(57)【要約】  本発明は、炭水化物含有組成物を脱水するための方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭水化物含有組成物を脱水するための連続方法であって、
ｉ）以下、
− 少なくとも１つの炭水化物含有出発材料、
− 少なくとも１つのイオン性液体（ＩＬ）、及び
− 標準圧力（１０１３ｍｂａｒ）下で最大１２０℃の沸点を有する少なくとも１つの溶剤（ＬＭ）
を含む組成物を提供すること、
ｉｉ）工程ｉ）の組成物を蒸発器中に供給し、そして該組成物を１００〜３００℃の範囲の温度及び最大５００ｍｂａｒの圧力で反応及び蒸発させること、
ｉｉｉ）蒸発器から脱水生成物を含むガス状放出物を取り出し、そして少なくとも１つのイオン性液体を含む液体放出物を取り出すこと、
ｉｖ）ガス状放出物を凝縮し、そしてガス状放出物を分離して脱水生成物を単離すること
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記工程ｉ）において提供される組成物が、組成物の合計質量に対して、１〜２０質量％の範囲で、有利には２〜１５質量％の範囲で炭水化物含有出発材料の含有率を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記炭水化物含有出発材料が、単糖及び／又はオリゴ糖、特に単糖及び／又は二糖から選択される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記単糖及び／又はオリゴ糖が、
− アルドペントース、
− アルドヘキソース、
− ケトヘキソース、
− アルドペントース、アルドヘキソース、ケトヘキソース及びそれらの混合物に由来する二糖、
− それらの混合物
から選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記単糖及び／又はオリゴ糖が、フルクトース、グルコース、スクロース、キシロース及びそれらの混合物から選択される、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記炭水化物含有出発材料が、セルロース出発材料及びリグノセルロース出発材料から選択される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
前記溶剤（ＬＭ）が、水、並びに水と少なくとも１つの水混和性有機溶剤との混合物から選択される、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記溶剤（ＬＭ）として、水−アルコール混合物、有利には水−メタノール混合物を使用する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記工程ｉ）において、溶剤（ＬＭ）として、１０：９０〜９０：１０、特に有利には２５：７５〜７５：２５、特に４０：６０〜６０：４０の質量比で、水と少なくとも１つの水混和性有機溶剤との混合物を使用する、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記工程ｉ）において提供される炭水化物含有組成物において、イオン性液体（ＩＬ）と溶剤（ＬＭ）との質量比が、９９．５：０．５〜５０：５０、特に有利には９９：１〜７５：２５の範囲である、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記工程ｉ）において炭水化物含有組成物を提供するために、少なくとも１つのイオン性液体（ＩＬ）及び少なくとも１つの溶剤（ＬＭ）を、蒸発器に入れる前に互いに直ちに接触させる、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記工程ｉ）において炭水化物含有組成物を提供するために、前記イオン性液体（ＩＬ）が、少なくとも５０℃、有利には少なくとも７５℃の温度を有する、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記工程ｉ）において、
ｉ１）少なくとも１つの単糖及び／又は少なくとも１つのオリゴ糖を、水−アルコール混合物中で溶解し、
ｉ２）工程ｉ１）において得られた溶液を、少なくとも１つのイオン性液体（ＩＬ）と混合し、
ｉ３）工程ｉ２）において得られた混合物を、直ちに続いて工程ｉｉ）の蒸発器中に供給する、
