時間は１．１秒であった。
【００３４】
回収された１ｍｌの水溶液に１ｍｌのアセトンを加え、振とうし、組成分析をＧＣ／ＭＳ分析計（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ社製ＨＰ６８９０、カラム ＨＰ−５、注入口温度１５０℃、初期カラム温度６０℃（保持時間２分）、昇温速度１０℃／分、最終カラム温度２５０℃（保持時間２分））で実施し、得られたマススペクトルは、Ｗｉｌｌｅｙ データベースで一致度９０％以上で確認した。また、定量分析及び市販試薬がある場合の定性分析は、トルエンを内標準としてＧＣ−ＦＩＤ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製ＧＣ６８９０、カラム ＤＢ−ＷＡＸ、注入口温度２３０℃、スプリット比５．６１、初期カラム温度５０℃（保持時間０．５分）、昇温速度２０℃／分、最終カラム温度２３０℃（保持時間３分））で実施した。なお、反応が終了して背圧弁から排出時、固体が析出して閉塞する場合には、カルボン酸無水物に酢酸を添加した場合を方法ＡＦ１、アミン・アニリン誘導体に酢酸を添加した場合を方法ＡＦ２とした。
【００３５】
（３）簡易型バッチ方法（表１〜２の方法Ｂ）
更に、溶解度及び反応を確認するため、３０ｍｌのバイヤル瓶にカルボン酸無水物及びアミン又はアニリン誘導体を滴下後、トルエンを内標準（基質の５ｍｏｌ％）として加えた。ここで、高粘性もしくは固体で溶解しにくい場合には、適量の酢酸を加え、温水で加温振とうし、酢酸に対する溶解度を確認した。更に、この混合溶液から採取された１ｍｌの水溶液に１ｍｌのアセトンを加え、振とうし、組成分析をＧＣ／ＭＳ分析計（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ社製ＨＰ６８９０、カラム ＨＰ−５、注入口温度１５０℃、初期カラム温度６０℃（保持時間２分）、昇温速度１０℃／分、最終カラム温度２５０℃（保持時間２分））で実施し、得られたマススペクトルは、Ｗｉｌｌｅｙ データベースで一致度９０％以上で確認した。また、定量分析及び市販試薬がある場合の定性分析は、トルエンを内標準としてＧＣ−ＦＩＤ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製ＧＣ６８９０、カラム ＤＢ−ＷＡＸ、注入口温度２３０℃、スプリット比５．６１、初期カラム温度５０℃（保持時間０．５分）、昇温速度２０℃／分、最終カラム温度２３０℃（保持時間３分））で実施した。
【００３６】
また、得られた生成物水溶液が油水分散状態で白濁している場合には、水を２０ｍｌ／ｍｉｎで３分注入し、デカンテーションすると油水２層溶液となり、下（上）層の油層に酢酸を含まないポリアシル化合物を、上（下）層の水相に酢酸水溶液を得た（ＧＣにより確認）。このことは、生成物が水に溶解しない場合、反応終了後の油水分散水溶液に、水を更に注入することで、油水二層に変化してポリアシル化合物と酢酸水溶液を分液することができることを示す。酢酸水溶液は、触媒や有機溶媒を含まないため、酢酸と共沸化合物を作る化合物（例えば、酢酸ターシャリーブチル等）を添加することにより、共沸蒸留により水と氷酢酸に分留することができるため、膨大なエネルギーを必要とする精留を実施しなくても良い。
【００３７】
（実施例１、２）
エチレンジアミン１及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で実施した場合、転化率３０％、選択率１００％でＮ−アセチル体１ａが得られず、Ｎ，Ｎ−ジアセチル体１ｂが得られた。一方、２．２モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で実施した場合、転化率９９％、選択率１００％で１ｂが得られた。
【００３８】
（実施例３−６）
２−アミノエタノール２及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で行った場合、転化率１００％、選択率１００％でＮ−アセチル体２ａが得られた。方法ＡＦ１後、方法ＳＦで温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％で、選択率３５％で２ａが得られ、選択率６５％でＮ，Ｏ−ジアセチル体２ｂが得られた。２．２モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率８０％で２ｂが得られ、選択率２０％で環化体２ｃが得られた。そこで、無水酢酸を減らし、２．０モル等量とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行ったところ、転化率１００％、選択率８７％で２ｂが得られ、選択率１３％で２ｃが得られた。
【００３９】
（実施例７−１０）
３−アミノエタノール３及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で行った場合、転化率１００％、選択率１００％でＮ−アセチル体３ａが得られた。方法ＡＦ１後、方法ＳＦで温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％で、選択率５９％で３ａが得られ、選択率４１％でＮ，Ｏ―ジアセチル体３ｂが得られた。２．２モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率８５％で３ｂが得られ、環化体３ｃが選択率１５％で得られた。そこで、無水酢酸を減らし、２．０モル等量とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率９０％で３ｂが得られ、選択率１０％で３ｃが得られた。
【００４０】
（実施例１１−１６）
４−アミノフェノール４及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で行った場合、転化率７％、選択率２％でＮ−アシル体４ａが得られた。方法ＳＦで、温度１００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合には、転化率９％、選択率１４％で４ａが得られた。また、温度１５０℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合には、転化率７８％、選択率６５％で４ａが得られた。４及び２．２モル等量の無水酢酸を基質として、方法Ｂで行った場合には、転化率９９．７％、選択率１００％で４ａが選択的に得られた。また、方法ＳＦで、温度５０℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率９９．５％で４ａが得られた。ところが、方法ＳＦで、温度２５０℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率９３％、選択率１００％でＮ，Ｏ−ジアセチル体４ｂが選択的に得られた。
【００４１】
以上の実施例から、高温高圧水を反応溶媒として、無触媒でポリアシル化合物が高収率で合成可能であることが明らかとなった。また、ポリアシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法も構築できることが明らかとなった。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上詳述したように、本発明は、カルボン酸無水物及びポリヘテロ水素化物から有機溶媒を用いることなく、高温高圧流体を反応溶媒として、無触媒でポリアシル化合物を合成する方法、及び温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化し、１級、２級、３級の順にアシル化してアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成する方法、及びその反応組成物に係るものであり、従来法では、ポリヘテロ水素化物とカルボン酸無水物からポリアシル化合物の合成は、有機溶媒に触媒を添加し、数時間の反応を行い、すべてをアシル化するため、アシル化数を調整できなかったが、本発明で示した常温流体、亜臨界流体・超臨界流体を用いることにより、触媒無添加で、有機溶媒を使用することなく、高速で連続的に選択的にポリアシル化合物を合成することが可能となった。
