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公開番号2024146568
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023059551
出願日2023-03-31
発明の名称固体ルイス酸の再生方法
出願人株式会社グリーンケミカル
代理人個人,個人
主分類B01J 38/48 20060101AFI20241004BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】本発明の課題は、キャラメル化反応生成物で被覆されて活性の低下した固体ルイス酸を再生させる方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、キャラメル化反応生成物で表面を被覆された、グルコース又はフルクトースをヒドロキシメチルフルフラールに変換する固体ルイス酸を酸化剤で処理する。前記酸化剤が、次亜塩素塩であってもよい。また、前記固体ルイス酸が、ルイス酸として機能するアモルファス含水チタン酸化物の表面にリン酸残基が共有結合してなるリン酸化チタン酸化物であってもよい。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
キャラメル化反応生成物で表面を被覆された、グルコース又はフルクトースをヒドロキシメチルフルフラールに変換する固体ルイス酸を酸化剤で処理する固体ルイス酸の再生方法。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記酸化剤が、次亜塩素塩である請求項１に記載の固体ルイス酸の再生方法。
【請求項３】
前記固体ルイス酸が、ルイス酸として機能するアモルファス含水チタン酸化物の表面にリン酸残基が共有結合してなるリン酸化チタン酸化物である請求項１又は２に記載の固体ルイス酸の再生方法。
【請求項４】
酸化剤で処理後さらにリン酸で処理する請求項３に記載の固体ルイス酸の再生方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、グルコース又はフルクトースからヒドロキシメチルフルフラールを合成する場合に用いる固体ルイス酸の再生方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ヒドロキシメチルフルフラール（以下、本明細書において、「ＨＭＦ」ということがある。）はグルコースを原料として合成できる重要な化学品の中間物質であるが、その合成経路は非常に複雑である。原料であるグルコースは酸触媒の存在下で骨格異性化してフルクトースへと変換される。生成したフルクトースは酸触媒との脱水反応によりヒドロキシメチルフルフラールへと変化するが、ヒドロキシメチルフルフラールは反応系内の酸触媒によって更に逐次的に加水分解されて、有機酸（ギ酸、レブリン酸）になる。そのためにヒドロキシメチルフルフラールを高選択的に製造するための新規な触媒が望まれている。
【０００３】
アモルファス含水チタン酸化物を、リン酸で処理することにより、含水チタン酸化物の表面にリン酸残基が共有結合したリン酸化チタン酸化物が得られ、このリン酸化チタン酸化物が、グルコース又はフルクトースをＨＭＦへ変換する固体ルイス酸として知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開２０１２－１０８４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記リン酸化チタン化合物を用いてグルコース等をＨＭＦに変換する反応は、８０～１８０℃の範囲で行われるため、グルコース等がキャラメル化反応を起こし、キャラメル化反応生成物（多くはフミン酸とされる）が固体ルイス酸を被覆して固体ルイス酸の活性を低下させるという問題があった。
本発明の課題は、キャラメル化反応生成物で被覆されて活性の低下した固体ルイス酸を再生させる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、キャラメル化反応生成物で被覆された固体ルイス酸を酸化剤で処理することで再生できることを見いだし、本発明を完成するにいたった。
【０００７】
すなわち、本発明は、キャラメル化反応生成物で表面を被覆された、グルコース又はフルクトースをヒドロキシメチルフルフラールに変換する固体ルイス酸を酸化剤で処理する固体ルイス酸の再生方法に関する。
前記酸化剤が、次亜塩素塩であるのが好ましい。
前記固体ルイス酸が、ルイス酸として機能するアモルファス含水チタン酸化物の表面にリン酸残基が共有結合してなるリン酸化チタン酸化物であるのが好ましい。
また、前記固体ルイス酸が前記リン酸化チタン酸化物である場合に、酸化剤で処理後さらにリン酸で処理するのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の固体ルイス酸の再生方法を用いれば、キャラメル化反応生成物で被覆されて活性の低下した固体ルイス酸であっても、繰返し何度でも使用して糖類からＨＭＦを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のキャラメル化反応生成物で表面を被覆された、グルコース又はフルクトースをＨＭＦに変換する固体ルイス酸の再生方法は、前記固体ルイス酸を酸化剤で処理するものである。
【００１０】
前記再生方法に供される固体ルイス酸は、グルコース又はフルクトースをＨＭＦに変換できるものであれば特に限定されないが、具体的には、ルイス酸として機能するアモルファス含水チタン酸化物、又は前記アモルファス含水チタン酸化物の表面にリン酸残基が共有結合してなるリン酸化チタン酸化物が挙げられる。前記アモルファス含水チタン酸化物は、水溶液中で加水分解して酸化物を形成する有機チタン化合物を、水と、酸触媒又は塩基触媒と共に反応させることにより得ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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