単糖及び／又はオリゴ糖含有組成物を脱水するための、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記工程ｉｉ）において、蒸発器として、短い滞留時間を有する蒸発器、有利には薄膜蒸発器、特にワイパブレード蒸発器を使用する、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記蒸発器における滞留時間が、イオン性液体（ＩＬ）に基づいて、０．１秒〜２分、有利には１秒〜１分の範囲である、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記工程ｉｉ）において、蒸発器における温度が、１５０℃〜２５０℃の範囲である、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記工程ｉｉ）において、蒸発器における圧力が、２５０ｍｂａｒ〜０．１ｍｂａｒ、有利には１００ｍｂａｒ〜１ｍｂａｒの範囲である、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出されるガス状放出物が、工程ｉ）において提供される溶剤（ＬＭ）の合計量に対して、少なくとも７５質量％、有利には少なくとも９０質量％、特に少なくとも９５質量％、特に少なくとも９９質量％、より特に少なくとも９９．５質量％の溶剤（ＬＭ）を含む、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出される液体放出物が、工程ｉ）において提供されるイオン性液体の合計量に対して、少なくとも９０質量％、有利には少なくとも９５質量％、特に少なくとも９９質量％、より特に少なくとも９９．５質量％のイオン性液体（ＩＬ）を含む、請求項１から１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出される液体放出物が、液体放出物の合計質量に対して、最大５質量％、特に有利には最大１質量％、特に最大０．５質量％の含水率を有する、請求項１から１９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
以下、
− フルクトースから５−ヒドロキシメチルフルフラール、又は
− スクロースから５−ヒドロキシメチルフルフラール、又は
− キシロースからフルフラール
を製造するための、請求項１から２０までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭水化物含有組成物を脱水するための方法に関する。
【０００２】
バイオマス供給原料から価値のある材料の経済的開発において、特に種々の炭水化物源からの脱水生成物は大きな可能性があるとされている。ヘキソースは、自然界で最も広く分布された単糖であり、かつ特にＤ−フルクトース及びＤ−グルコースが、十分な量で及び経済的に良好な条件で入手できる。ヘキソースのフラン生成物への変換は、特に非常に将来有望なアプローチである。この場合、特に５−ヒドロキシメチルフルフラール（５−ＨＭＦ）、すなわちヘキソースの脱水生成物は、重要な役割を有する。これは、特に、医薬品、ポリマー及び大環式化合物の合成のための出発点として供給されてよい。それらの誘導体は、例えば、ポリエステル、ポリアミド及びポリウレタンを製造するために供給されてよい、２，５−フルフリルジアミン、２，５−フルフリルジイソシアネート及び５−ヒドロキシメチルフルフリデンエステルを含む。
【０００３】
Ａｖｅｌｉｎｏ Ｃｏｒｍａ、Ｓａｒａ Ｉｂｏｒｒａ、及びＡｌｅｘａｎｄｒａ Ｖｅｌｔｙは、Ｃｈｅｍ． Ｒｅｖ． ２００７， １０７， ２４１１−２５０２において、バイオマスを化学物質に変換するための種々の化学経路、特に点２．２．１で、単糖の脱水、特にフルクトースの酸触媒脱水を記載している。水の存在での方法は、生じた５−ＨＭＦの部分再水和の欠点を有する。この欠点は、例えば有機溶剤を使用する生じた５−ＨＭＦの同時抽出によって、又は有機溶剤中で脱水を実施することによって避けられる。良好な収率は、例えば反応をＤＭＳＯ中で実施する場合に達せられる。しかしながら、この変法の欠点は、ＤＭＳＯは、辛うじて５−ＨＭＦから分離されるだけであってよく、かつ毒性硫黄含有副生成物が形成されることである。１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート中で、すなわちイオン性溶剤中で反応を実施することも挙げられている。８０℃で３時間の反応時間後に、５−ＨＭＦは収率５０％で得られる。助溶剤としてＤＭＳＯを使用し、かつ反応時間を２４時間まで延ばすことによって、８０％までの収率増加が達せられる。
【０００４】