【００４５】
このことは、香料、医薬品、食品として有用なポリアシル化合物を短時間で、大量に連続的に生産できるというメリットをもたらす。また、アシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法により、氷酢酸と水を分離し、水をリサイクルすることが可能である。これらのことから、合成・分離プロセスを単純化させることで、プロセスの初期コスト及びランニングコストを圧縮することが可能である。更に、中和処理の後処理も不必要であり、環境調和型生産が可能となる。本発明は、香料、医薬品、食品として有用なポリアシル化合物の新しい大量生産プロセスとして、既存の生産プロセスに代替し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】触媒・有機溶媒用いるポリヘテロ水素化物のアシル化を示す。
【図２】触媒・有機溶媒を用いるアシル化の後処理フローチャートを示す。
【図３】無触媒・水溶媒を用いるアシル化の後処理フローチャートを示す。
【図４】高温高圧赤外フローセルを示す。
【図５】実施例で用いた流通型高温高圧流体その場赤外分光測定装置を示す。
【図６】窓なし高温高圧フローセルを示す。
【図７】実施例で用いた流通式高温高圧反応装置の主要部分を示す。
【図８】実施例で用いた流通式常温高圧反応装置を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１ ティー又はクロス（片側口φ４ｍｍネジ切り）
２ φ４ｍｍ×５．０ｍｍＬ六角ネジ
３ ワンリングフェラル付オネジ
４ ＳＵＳ３１６チューブ
５ 水送液ポンプ
６ 反応物送液ポンプ
７ 洗浄水送液ポンプ
８ 冷却フランジ（冷却水が循環する）
９ 水加熱コイル
１０ 反応物導入管
１１ 温度センサ
１２ 温度センサーシース
１３ 炉体
１４ 高温高圧フローセル（通常昇温ではティー型、急速昇温ではクロス型）
１５ ＺｎＳｅ窓
１６ 溶媒導入管
１７ 排出配管
１８ ティー
１９ 背圧弁
２１ 水溶液
２２ 洗浄水
２３ 水溶液ポンプ
２４ 洗浄用純水送液ポンプ
２５ 炉体加熱システム
２６ 炉体
２７ 高温高圧赤外フローセル
２８ 冷却水（入口）
２９ 冷却水（出口）
３０ 背圧弁
３１ 排出水溶液受器
３２ 可動鏡
３３ 可動鏡
３４ 干渉計
３５ 光源
３６ 赤外レーザー
３７ ＭＣＴ受光器
３８ ＴＧＳ受光器
３９ 解析モニター
４０ 反応物送液ポンプ
４１ 基質送液ポンプ
４２ 水送液ポンプ
４３ 反応ティー
４４ 配管
４５ 混合ティー
４６ 排出配管
４７ 冷却器
４８ 背圧弁
４９ 回収容器
５０ 温度センサ
５１ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアシル化合物、その製造方法と装置に関するものであり、更に詳しくは、発熱反応の場合に、常温水、吸熱反応の場合に、高温高圧状態の水あるいは酢酸それらの混合溶媒を反応溶媒とし、無触媒かつ一段階でポリアシル化合物を製造する方法に関するものである。本発明は、常温水あるいは温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの水あるいは酢酸、それらの混合溶媒を反応溶媒として、触媒無添加で無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を一段階かつ短時間、連続的に合成する方法及びその反応組成物を提供するものである。ここで、ポリヘテロ水素化物におけるヘテロ原子としては、酸素、窒素、硫黄が挙げられ、それぞれポリオール、ポリアミン、ポリチオールに対応し、更に、複数のヘテロ原子が組合わされた化合物も含む。
【０００２】
ポリアシル化合物は、原料、基質の機能性を改質向上し、更に、付加価値を付与するため、香料、医薬品、食品分野において有用である。通常、ポリアシル化合物を合成する場合、従来法では、非プロトン性有機溶媒に加えて、酸・塩基触媒が必要であり、食品、医薬品に利用される場合、残存する有機溶媒、触媒の除去は大きな労力を必要とし、環境に影響を与えるのみならず、生体に有害である等の問題点を有していた。本発明は、無水カルボン酸とポリオール、ポリアミン、ポリチオール等ないしは複数種類のヘテロ原子が組み合わされたポリヘテロ水素化物から、無触媒で、水を用いるプロセスのみで、ポリアシル化合物を合成する方法とその反応組成物を提供するものであり、香料、医薬品や食品のみならず、化成品合成にも応用可能であり、ポリアシル化合物を効率良く、短時間で、大量に生産し、提供することを可能にするものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物、ポリオール、ポリアミン、ポリチオールないし複数種類のヘテロ原子が組み合わされたポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成する方法が種々報告されている（例えば、非特許文献１参照）。ここで、ポリオールと無水カルボン酸からポリアシル化合物を合成する技術を完成すれば、通常は、ポリアミンやポリチオール等ないしは複数種類のヘテロ原子が組み合わされたポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成することが可能となるため、特に、ポリアルコールからポリアシル化合物を合成する技術の報告例は非常に多い。ところが、従来法では、すべてのヘテロ水素をポリアシル化する方法のみであり、アシル化数を調整しながら選択的にポリアシル化する方法は報告されていない（図１）。図１で、Ｒ、Ｒｎ、Ｒｎ＋１はアルキル基及びアルキル基以外のヘテロ原子を含む置換基、Ｑｉはヘテロ原子又は置換ヘテロ原子であり、具体的には、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、であり、これらの原子の組み合わせも含む。
【０００４】
先行技術文献によれば、無溶媒あるいは非プロトン性有機溶媒中、触媒として、ＣｏＣｌ３（非特許文献４）、Ｍｅ３ＳｉＣｌ（非特許文献５）、塩基であるＢｕ３Ｐ（非特許文献６）、ピリジン（非特許文献８）等が使用されてきた。また、安定なアシル中間体形成を経由することで、アシル基を活性化するＤＭＡＰの発見は、革新的な技術とされた（特許文献９）。ところが、ＤＭＡＰは、１等量以上のアミンを利用することから、ルイス酸である金属トリフラートが提案され、Ｍｅ３ＳｉＯＴｆ（非特許文献１０）、Ｓｃ（ＯＴｆ）３（特許文献１、２及び非特許文献１１）、Ｉｎ（ＯＴｆ）３（非特許文献１２）、Ｂｉ（ＯＴｆ）３（非特許文献１３）、Ｓｃ（ＮＴｆ）３（非特許文献１４）、が高収率でポリアシル化合物を与えることが示された。更に、Ｖ（ＯＴｆ）３が触媒活性を示さないが、そのオキソ化合物であるＶ（Ｏ）（ＯＴｆ）２が触媒活性があることが見出され、Ｖ＝Ｏの触媒活性化が注目された（特許文献３、非特許文献１５）。これらの触媒により、１、２級ポリアルコールから９５％以上の収率で、また、３級ポリアルコールから８０％以上の収率で、すべてアシル化されたポリアシル化合物が得られると報告されている（図１）。
【０００５】
