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公開番号2025018927
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024083080
出願日2024-05-22
発明の名称オニウム塩組成物、オニウム塩組成物の存在下でセルロースの加水分解物、アルコール及び/又は有機酸を製造する方法
出願人広栄化学株式会社
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類C12N 1/00 20060101AFI20250130BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】酵素反応および微生物による発酵を首尾よく行うことができるオニウム塩を含む組成物を提供する。
【解決手段】下記式(1)で表されるオニウム塩、セルロース含有バイオマス及び酵素を含むオニウム塩組成物。
式(1):
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>JPEG</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025018927000020.jpg</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">18</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image> (式中、R¹～R⁴は、明細書に定義される通りである。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）で表されるオニウム塩、セルロース含有バイオマス及び酵素を含むオニウム塩組成物。
式（１）：
JPEG
2025018927000014.jpg
18
167
（式中、Ｒ
1
～Ｒ
3
は同一又は異なって、Ｒ
1
及びＲ
2
はヘテロ原子を１～５個含む炭素数２～１２の炭化水素基、Ｒ
3
は水素原子、又はヘテロ原子を含んでも良い炭化水素基を示す。Ｒ
1
～Ｒ
3
は分岐及び／又は環構造及び／又は二重結合を含んでいてもよく、Ｒ
1
～Ｒ
3
の一部又は全てが、Ｒ
1
～Ｒ
3
が結合している窒素原子及び炭素原子と一緒になって相互に結合して環構造を形成してもよい。Ｒ
4
はヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示し、分岐及び／又は環構造及び／又は二重結合を含んでいてもよい。）
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
セルロース含有バイオマスが前記式（１）で表されるオニウム塩に溶解している、請求項１に記載のオニウム塩組成物。
【請求項３】
さらに水を含有する、請求項１又は請求項２に記載のオニウム塩組成物。
【請求項４】
前記式（１）で表されるオニウム塩の濃度が、オニウム塩組成物の全量１００質量％に対して、０．１質量％以上２０質量％以下である、請求項３に記載のオニウム塩組成物。
【請求項５】
下記式（１）で表されるオニウム塩、グルコース及び微生物を含むオニウム塩組成物。
式（１）：
JPEG
2025018927000015.jpg
18
168
（式中、Ｒ
1
～Ｒ
3
は同一又は異なって、Ｒ
1
及びＲ
2
はヘテロ原子を１～５個含む炭素数２～１２の炭化水素基、Ｒ
3
は水素原子、又はヘテロ原子を含んでも良い炭化水素基を示す。Ｒ
1
～Ｒ
3
は分岐及び／又は環構造及び／又は二重結合を含んでいてもよく、Ｒ
1
～Ｒ
3
の一部又は全てが、Ｒ
1
～Ｒ
3
が結合している窒素原子及び炭素原子と一緒になって相互に結合して環構造を形成してもよい。Ｒ
4
はヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示し、分岐及び／又は環構造及び／又は二重結合を含んでいてもよい。）
【請求項６】
グルコースが前記式（１）で表されるオニウム塩に溶解している、請求項５に記載のオニウム塩組成物。
【請求項７】
さらに水を含有する、請求項５又は請求項６に記載のオニウム塩組成物。
【請求項８】
前記式（１）で表されるオニウム塩の濃度が、オニウム塩組成物の全量１００質量％に対して、０．１質量％以上２０質量％以下である、請求項７に記載のオニウム塩組成物。
【請求項９】
下記式（１）で表されるオニウム塩、セルロース含有バイオマス、酵素、グルコース及び微生物を含むオニウム塩組成物。
式（１）：
JPEG
2025018927000016.jpg
18
168
（式中、Ｒ
1
～Ｒ
3
は同一又は異なって、Ｒ
1
及びＲ
2
はヘテロ原子を１～５個含む炭素数２～１２の炭化水素基、Ｒ
3
は水素原子、又はヘテロ原子を含んでも良い炭化水素基を示す。Ｒ
1
～Ｒ
3
は分岐及び／又は環構造及び／又は二重結合を含んでいてもよく、Ｒ
1
～Ｒ
3
の一部又は全てが、Ｒ
1
～Ｒ
3
が結合している窒素原子及び炭素原子と一緒になって相互に結合して環構造を形成してもよい。Ｒ
4
はヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基を示し、分岐及び／又は環構造及び／又は二重結合を含んでいてもよい。）
【請求項１０】
さらに水を含有する、請求項９に記載のオニウム塩組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、オニウム塩組成物、オニウム塩組成物の存在下でセルロースの加水分解物、アルコール及び／又は有機酸を製造する方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
石油資源の代替として植物に由来するバイオマスの利用が期待されており、バイオマスをエネルギー、各種材料等に利用するための試みがなされている。バイオマスをエネルギー源、その他の原料等として有効利用するためには、バイオマスを動物又は微生物が容易に利用可能な炭素源にまで分解・糖化することが望ましい。
【０００３】
かかる分解・糖化としては、バイオマスに含有されるセルロースをイオン液体で溶解し、セルラーゼ等の酵素でグルコースに分解し、グルコースを微生物で発酵させて、アルコール及び／又は有機酸を生産することが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、セルロース含有材料をカチオン種が置換ピリジニウムであるイオン液体で処理し、該処理液にセルラーゼを反応させて、セルロースを糖化する方法と、さらに、前記のセルラーゼを反応させて得られた反応液とエタノール生産微生物とを混合して微生物を培養して、セルロース含有材料からエタノールを生産する方法が記載されている。
【０００５】
また、非特許文献１には、セルロースを溶解するイオン液体として、ジアルキルイミダゾリウムをカチオンとするイオン液体、具体的には、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムアセテート、１－アリル－３－メチルイミダゾリウムクロライド、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムクロライド、１，３－ジメチルイミダゾリウムジアルキルホスフェートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１３－１３５６４１号公報
【非特許文献】
【０００７】
グリーンケミストリー（ＧｒｅｅｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙ），２０１５年，１７巻，ｐ．６９４－７１４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
先行技術文献に記載されているイオン液体であるオニウム塩は、酵素反応および微生物による発酵の両方を阻害するため、バイオマスに含まれるセルロースをイオン液体であるオニウム塩で溶解させた後、該オニウム塩を除去する必要がある。
【０００９】
かかる先行技術の状況において、本発明は酵素反応および微生物による発酵のいずれも首尾よく行うことができるオニウム塩を含む組成物を提供することを課題とする。また本発明は、酵素反応および微生物による発酵のいずれも首尾よく行うことができるオニウム塩の存在下で、セルロースを酵素で加水分解するセルロースの加水分解物の製造方法を提供することを課題とする。さらに本発明は、前記オニウム塩の存在下で、セルロースの加水分解物を微生物で発酵させるアルコール及び／又は有機酸の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、酵素反応および微生物による発酵のいずれも首尾よく行うことができるオニウム塩、及びオニウム塩の存在下で、酵素反応および微生物による発酵について鋭意検討し、本発明を完成するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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