Ｘｉｎｌｉ Ｔｏｎｇ、Ｙａｎｇ Ｍａ及びＹｏｎｇｄａｎ Ｌｉは、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ａ： Ｇｅｎｅｒａｌ ３８５ （２０１０） １ −１３において、フラン化学物質を製造するための糖の使用を、及び特に種々の炭水化物源、例えばフルクトース、グルコース、多糖及びバイオマス供給原料からの５−ヒドロキシメチルフルフラール（５−ＨＭＦ）、２，５−フランジカルボン酸（２，５−ＦＤＣＡ）、２，５−ジホルミルフラン（２，５−ＤＦＦ）、２，５−ビス（ヒドロキシメチル）フラン（２，５−ＢＨＦ）及び２，５−ジメチルフラン（２，５−ＤＭＦ）の合成を記載している。種々の触媒、例えば鉱酸、有機酸、固体酸及び金属含有触媒を基礎とする方法が記載されている。
【０００５】
Ｙｕ Ｓｕ、Ｈｅａｔｈｅｒ Ｍ． Ｂｒｏｗｎ、Ｘｉｗｅｎ Ｈｕａｎｇ、Ｘｉａｏ−ｄｏｎｇ Ｚｈｏｕ、Ｊａｍｅｓ Ｅ． Ａｍｏｎｅｔｔｅ及びＺ． Ｃｏｎｒａｄ Ｚｈａｎｇは、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ａ： Ｇｅｎｅｒａｌ， Ｖｏｌｕｍｅ ３６１ ， Ｉｓｓｕｅｓ １ −２， ２０ Ｊｕｎｅ ２００９， １１７−１２２頁において、セルロースの５−ＨＭＦへの単工程変換を記載している。１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（［ＥＭＩＭ］Ｃｌ）中で溶解させた１対の金属塩化物（ＣｕＣｌ2及びＣｒＣｌ2）は、８０〜１２０℃の温度で、高純度での反応を触媒する。この場合、セルロースの解重合は、酸触媒反応よりも１０の累乗速い。
【０００６】
Ｋｅｎ−ｉｃｈｉ Ｓｈｉｍｉｚｕ、Ｒｉｅ Ｕｏｚｕｍｉ及びＡｔｓｕｓｈｉ Ｓａｔｓｕｍａは、Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ １０ （２００９）， １８４９−１８５３頁において、固体酸触媒、例えばヘテロポリ酸、ゼオライト及び酸性イオン交換樹脂の存在で、わずかな減圧によって反応混合物から水を連続除去することによって、フルクトースから５−ＨＭＦを製造するための改良された方法を記載している。
【０００７】
これらは、種々の炭水化物源から脱水生成物を製造するための経済的な方法のための必要条件であり続ける。急速な、連続した及び／又は選択的な製造を可能にすることが意図されている。それらは、特に、ヘキソース及びヘキソースを含む炭水化物源から５−ヒドロキシメチルフルフラール（５−ＨＭＦ）を製造することに適していると意図される。
【０００８】
驚くべきことに、この目的は、少なくとも１つの低沸点溶剤及び少なくとも１つのイオン性液体を含む炭水化物含有組成物を脱水させ、同時に低沸点溶剤及び形成させた脱水生成物の少なくともいくつかを蒸発させ、そして脱水／蒸発域からのガス状放出物を連続して取り出す方法によって達せられることが見出されている。
【０００９】
したがって、本発明は、
ｉ）以下、
− 少なくとも１つの炭水化物
− 少なくとも１つのイオン性液体（ＩＬ）、及び
− 標準圧力（１０１３ｍｂａｒ）下で最大１２０℃の沸点を有する少なくとも１つの溶剤（ＬＭ）
を含む組成物を提供すること、
ｉｉ）工程ｉ）の組成物を蒸発器中に供給し、そして該組成物を１００〜３００℃の範囲の温度及び最大５００ｍｂａｒの圧力で反応及び蒸発させること、
ｉｉｉ）蒸発器から脱水生成物を含むガス状放出物を取り出し、そして少なくとも１つのイオン性液体を含む液体放出物を取り出すこと、
ｉｖ）ガス状放出物を凝縮し、そしてガス状放出物を分離して脱水生成物を単離すること
を含む、炭水化物含有組成物を脱水するための連続方法に関する。
【００１０】
以下に記載されたそれらの実施態様における本発明による方法は、次の点の１つ以上に関して利点がある：
− 蒸発器中での短い滞留時間；
− 連続方法；
− 触媒を要求しない；
− イオン性溶剤の存在での脱水と、水を含有するガス状流中での生じた脱水生成物の蒸留による分離との有利な組合せ；
− 溶剤（ＬＭ）と共にガス状放出物によってイオン性液体（ＩＬ）からの生じた脱水生成物の良好な分離；
− 液体放出物中に存在するイオン性液体（ＩＬ）は、実質的にガス状態で蒸発及び放出される溶剤（ＬＭ）を有さない；
−液体放出物中に存在するイオン性液体（ＩＬ）は、実質的に脱水反応において形成された水を有さず、水は蒸発され、かつガス状態で放出される；
− 水の集積によるイオン性液体（ＩＬ）の不活化が避けられる。
【００１１】