ここで、上記の先行技術文献では、有機塩基、ルイス酸、固体酸のような触媒に加えて、有機溶媒がポリアシル化にとって必要不可欠である。また、高温条件では、不純物が生成し、選択率を低下させるという理由から、アシル化は、常温で行うのが最適であり、高温条件は不適であるとされている（特許文献１、２）。一方、アシル化における溶媒としての水の可能性に関しては、水を除去した粗生成物にアシル化剤を添加し、アシル化する方法が一般的であり、水は負の効果をもたらすとされており（特許文献４）、ある文献では、溶媒として水を列挙しているが、実際には使用されていない（特許文献１、２参照）。ところが、アルドール反応に対する触媒活性と水中でのルイス酸の安定性との相関を元素ごと系統的に比較検討し、他の反応への適用可能性を示唆した例も存在する（非特許文献１６）。更に、Ｂｉ（ＯＴｆ）３が触媒の場合には、脱水処理をしていない水を含有する、湿った有機溶媒が反応を促進し、収率向上が観察された事例も存在する（非特許文献１３）。したがって、アシル化に対する溶媒としての水の有効性は、これまで明確ではなく、実施もされなかった。
【０００６】
他方、Ｂｉ（ＯＴｆ）３を触媒とする場合の無溶媒条件では、収率が低下し、有機溶媒が必要であると報告されている（非特許文献１３）。ところが、Ｎ−メトキシアセトアミドを触媒として、アミン・アニリン誘導体から有機溶媒又は常温水中、６６％以上の収率でＮ−アシル化する方法が報告され、非ルイス酸触媒を用いた場合には、水が溶媒として利用可能なことが初めて示された。しかし、アシル化剤であるＮ−メトキシアセトアミドは、無水カルボン酸と比較して、非常に高価であるという問題がある（非特許文献１７）。
【０００７】
反応後における後処理は、通常の触媒・有機溶媒中アシル化では、反応混合物に中和剤を添加して中和後、抽出溶媒と水あるいは飽和食塩水を加え、分液し、溶媒層は、その後、乾燥、溶媒除去、蒸留あるいは精留のプロセスを得て、目的物を得るが、水層には、水の他に、触媒、有機溶媒、酢酸、基質、生成物、副生成物、無機物の複雑な混合物が含有される。ここで、水層からの触媒の分離が容易である場合には、回収再生され、再使用されるが、分離が困難である場合には、そのまま廃棄・処分される（図２）。無触媒・高温高圧水中アシル化の場合のように、水層に触媒、有機溶媒が含有されず、水、酢酸、生成物のみが含有されるならば、生成物をデカンテーションにより分離後、水層に対して共沸混合物を形成する物質を添加した共沸蒸留を行うことで、水と氷酢酸とに分離することが可能である（特許文献５）。このことは、水の再生を可能にし、通常法に比べて、環境低減型のプロセスであることを意味する（図３）。
【０００８】
このように、従来法では、ポリアシル化の場合、触媒及び有機溶媒が必要であるため、製品の品質上、反応後の分離操作において、触媒、有機溶媒やカルボン酸の除去が必要であり、分離操作後の水層は廃棄物となりやすく、廃液の問題を生じる。更に、環境に対する影響や生体への有害性への配慮から、また、ヒトが経口する食品・医薬品の安全性から、触媒・有機溶媒のより高度分離が要求される。高度分離に必要なコストは、合成操作と同程度であり、望ましくは触媒と有機溶媒を使用しない方が良い。以上のことから、当該技術分野においては、簡単、低コスト、環境低減型の合成プロセスで、分離操作が容易かつ高度分離が可能で、触媒や有機溶媒の残存しないアシル化合物の連続的合成を可能とする合成手法が強く要請されていた。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１６９６９０号公報
【特許文献２】特開平９−１７６０８１号公報
【特許文献３】米国特許第６，５４１，６５９号明細書
【特許文献４】米国特許第６，００５，１２２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，９８０，６９６号明細書
【非特許文献１】Ｗ．Ｇｒｅｅｎ，Ｐ．Ｇ．Ｗｕｔｓ，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，３ｒｄ ｅｄ．，Ｗｉｌｅｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９９，ｐ１５０
【非特許文献４】Ｓ．Ａｈｍａｄ，Ｊ．Ｉｑｂａｌ，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９８７，１１４
【非特許文献５】Ｎ．Ｃ．Ｂｒａｕｓ，Ｒ．Ｐ．Ｓｈａｒｍａ，Ｊ．Ｎ．Ｂａｒｕａｈ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，１９８３，２４，１１８９；Ｊ．Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．，１９８７，５２，５０３
【非特許文献６】Ｅ．Ｖｅｄｅｊｓ，Ｎ．Ｓ．Ｂａｎｎｅｔ，Ｌ．Ｍ．Ｃｏｎｎ， Ｓ．Ｔ．Ｄｉｖｅｒ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９３，５８，７２８６
【非特許文献８】Ｊｏｓｅｐｈ Ｂ．Ｌａｍｂｅｒｔ，Ｇｅｎ Ｔａｉ Ｗａｎｇ， Ｒｏｄｎｅｙ Ｂ．Ｆｉｎｚｅｌ，ａｎｄ Ｄｏｕｇｌａｓ Ｈ．Ｔｅｒａｍｕｒａ， Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９８７，１０９．７８３８
【非特許文献９】Ｇ．Ｈｏｆｌｅ，Ｗ．Ｓｔｅｇｌｉｃｈ，Ｈ．Ｖｏｒｂｒｕｇｇｅｎ．， Ａｎｇｒｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，１９７８，１７，５６９． ｂ） Ａ．Ｈａｓｓｎｅｒ，Ｌ．Ｒ．Ｋｒｅｐｓｋｉ，Ｖ．Ａｌｅｘａｎｉａｎ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１９７８，３４，２０６９
【非特許文献１０】Ｐ．Ａ．Ｐｒｏｃｏｐｉｕ，Ｓ．Ｐ．Ｄ．Ｂａｕｇｈ，Ｓ．Ｓ． Ｆｌａｃｋ，Ｇ．Ｇ．Ａ．Ｉｎｇｌｉｓ，Ｊ．Ｏｒｇ．，Ｃｈｅｍ．，１９９８，６３， ２３４２
【非特許文献１１】ａ）Ｋ．Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｍ．Ｋｕｂｏｔａ，Ｈ．Ｋｕｒｉｈａｒａ，Ｈ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９６，６１，４５６０． ｂ）Ｋ．Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｍ．Ｋｕｂｏｔａ，Ｈ．Ｋｕｒｉｈａｒａ，Ｈ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９５，１１７，４４１３
【非特許文献１２】Ｋ．Ｋ．Ｃｈａｕｈａｎ，Ｃ．Ｇ．Ｆｒｏｓｔ，Ｉ．Ｌｏｖｅ， Ｄ．Ｗａｉｔｅ，Ｓｙｎｌｅｔｔ，１９９９，１７４３
【非特許文献１３】Ｊ．Ｏｔｅｒａ，Ａ．Ｏｒｉｔａ，Ｃ．Ｔａｎａｈａｓｈｉ， Ａ．Ｋａｋｕｔａ，Ａｎｇｒｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２０００，３９，２８７７
【非特許文献１４】Ｋ．Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｍ．Ｋｕｂｏｔａ，Ｓｙｎｌｅｔｔ， １９９６，２６５
【非特許文献１５】Ｃ−Ｔ．Ｃｈｅｎ，Ｊ−Ｈ．Ｋｕｏ，Ｃ−Ｈ．Ｌｉ，Ｎ．Ｂ． Ｂａｒｈａｔｅ，Ｓ−Ｗ．Ｈｏｎ，Ｔ−Ｗ．Ｌｉ，Ｓ−Ｄ．Ｃｈａｏ，Ｃ−Ｃ．Ｌｉｕ， Ｙ−Ｃ．Ｌｉ，Ｉ−Ｈ．Ｃｈａｎｇ，Ｊ−Ｓ．Ｌｉｎ，Ｃ−Ｊ．Ｌｉｕ ａｎｄ Ｙ−Ｃ．Ｃｈｏｕ，Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２００１，３，３７２９
【非特許文献１６】Ｓ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．Ｎａｇａｙａｍａ，Ｔ．Ｂｕｓｕｊｉｍａ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９８，１２０，８２８７
【非特許文献１７】Ｙ．Ｋｉｋｕｇａｗａ，Ｋ．Ｍｉｔｓｕｉ，Ｔ．Ｓａｋａｍｏｔｏ，Ｍ．Ｋａｗａｓｅ，ａｎｄ Ｈ．Ｔａｍｉｙａ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ，１９９０，３１，２，２４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような状況のなかで、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、低コストで、環境に優しい簡便な高速合成プロセスで、上記ポリアシル化合物を連続的かつ選択的に合成することができる新しい合成方法を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、高温高圧水、又は亜臨界水又は超臨界水を反応溶媒とすることで、無触媒で無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を選択的に合成できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を無触媒で、短時間の反応条件下で連続的に合成する方法及びその反応組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物との反応組成物であって、触媒及び有機溶媒の残存がないことを特徴とするポリアシル化合物組成物。
（２）無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成する方法であって、発熱反応の場合には、常温流体、吸熱反応の場合には、高温高圧状態の亜臨界流体ないしは超臨界流体を反応溶媒として使用し、触媒を用いることなく、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物から一段階の合成反応でポリアシル化合物を選択的に合成することを特徴とするポリアシル化合物の製造方法。
（３）高温高圧状態の亜臨界ないしは超臨界水を反応溶媒として使用する、前記（２）記載の方法。
（４）ポリヘテロ水素化物におけるヘテロ原子又は置換ヘテロ原子が、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、又はこれらの原子の組合せである、前記（１）又は（２）記載の方法。
（５）基質におけるヘテロ水素基及びヘテロ水素基に隣接するα位の置換数に対応して、温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化を実施して、それぞれのアシル化において、無置換（１級）、一置換（２級）、二置換（３級）の順にアシル化しつつアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成する、前記（１）又は（２）の方法。
（６）温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体ないし超臨界流体を反応溶媒として使用する、前記（２）記載の方法。
（７）常温流体ないし亜臨界流体ないし超臨界流体として、水、酢酸、それ以外の無機溶媒、もしくは有機溶媒もしくは無機溶媒と有機溶媒の混合溶媒を用いる、前記（２）記載の方法。
（８）流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を３〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、前記（２）記載の方法。
（９）発熱反応の場合に、流通式常温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を１〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、前記（２）記載の方法。
（１０）水を送液する水送液ポンプ、水加熱用コイル、高温高圧フローセル、基質を送液する反応物送液ポンプ、炉体、反応物を炉体に導入する反応物導入管、反応溶液を排出する排出液ライン、冷却フランジ及び圧力を設定する背圧弁を具備していることを特徴とするポリアシル化合物合成装置。
（１１）吸熱反応の場合において、水加熱用コイルが配設されている、前記（１０）記載のＮ−アシル化合物合成装置。
（１２）前記（２）記載の方法において、アシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法。
【００１２】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、化１のカルボン酸無水物と化２のポリヘテロ水素化物から化３のポリアシル化合物を、一段階の反応プロセスで、触媒無添加、短時間の反応条件下で、選択的かつ連続的に合成することを特徴とするものである。本発明では、上記反応溶媒として、発熱反応の場合、常温流体が用いられ、吸熱反応の場合、温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体、超臨界流体が用いられ、好適には発熱反応の場合、水、吸熱反応の場合、亜臨界水が用いられる。また、反応条件として、好適には、発熱反応の場合、常温常圧、反応時間が１秒程度に調整され、吸熱反応の場合、温度２００〜２５０℃、圧力５ＭＰａ、反応時間が３〜６０秒の範囲、好適には１０秒程度に調整される。
【００１３】
化１の式中、Ｒはアルキル基又はアルキル基以外のヘテロ原子を含む置換基であり、化２の式中、Ｒｎ、Ｒｎ＋１はアルキル基又はアルキル基以外のヘテロ原子を含む置換基、Ｑｉはヘテロ原子又は置換ヘテロ原子であり、具体的には、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、であり、これら原子の組み合わせも含み、また、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれα位が１級、２級、３級であるヘテロ原子の個数を示し、１級、２級、３級の結合順序は限定するものではないため、点線で結合を示している。化３はα位が１級のみであってｘ個のポリアシル化を示し、化４はα位が１、２級の場合の（ｘ＋ｙ）個のポリアシル化を示し、化５はα位が１、２、３級の場合に対する（ｘ＋ｙ＋ｚ）個のポリアシル化を示す。
【００１４】
【化１】
【００１５】
【化２】
【００１６】
【化３】
【００１７】
【化４】
【００１８】
【化５】
【００１９】
本発明においては、上記基質及び反応溶媒を反応容器に導入して所定の反応時間で合成反応を実施するものである。したがって、上記反応器としては、例えば、バッチ式の常温高圧装置又は高温高圧反応容器、及び連続型の流通式常温高圧装置又は流通式高温高圧反応装置を使用することができるが、本発明は、これらの反応装置型式に特に制限されるものでない。
【００２０】