さらに、本発明による方法に従って蒸発器から取り出されるガス状放出物が、一般に、一桁のパーセンテージ範囲でのみ脱水生成物を含む場合に、本発明による方法は、それにもかかわらず、公知のバッチ方法と比較して有利である。したがって、蒸発器中の滞留時間は、公知の方法における多くの時間と比較して、数秒〜数分の範囲だけである。本発明による方法の空時収率は、相応して高い。短い滞留時間、ガス流における生じた脱水生成物の急速な取り出し、及び直ちに続く縮合は、標的成分として求められる脱水生成物に関する方法の調整を可能にする。反対に、公知のバッチ方法は、一定の再水和、及び種々のエノレートの平衡を導き、かつしたがって複雑な生成物スペクトルの形成を導く。
【００１２】
本発明による方法は、炭水化物含有出発材料からの脱水生成物の製造を可能にし、その際、かかる脱水反応について先行技術から公知の通常の触媒の使用を不要にすることができる。脱水のために本発明によって使用される炭水化物含有組成物は、義務的に、さらに、鉱酸、有機酸、酸固体触媒、例えばヘテロポリ酸、ゼオライト及び酸性イオン交換樹脂、並びに金属含有触媒と接触させない。
【００１３】
本発明の記載内容における"可溶化"の表現は、液体状態に変換することを示し、かつここで、炭水化物含有出発材料の溶液の生成及びそれらとは異なる可溶化状態への変換も含む。多糖、セルロース材料又はリグノセルロース材料が可溶化状態に変換される場合に、個々のポリマー分子は、必ずしも完全に溶媒化シースによって覆われる必要はない。ポリマーが、可溶化のために液体状態に変わることは重要である。したがって、本発明の記載内容における可溶化物質は、コロイド状態、微分散、ゲル等でもある。
【００１４】
炭水化物含有組成物の提供（工程ｉ）
有利には、工程ｉ）において提供される組成物は、組成物の合計質量に対して、１〜２０質量％、特に有利には２〜１５質量％の範囲で炭水化物含有出発材料の含有率を有する。
【００１５】
本発明の記載内容において、"炭水化物含有組成物"の表現は、単糖、オリゴ糖、多糖及びそれらの混合物を含む組成物を含む。"オリゴ糖"の表現は、２〜６個の多糖単位を有する炭水化物を示す。"多糖"の表現は、６個より多くの多糖単位を有する炭水化物を示す。多糖の典型的な種類は、例えばセルロース、デンプン及びグリコーゲンである。
【００１６】
第一の好ましい一実施態様において、炭水化物含有出発材料は、単糖及び／又はオリゴ糖から選択される。特に、炭水化物含有出発材料は、単糖及び／又は二糖から選択される。
【００１７】
有利には、単糖及び／又はオリゴ糖は、
− アルドペントース、
− アルドヘキソース、
− ケトヘキソース、
− アルドペントース、アルドヘキソース、ケトヘキソース及びそれらの混合物に由来する二糖、並びに
− それらの混合物
から選択される。
【００１８】
特に有利には、単糖及び／又はオリゴ糖は、フルクトース、グルコース、スクロース、キシロース及びそれらの混合物から選択される。
【００１９】
本発明による方法の好ましい一実施態様は、５−ヒドロキシメチルフルフラール（５−ＨＭＦ）を製造するためのフルクトースの脱水である。
【００２０】
本発明による方法の好ましい一実施態様は、５−ヒドロキシメチルフルフラール（５−ＨＭＦ）を製造するためのスクロースの脱水である。
【００２１】
本発明による方法の好ましい一実施態様は、フルフラールを製造するためのキシロースの脱水である。
【００２２】
第二の好ましい一実施態様において、炭水化物含有出発材料は、セルロース出発材料から選択される。
【００２３】
さらに、セルロース出発材料又はリグノセルロース出発材料の酵素破壊生成物が、本発明による方法のための炭水化物含有出発材料として適している。
【００２４】
イオン性液体（ＩＬ）
本明細書の記載内容におけるイオン性液体は、１８０℃未満の温度で既に液体である有機塩を示す。有利には、イオン性液体は、１５０℃未満、特に有利には１２０℃未満、特に１００℃未満の融点を有する。
【００２５】
室温で既に液体状態あるイオン性液体は、例えばＫ． Ｎ． Ｍａｒｓｈ ｅｔ ａｌ．， Ｆｌｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ２１９ （２００４）， ９３−９８及びＪ． Ｇ． Ｈｕｄｄｌｅｓｔｏｎ ｅｔ ａｌ．， Ｇｒｅｅｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２００１ ， ３， １５６−１６４によって記載されている。
【００２６】
本発明による方法における使用に適しているイオン性液体は、ＷＯ ２００８／０９０１５５号及びＷＯ ２００８／０９０１５６号において記載され、参照をもって本発明に組み込まれたものとする。
【００２７】