本発明の方法では、反応溶媒として、上記常温流体又は高温高圧状態にある亜臨界流体、超臨界流体が用いられるが、具体的には、亜臨界二酸化炭素（常温以上、０．１ＭＰａ以上）、亜臨界水（１００℃以上、０．１ＭＰａ以上）、亜臨界メタノール（１００℃以上、０．１ＭＰａ以上）、亜臨界エタノール（１００℃以上、０．１ＭＰａ以上）、超臨界二酸化炭素（３４℃以上、７．３８ＭＰａ以上）、超臨界水（３７５℃以上、２２ＭＰａ以上）、超臨界メタノール（２３９℃以上、８．１ＭＰａ以上）、超臨界エタノール（２４１℃以上、６．１ＭＰａ以上）、同じ状態の混合溶媒が例示され、好適には、亜臨界水（２００−２５０℃、５ＭＰａ以上）が用いられる。反応溶媒としては、上記以外の有機溶媒や無機溶媒を任意の割合で含むことができ、具体的には、有機溶媒として、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン等、無機溶媒として酢酸、アンモニア等を含む反応溶液に代替することも可能である。
【００２１】
本発明では、上記常温流体、亜臨界流体、超臨界流体の反応溶媒の組成、温度及び圧力条件、基質の種類及びその使用量、反応時間を調整することにより、短時間で、効率良く、反応生成物を合成することができる。また、本発明では、例えば、基質及び反応溶媒を発熱反応の場合に、流通式常温高圧装置に導入し、それらの反応時間を１〜６０秒の範囲で変えることにより、あるいは吸熱反応の場合に、流通式高温高圧装置に導入し、それらの反応時間を３〜６０秒の範囲で変えることにより、所定の反応生成物を合成することができる。上記反応条件は、使用する出発原料、目的とする反応生成物の種類等により適宜設定することができる。
【００２２】
本発明の方法では、従来、触媒存在下で行われていた、カルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物からのポリアシル化合物の合成を、高速で連続的に、しかも、無触媒で実施できるため、長時間を要するプロセスを効率化することができる。また、本発明の方法では、従来用いられた触媒を全く使用しないので、反応後の溶液の中和処理、無害化処理等の後処理・処分の必要がなく、環境負荷低減を達成可能である。更に、反応後は、静置分離操作のみであるため、触媒や有機溶媒の分離回収の必要性はなく、生成物分離が容易になる。本発明によれば、触媒無添加で、１〜１０秒程度の短時間で、基質が窒素、酸素を含むアミノカルビノール類、アニリノカルビノール類の場合、まず初めに、常温高圧反応装置ないしは高温高圧反応装置で選択的にＮ−アシル化を実施して、Ｎ−アシル化合物を転化率８５％以上、選択率９９％以上で得た後、引き続き高温高圧反応装置でＯ−アシル化により、Ｏ−アシル化合物を転化率９３％以上、選択率８７％以上で行い、対応するポリアシル化合物を合成可能である。本発明の合成方法は、香料、医薬品、食品に利用可能な、ポリアシル化合物を効率良く、大量に高速で連続的に生産することを可能にするものとして有用である。
【００２３】
従来、二酸化炭素等の亜臨界流体、超臨界流体を利用して、リパーゼや触媒を用いたポリアシル化を実施した例が報告されている。しかし、常温流体、亜臨界水を溶媒とした無触媒条件下で基質の複数の反応点の原子の種類によって、更に、基質の複数の反応点に隣接する１級、２級、３級の骨格に依存して、温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、１級、２級、３級の順にアシル化し、アシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成できることを実証した例はなく、本発明の対象とするポリアシル化合物の選択的合成反応法は、本発明者らによって初めてその有効性が実証されたものである。しかも、従来法でカルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物から合成されるポリアシル化合物は、触媒及び有機溶媒の残存が問題とされていたが、本発明で、カルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物から合成される反応組成物は、触媒及び有機溶媒の残存がなく、本発明のポリアシル化合物組成物は、従来製品にない利点を有している。
【００２４】
本発明では、無触媒条件で無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物の合成反応を実現するために、例えば、基質をあらかじめ溶媒に溶解した溶液を送液し、常温流体、亜臨界流体、超臨界流体中の反応経過を高温高圧赤外フローセル（図４）により赤外分光分析によって観察する流通型高温高圧赤外分光その場測定装置（図５）を用いることも可能である。しかしながら、高温高圧赤外フローセルを窓なし高温高圧フローセル（図６）に交換し、超臨界流体の流れに対して直接反応物の流れを接触反応するように配管配置した方が、高温高圧赤外フローセルにおけるセル窓付近におけるリーク等の問題が発生せず、より高流量で短時間に合成を実施することが可能である。これらのことから、この窓なし高温高圧フローセルを装着した装置を後述する実施例で用いた。
【００２５】
ここで、窓なし高温高圧フローセル本体（図６）については、例えば、市販のＳＵＳ３１６製のクロス１にネジを切り、次に説明する温度センサーシース（図７の１２）に固定できるようにする。炉体雰囲気の温度を測定せずに、セル温度を示すように温度センサー位置を調節し、シース固定ネジとオネジ３でネジ止めする。ＳＵＳ３１６の配管４はクロス１にワンリングフェラル付きのテーパーネジ２でクロス１に接続される。もちろん、クロス１は、エンドネジで一つの流路を塞ぐことによってティーとしても使用可能である。
【００２６】
図７は、窓なし高温高圧フローセルを装着した流通式高温高圧反応装置の炉体部分であり、反応装置本体である。これを、図５の流通型高温高圧流体その場赤外分光測定装置の斜線位置に設置すれば、赤外分光は測定できないものの、温度、圧力、流量が可変な亜臨界・超臨界流体接触型の合成反応装置として利用可能となる。また、図８は、発熱反応の場合の流通式常温高圧反応装置であり、反応装置本体である。この場合も、常温付近の温度、圧力、流量が可変な常温流体接触合成反応装置として利用可能となる。更に、図８の流通式常温高圧反応装置と図７の流通式高温高圧反応装置を接続し、選択的に逐次アシル化を行って、目的のポリアシル化合物を得ることも可能である。なお、この場合における反応観察は、排出後の水溶液を採取し、ＧＣ−ＦＩＤにより、生成物の純品を用いた検量線から定量を実施し、ＧＣ／ＭＳにより定性分析を実施した。また、ＮＭＲにより定量・定性分析を実施した。
【００２７】
以下、図７について説明すると、水送液ポンプ５から水が送液され、冷却フランジ８を通過後、炉体１３へ送液される。管コイル９を通過後、高温高圧状態で温度センサー１１が挿入された温度センサーシース１２に支持固定された高温高圧フローセル１４に導入される。一方、反応物が反応物送液ポンプ６から送液され、冷却フランジ８を通過後、炉体１３へ送液される。コイル状反応物導入管１０を通過後、温度センサーシース１２に固定された高温高圧フローセル１４に導入される。また、洗浄水がポンプ７により送液され、配管１６を通過後、ティー１８に導入され、洗浄用に用いられる。高温高圧フローセルを通過した溶液は、配管１７を通過後、冷却フランジ８を通過して、炉体外を空冷されながら通過する。その後、圧力を設定している背圧弁１９からの排出液を採取し、サンプルとする。ここで、反応物や生成物を含む排出液の加熱による影響を排除する場合には、急速昇温を実施し、反応物導入ライン１０と排出液ライン１７の配管をできるだけ短く、水加熱用コイル９をできるだけ長くすることが望ましい。本発明は、これらに限らず、これらと同効の反応装置であれば同様に使用することができる。
【００２８】