カチオン及びアニオンがイオン性液体中に存在する。この場合、イオン性液体内で、プロトン又はアルキル基は、カチオンからアニオンに移動することができ、それによって２つの中性分子が生じる。したがって、本発明によって使用されるイオン性液体において、それらから形成されるアニオン、カチオン及び中性分子の平衡が存在してよい。
【００２８】
好ましいイオン性液体は、窒素カチオン成分（例えばイミダゾリウム誘導体）とアニオンとしてハロゲンイオンとの組合せである。
【００２９】
イオン性液体のカチオンを形成するために適している適した化合物は、例えばＤＥ １０２ ０２ ８３８号Ａ１において記載されている。これらの化合物は、有利には、少なくとも１つのヘテロ原子、例えば１〜１０個のへテロ原子を含み、有利には窒素原子、酸素原子、リン原子及び硫黄原子から選択される。少なくとも１つの窒素原子及び場合によりさらに少なくとも１つの窒素とは異なるヘテロ原子を含む化合物が好ましい。少なくとも１つの窒素原子、特に有利には１〜１０個の窒素原子、特に１〜５個の窒素原子、より特に有利には１〜３個の窒素原子、及び特に１又は２個の窒素原子を含む化合物が好ましい。前記窒素化合物は、さらにヘテロ原子、例えば酸素原子、硫黄原子又はリン原子を含んでよい。
【００３０】
窒素原子は、例えばイオン性液体のカチオンにおける正の電荷の適したキャリヤーである。窒素原子がイオン性液体のカチオンにおける正の電荷のキャリヤーである場合に、イオン性液体の合成において、最初に、窒素原子での、例えばアミン又は窒素複素環式化合物の四級化によって、カチオンが生じてよい。四級化は、窒素原子のプロトン付加によって実施されてよい。使用されるプロトン化溶剤に依存して、種々のアニオンを有する塩が得られる。四級化中にすぐに所望のアニオンを形成することができない場合に、これは、他の合成工程で実施されてよい。例えばハロゲン化アンモニウムからハロゲン化物を生じることは、ルイス酸との反応であってよく、錯体アニオンは、ハロゲン化物及びルイス酸から形成される。それらに代わって、所望のアニオンについてハロゲン化物イオンの交換が可能である。これは、金属塩を添加し、イオン交換体によって、形成した金属ハロゲン化物を沈澱することによって、又は強酸によるハロゲン化物イオンの置換（ハロゲン化水素酸の放出）によって達せられる。適した方法は、例えばＡｎｇｅｗ． Ｃｈｅｍ． ２０００， １１２， ｐｐ． ３９２６−３９４５及びそれらに挙げられている文献において記載されている。
【００３１】
少なくとも１個の窒素原子及び可能であれば１個の酸素原子又は硫黄原子も有する少なくとも１つの５〜６員環複素環式化合物、特に５員環複素環式化合物を含む化合物が好ましい。１個、２個又は３個の窒素原子、及び１個の硫黄原子又は１個の酸素原子を有する少なくとも１つの５〜６員環複素環式化合物を含む化合物が特に好ましく、２個の窒素原子を有するものがより特に好ましい。さらに芳香族複素環式化合物であることが好ましい。
【００３２】
特に好ましい化合物は、１０００ｇ／ｍｏｌ未満、より特に有利には８００ｇ／ｍｏｌ未満、及び特に５００ｇ／ｍｏｌ未満のモル質量を有するものが好ましい。
【００３３】
好ましいカチオンはピリジニウムイオンである。これらは、特にピリジニウム、２−メチルピリジニウム、２−エチルピリジニウム、５−エチル−２−メチルピリジニウム及び２−メチル−３−エチルピリジニウム及びさらに１−メチルピリジニウム、１−エチルピリジニウム、１−（１−ブチル）−ピリジニウム、１−（１−ヘキシル）ピリジニウム、１−（１−オクチル）ピリジニウム、１−（１−ヘキシル）ピリジニウム、１−（１−オクチル）ピリジニウム、１−（１−ドデシル）ピリジニウム、１−（１−テトラデシル）ピリジニウム、１−（１−ヘキサデシル）−ピリジニウム、１，２−ジメチルピリジニウム、１−エチル−２−メチルピリジニウム、１−（１−ブチル）−２−メチル−ピリジニウム、１−（１−ヘキシル）−２−メチルピリジニウム、１−（１−オクチル）−２−メチルピリジニウム、１−（１−ドデシル）−２−メチルピリジニウム、１−（１−テトラデシル）−２−メチルピリジニウム、１−（１−ヘキサデシル）−２−メチルピリジニウム、１−メチル−２−エチルピリジニウム、１，２−ジエチルピリジニウム、１−（１−ブチル）−２−エチル−ピリジニウム、１−（１−ヘキシル）−２−エチルピリジニウム、１−（１−オクチル）−２−エチルピリジニウム、１−（１−ドデシル）−２−エチルピリジニウム、９−（１−テトラデシル）−２−エチルピリジニウム、１−（１−ヘキサデシル）−２−エチルピリジニウム、１，２−ジメチル−５−エチルピリジニウム、１，５−ジエチル−２−メチルピリジニウム、１−（１−ブチル）−２−メチル−３−エチルピリジニウム、１−（１−ヘキシル）−２−メチル−３−エチルピリジニウム及び１−（１−オクチル）−２−メチル−３−エチルピリジニウム、１−（１−ドデシル）−２−メチル−３−エチルピリジニウム、１−（１−テトラデシル）−２−メチル−３−エチルピリジニウム及び１−（１−ヘキサデシル）−２−メチル−３−エチルピリジニウムから選択される。
【００３４】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたピリダジニウムイオンである。
【００３５】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたピリミジニウムイオンである。
【００３６】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたピラジニウムイオンである。
【００３７】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたイミダゾリウムイオンである。特に適したイミダゾリウムイオンは、１−メチルイミダゾリウム、１−エチルイミダゾリウム、１−（ｌ−プロピル）イミダゾリウム、１−（１−アリル）イミダゾリウム、１−（１−ブチル）イミダゾリウム、１−（１−オクチル）−イミダゾリウム、１−（１−ドデシル）イミダゾリウム、１−（１−テトラデシル）イミダゾリウム、１−（１−ヘキサデシル）−イミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム、１−（１−ブチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（１−ブチル）−３−エチルイミダゾリウム、１−（１−ヘキシル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（１−ヘキシル）−３−エチルイミダゾリウム、１−（１−ヘキシル）−３−ブチル−イミダゾリウム、１−（１−オクチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（１−オクチル）−３−エチルイミダゾリウム、１−（１−オクチル）−３−ブチルイミダゾリウム、１−（１−ドデシル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（１−ドデシル）−３−エチル−イミダゾリウム、１−（１−ドデシル）−３−ブチルイミダゾリウム、１−（１−ドデシル）−３−オクチルイミダゾリウム、１−（１−テトラデシル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（１−テトラデシル）−３−エチルイミダゾリウム、１−（１−テトラデシル）−３−ブチルイミダゾリウム、１−（１−テトラデシル）−３−オクチルイミダゾリウム、１−（１−ヘキサデシル）−３−メチル−イミダゾリウム、１−（１−ヘキサデシル）−３−エチルイミダゾリウム、１−（１−ヘキサデシル）−３−ブチルイミダゾリウム、１−（１−ヘキサデシル）−３−オクチルイミダゾリウム、１，２−ジメチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチル−イミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−（１−ブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−（１−ヘキシル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−（１−オクチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１，４−ジメチル−イミダゾリウム、１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、１，４−ジメチル−３−エチルイミダゾリウム、３−メチル−イミダゾリウム、３−エチルイミダゾリウム、３−ｎ−プロピルイミダゾリウム、３−ｎ−ブチルイミダゾリウム、１，４−ジメチル−３−オクチルイミダゾリウム、１，４，５−トリメチルイミダゾリウム、１，３，４，５−テトラメチル−イミダゾリウム、１，４，５−トリメチル−３−エチルイミダゾリウム、１，４，５−トリメチル−３−ブチルイミダゾリウム、１，４，５−トリメチル−３−オクチルイミダゾリウム、１−プロペ−１−エン−３−イル−３−メチルイミダゾリウム及び１−プロペ−１−エン−３−イル−３−ブチルイミダゾリウムである。特に適したイミダゾリウムイオン（ＩＶｅ）は、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−（ｎ−ブチル）−３−メチルイミダゾリウムである。