他方、常温反応装置である図８について説明すると、反応物送液ポンプ４０と基質送液ポンプ４１からそれぞれカルボン酸無水物とアミン又はアニリン誘導体が送液され、温度センサ５０が装着された反応ティー４３で混合され、反応し、配管４４を反応溶液が通過する。その後、反応溶液は、発生する反応熱を抑制するため、温度センサ５１が装着された混合ティー４５で水送液ポンプ４２から送液した水と混合冷却され、排出配管４６、背圧弁４８を通過後、回収容器４９に回収される。この場合、発生する反応熱を抑制するために、反応ティー４３、配管４４、混合ティー４５、排出配管４６を冷却器に浸漬することもできる。また、水総液ポンプ４２から水を送液せずに、発生する反応熱を抑制するために、反応ティー４３、配管４４、混合ティー４５、排出配管４６を冷却器に浸漬し、無溶媒条件で反応させることも可能である。また、図８の配管４６と図７の背圧弁１９を接続することで、発熱反応を常温流体中で実施後、吸熱反応を亜臨界流体、超臨界流体で連続的に実施することも可能である。本発明は、これらに限らず、これらと同効の反応装置であれば同様に使用することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、次のような効果が奏される。
（１）カルボン酸無水物とポリヘテロ水素化物から高速で連続的にポリアシル化合物を合成することができる。
（２）Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化を行いつつアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成することができる。
（３）触媒及び有機溶媒を用いない合成プロセスを実現できる。
（４）そのため、触媒及び有機溶媒の残存がなく、生体に対して有害性のない安全性の高いポリアシル化合物組成物を提供できる。
（５）生成物が水に溶解しない場合には、排出された油水分散水溶液に対して更に水を注入することで、洗浄しつつ油水二層に分液し、高純度の生成物を容易に回収できる。
（６）香料、医薬品、食品として有用なポリアシル化合物の新しい大量生産プロセスとして、既存の生産プロセスに代替し得る新しい生産技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３１】
まず、実施方法を示した後、実施例を示す。
（１）流通式高温高圧反応装置を用いる方法（表１〜２の方法ＳＦ）
本実施例では、図７の流通式高温高圧反応装置を用いて、合成条件を、無触媒、温度５０〜２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で実施した。図７の流通式高温高圧反応装置の本体（主要部分）を、図５の流通型高温高圧流体その場赤外分光測定装置に設置した装置に、まず、温度２００℃、圧力５ＭＰａに設定し、窓なしセル（ティー１）の配管コイル９との接続穴をエンドで塞ぎ、ポンプ５から純水を流量５．０ｍｌ／ｍｉｎで、ポンプ６から洗浄水を流量０．０５ｍｌ／ｍｉｎで炉体外のティー１８へ送液した。その後、トルエンを内標準として添加した（基質の５ｍｏｌ％）、カルボン酸無水物／アミン又はアニリン誘導体（モル比：１．１／１）混合溶液０．５ｍｌ／ｍｉｎをポンプで送液した（混合後の水溶液濃度：０．５３ｍｏｌ／ｋｇ）。
【００３２】
基質送液後、４０分後の背圧弁からの排出水溶液を１ｍｌ採取した。加熱炉から背圧弁出口までの配管内容積を反応体積とした場合、反応時間は９．９秒であった。回収された１ｍｌの水溶液に１ｍｌのアセトンを加え、振とうし、組成分析をＧＣ／ＭＳ分析計（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ社製ＨＰ６８９０、カラム ＨＰ−５、注入口温度１５０℃、初期カラム温度６０℃（保持時間２分）、昇温速度１０℃／分、最終カラム温度２５０℃（保持時間２分））で実施し、得られたマススペクトルは、Ｗｉｌｌｅｙ データベースで一致度９０％以上で確認した。また、定量分析及び市販試薬がある場合の定性分析は、トルエンを内標準としてＧＣ−ＦＩＤ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製ＧＣ６８９０、カラム ＤＢ−ＷＡＸ、注入口温度２３０℃、スプリット比５．６１、初期カラム温度５０℃（保持時間０．５分）、昇温速度２０℃／分、最終カラム温度２３０℃（保持時間３分））で実施した。
【００３３】
（２）流通式常温高圧反応装置を用いる方法（表１〜２の方法ＡＦ１、ＡＦ２）
一方、反応が発熱反応であり、上記流通型高温高圧反応装置で合成困難な場合は、図７の流通式高温高圧反応装置では合成が困難な場合、図８の流通式常温高圧反応装置を用いてＮ−アシル化を実施した。合成条件を、無触媒、圧力０．１ＭＰａ、滞留時間１．１秒一定として行った。図８の流通式常温高圧反応装置の本体に、カルボン酸無水物及びトルエンを内標準として添加した（基質の５ｍｏｌ％）アミン又はアニリン誘導体をそれぞれ送液し、更に純水を流量５．０ｍｌ／ｍｉｎで送液した。基質送液後、４０分後の背圧弁からの排出水溶液を１ｍｌ採取した。反応ティーから背圧弁出口までの配管内容積を反応体積とした場合、反応時間は１．１秒であった。
【００３４】
回収された１ｍｌの水溶液に１ｍｌのアセトンを加え、振とうし、組成分析をＧＣ／ＭＳ分析計（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ社製ＨＰ６８９０、カラム ＨＰ−５、注入口温度１５０℃、初期カラム温度６０℃（保持時間２分）、昇温速度１０℃／分、最終カラム温度２５０℃（保持時間２分））で実施し、得られたマススペクトルは、Ｗｉｌｌｅｙ データベースで一致度９０％以上で確認した。また、定量分析及び市販試薬がある場合の定性分析は、トルエンを内標準としてＧＣ−ＦＩＤ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製ＧＣ６８９０、カラム ＤＢ−ＷＡＸ、注入口温度２３０℃、スプリット比５．６１、初期カラム温度５０℃（保持時間０．５分）、昇温速度２０℃／分、最終カラム温度２３０℃（保持時間３分））で実施した。なお、反応が終了して背圧弁から排出時、固体が析出して閉塞する場合には、カルボン酸無水物に酢酸を添加した場合を方法ＡＦ１、アミン・アニリン誘導体に酢酸を添加した場合を方法ＡＦ２とした。
【００３５】
（３）簡易型バッチ方法（表１〜２の方法Ｂ）
更に、溶解度及び反応を確認するため、３０ｍｌのバイヤル瓶にカルボン酸無水物及びアミン又はアニリン誘導体を滴下後、トルエンを内標準（基質の５ｍｏｌ％）として加えた。ここで、高粘性もしくは固体で溶解しにくい場合には、適量の酢酸を加え、温水で加温振とうし、酢酸に対する溶解度を確認した。更に、この混合溶液から採取された１ｍｌの水溶液に１ｍｌのアセトンを加え、振とうし、組成分析をＧＣ／ＭＳ分析計（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ社製ＨＰ６８９０、カラム ＨＰ−５、注入口温度１５０℃、初期カラム温度６０℃（保持時間２分）、昇温速度１０℃／分、最終カラム温度２５０℃（保持時間２分））で実施し、得られたマススペクトルは、Ｗｉｌｌｅｙ データベースで一致度９０％以上で確認した。また、定量分析及び市販試薬がある場合の定性分析は、トルエンを内標準としてＧＣ−ＦＩＤ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製ＧＣ６８９０、カラム ＤＢ−ＷＡＸ、注入口温度２３０℃、スプリット比５．６１、初期カラム温度５０℃（保持時間０．５分）、昇温速度２０℃／分、最終カラム温度２３０℃（保持時間３分））で実施した。
【００３６】
また、得られた生成物水溶液が油水分散状態で白濁している場合には、水を２０ｍｌ／ｍｉｎで３分注入し、デカンテーションすると油水２層溶液となり、下（上）層の油層に酢酸を含まないポリアシル化合物を、上（下）層の水相に酢酸水溶液を得た（ＧＣにより確認）。このことは、生成物が水に溶解しない場合、反応終了後の油水分散水溶液に、水を更に注入することで、油水二層に変化してポリアシル化合物と酢酸水溶液を分液することができることを示す。酢酸水溶液は、触媒や有機溶媒を含まないため、酢酸と共沸化合物を作る化合物（例えば、酢酸ターシャリーブチル等）を添加することにより、共沸蒸留により水と氷酢酸に分留することができるため、膨大なエネルギーを必要とする精留を実施しなくても良い。
【００３７】
（実施例１、２）
エチレンジアミン１及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で実施した場合、転化率３０％、選択率１００％でＮ−アセチル体１ａが得られず、Ｎ，Ｎ−ジアセチル体１ｂが得られた。一方、２．２モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で実施した場合、転化率９９％、選択率１００％で１ｂが得られた。
【００３８】
（実施例３−６）
２−アミノエタノール２及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で行った場合、転化率１００％、選択率１００％でＮ−アセチル体２ａが得られた。方法ＡＦ１後、方法ＳＦで温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％で、選択率３５％で２ａが得られ、選択率６５％でＮ，Ｏ−ジアセチル体２ｂが得られた。２．２モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率８０％で２ｂが得られ、選択率２０％で環化体２ｃが得られた。そこで、無水酢酸を減らし、２．０モル等量とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行ったところ、転化率１００％、選択率８７％で２ｂが得られ、選択率１３％で２ｃが得られた。
【００３９】
（実施例７−１０）
３−アミノエタノール３及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で行った場合、転化率１００％、選択率１００％でＮ−アセチル体３ａが得られた。方法ＡＦ１後、方法ＳＦで温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％で、選択率５９％で３ａが得られ、選択率４１％でＮ，Ｏ―ジアセチル体３ｂが得られた。２．２モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率８５％で３ｂが得られ、環化体３ｃが選択率１５％で得られた。そこで、無水酢酸を減らし、２．０モル等量とし、方法ＳＦにより温度２００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率９０％で３ｂが得られ、選択率１０％で３ｃが得られた。
【００４０】
（実施例１１−１６）
４−アミノフェノール４及び１．１モル等量の無水酢酸を基質とし、方法ＡＦ１で行った場合、転化率７％、選択率２％でＮ−アシル体４ａが得られた。方法ＳＦで、温度１００℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合には、転化率９％、選択率１４％で４ａが得られた。また、温度１５０℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合には、転化率７８％、選択率６５％で４ａが得られた。４及び２．２モル等量の無水酢酸を基質として、方法Ｂで行った場合には、転化率９９．７％、選択率１００％で４ａが選択的に得られた。また、方法ＳＦで、温度５０℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率１００％、選択率９９．５％で４ａが得られた。ところが、方法ＳＦで、温度２５０℃、圧力５ＭＰａ、滞留時間９．９秒で行った場合、転化率９３％、選択率１００％でＮ，Ｏ−ジアセチル体４ｂが選択的に得られた。
【００４１】
以上の実施例から、高温高圧水を反応溶媒として、無触媒でポリアシル化合物が高収率で合成可能であることが明らかとなった。また、ポリアシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法も構築できることが明らかとなった。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上詳述したように、本発明は、カルボン酸無水物及びポリヘテロ水素化物から有機溶媒を用いることなく、高温高圧流体を反応溶媒として、無触媒でポリアシル化合物を合成する方法、及び温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化し、１級、２級、３級の順にアシル化してアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成する方法、及びその反応組成物に係るものであり、従来法では、ポリヘテロ水素化物とカルボン酸無水物からポリアシル化合物の合成は、有機溶媒に触媒を添加し、数時間の反応を行い、すべてをアシル化するため、アシル化数を調整できなかったが、本発明で示した常温流体、亜臨界流体・超臨界流体を用いることにより、触媒無添加で、有機溶媒を使用することなく、高速で連続的に選択的にポリアシル化合物を合成することが可能となった。
【００４５】
このことは、香料、医薬品、食品として有用なポリアシル化合物を短時間で、大量に連続的に生産できるというメリットをもたらす。また、アシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法により、氷酢酸と水を分離し、水をリサイクルすることが可能である。これらのことから、合成・分離プロセスを単純化させることで、プロセスの初期コスト及びランニングコストを圧縮することが可能である。更に、中和処理の後処理も不必要であり、環境調和型生産が可能となる。本発明は、香料、医薬品、食品として有用なポリアシル化合物の新しい大量生産プロセスとして、既存の生産プロセスに代替し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】触媒・有機溶媒用いるポリヘテロ水素化物のアシル化を示す。
【図２】触媒・有機溶媒を用いるアシル化の後処理フローチャートを示す。
【図３】無触媒・水溶媒を用いるアシル化の後処理フローチャートを示す。
【図４】高温高圧赤外フローセルを示す。
【図５】実施例で用いた流通型高温高圧流体その場赤外分光測定装置を示す。
【図６】窓なし高温高圧フローセルを示す。
【図７】実施例で用いた流通式高温高圧反応装置の主要部分を示す。
【図８】実施例で用いた流通式常温高圧反応装置を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１ ティー又はクロス（片側口φ４ｍｍネジ切り）
２ φ４ｍｍ×５．０ｍｍＬ六角ネジ
３ ワンリングフェラル付オネジ
４ ＳＵＳ３１６チューブ
５ 水送液ポンプ
６ 反応物送液ポンプ
７ 洗浄水送液ポンプ
８ 冷却フランジ（冷却水が循環する）
９ 水加熱コイル
１０ 反応物導入管
１１ 温度センサ
１２ 温度センサーシース
１３ 炉体
１４ 高温高圧フローセル（通常昇温ではティー型、急速昇温ではクロス型）
１５ ＺｎＳｅ窓
１６ 溶媒導入管
１７ 排出配管
１８ ティー
１９ 背圧弁
２１ 水溶液
２２ 洗浄水
２３ 水溶液ポンプ
２４ 洗浄用純水送液ポンプ
２５ 炉体加熱システム
２６ 炉体
２７ 高温高圧赤外フローセル
２８ 冷却水（入口）
２９ 冷却水（出口）
３０ 背圧弁
３１ 排出水溶液受器
３２ 可動鏡
３３ 可動鏡
３４ 干渉計
３５ 光源
３６ 赤外レーザー
３７ ＭＣＴ受光器
３８ ＴＧＳ受光器
３９ 解析モニター
４０ 反応物送液ポンプ
４１ 基質送液ポンプ
４２ 水送液ポンプ
４３ 反応ティー
４４ 配管
４５ 混合ティー
４６ 排出配管
４７ 冷却器
４８ 背圧弁
４９ 回収容器
５０ 温度センサ
５１ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物との反応組成物であって、触媒及び有機溶媒の残存がないことを特徴とするポリアシル化合物組成物。
【請求項２】
無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成する方法であって、発熱反応の場合には、常温流体、吸熱反応の場合には、高温高圧状態の亜臨界流体ないしは超臨界流体を反応溶媒として使用し、触媒を用いることなく、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物から一段階の合成反応でポリアシル化合物を選択的に合成することを特徴とするポリアシル化合物の製造方法。
【請求項３】
高温高圧状態の亜臨界ないしは超臨界水を反応溶媒として使用する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
ポリヘテロ水素化物におけるヘテロ原子又は置換ヘテロ原子が、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、又はこれらの原子の組合せである、請求項１又は請求項２記載の方法。
【請求項５】
基質におけるヘテロ水素基及びヘテロ水素基に隣接するα位の置換数に対応して、温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化を実施して、それぞれのアシル化において、無置換（１級）、一置換（２級）、二置換（３級）の順にアシル化しつつアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成する、請求項１又は請求項２の方法。
【請求項６】
温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体ないし超臨界流体を反応溶媒として使用する、請求項２記載の方法。
【請求項７】
常温流体ないし亜臨界流体ないし超臨界流体として、水、酢酸、それ以外の無機溶媒、もしくは有機溶媒もしくは無機溶媒と有機溶媒の混合溶媒を用いる、請求項２記載の方法。
【請求項８】
流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を３〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、請求項２記載の方法。
【請求項９】
発熱反応の場合に、流通式常温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を１〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、請求項２記載の方法。
【請求項１０】
水を送液する水送液ポンプ、水加熱用コイル、高温高圧フローセル、基質を送液する反応物送液ポンプ、炉体、反応物を炉体に導入する反応物導入管、反応溶液を排出する排出液ライン、冷却フランジ及び圧力を設定する背圧弁を具備していることを特徴とするポリアシル化合物合成装置。
【請求項１１】
吸熱反応の場合において、水加熱用コイルが配設されている、請求項１０記載のＮ−アシル化合物合成装置。
【請求項１２】
請求項２記載の方法において、アシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法。
【請求項１】
無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物との反応組成物であって、触媒及び有機溶媒の残存がないことを特徴とするポリアシル化合物組成物。
【請求項２】
無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物からポリアシル化合物を合成する方法であって、発熱反応の場合には、常温流体、吸熱反応の場合には、高温高圧状態の亜臨界流体ないしは超臨界流体を反応溶媒として使用し、触媒を用いることなく、無水カルボン酸とポリヘテロ水素化物から一段階の合成反応でポリアシル化合物を選択的に合成することを特徴とするポリアシル化合物の製造方法。
【請求項３】
高温高圧状態の亜臨界ないしは超臨界水を反応溶媒として使用する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
ポリヘテロ水素化物におけるヘテロ原子又は置換ヘテロ原子が、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒化水素（ＮＨ）、アルキル置換窒素（ＮＲ’）、又はこれらの原子の組合せである、請求項１又は請求項２記載の方法。
【請求項５】
基質におけるヘテロ水素基及びヘテロ水素基に隣接するα位の置換数に対応して、温度と無水カルボン酸の量を調整することにより、Ｎ−アシル化後、Ｏ−アシル化を実施して、それぞれのアシル化において、無置換（１級）、一置換（２級）、二置換（３級）の順にアシル化しつつアシル化数を調節し、ポリアシル化合物を選択的に合成する、請求項１又は請求項２の方法。
【請求項６】
温度１００〜４００℃、圧力０．１〜４０ＭＰａの亜臨界流体ないし超臨界流体を反応溶媒として使用する、請求項２記載の方法。
【請求項７】
常温流体ないし亜臨界流体ないし超臨界流体として、水、酢酸、それ以外の無機溶媒、もしくは有機溶媒もしくは無機溶媒と有機溶媒の混合溶媒を用いる、請求項２記載の方法。
【請求項８】
流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を３〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、請求項２記載の方法。
【請求項９】
発熱反応の場合に、流通式常温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を１〜６０秒の範囲で変化させることで合成反応を実施する、請求項２記載の方法。
【請求項１０】
水を送液する水送液ポンプ、水加熱用コイル、高温高圧フローセル、基質を送液する反応物送液ポンプ、炉体、反応物を炉体に導入する反応物導入管、反応溶液を排出する排出液ライン、冷却フランジ及び圧力を設定する背圧弁を具備していることを特徴とするポリアシル化合物合成装置。
【請求項１１】
吸熱反応の場合において、水加熱用コイルが配設されている、請求項１０記載のＮ−アシル化合物合成装置。
【請求項１２】
請求項２記載の方法において、アシル化後、回収水溶液に水を注入してデカンテーションし、油／水二層溶液に分離後、ポリアシル化合物を含む油層を分液回収する一方、水層からは酢酸と水を共沸蒸留によって分離し、回収する簡易な連続分離法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２９１０９６（Ｐ２００７−２９１０９６Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９６９２７（Ｐ２００７−９６９２７）
【出願日】平成１９年４月２日（２００７．４．２）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２日（２００７．４．２）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
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