【００３８】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたピラゾリウムイオンである。特に好ましいピラゾリウムイオンは、ピラゾリウム及び１，４−ジメチルピラゾリウムである。
【００３９】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたピラゾリニウムイオンである。
【００４０】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたイミダゾリニウムイオンである。
【００４１】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたチアゾリウムイオンである。
【００４２】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換された１，２，４−トリアゾリウムイオンである。
【００４３】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたピロリジニウムイオンである。
【００４４】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたイミダゾリジニウムイオンである。
【００４５】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたアンモニウムムイオンである。前記基Ｒでの四級化によって誘導される第四級アンモニウムイオンからの第三級アミンの例は、ジエチル−ｎ−ブチルアミン、ジエチル−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ジエチル−ｎ−ペンチルアミン、ジエチルヘキシルアミン、ジエチルオクチルアミン、ジエチル（２−エチルヘキシル）−アミン、ジ−ｎ−プロピルブチルアミン、ジ−ｎ−プロピル−ｎ−ペンチルアミン、ジ−ｎ−プロピルヘキシルアミン、ジ−ｎ−プロピルオクチルアミン、ジ−ｎ−プロピル（２−エチルヘキシル）アミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジイソプロピル−ｎ−プロピルアミン、ジイソプロピルブチルアミン、ジイソプロピルペンチルアミン、ジイソプロピルヘキシルアミン、ジイソプロピルオクチルアミン、ジイソプロピル（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｎ−ブチルエチルアミン、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−ペンチルアミン、ジ−ｎ−ブチルヘキシルアミン、ジ−ｎ−ブチルオクチルアミン、ジ−ｎ−ブチル−（２−エチルヘキシル）アミン、Ｎ−ｎ−ブチルピロリジン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルピロリジン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−ピロリジン、Ｎ−ｎ−ペンチルピロリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルシクロヘキシル−アミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−ｎ−プロピルピペリジン、Ｎ−イソプロピルピペリジン、Ｎ−ｎ−ブチルピペリジン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルピペリジン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルピペリジン、Ｎ−ｎ−ペンチルピペリジン、Ｎ−ｎ−ブチルモルホリン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルモルホリン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルモルホリン、Ｎ−ｎ−ペンチル−モルホリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−エチルアニリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ｎ−プロピルアニリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−イソプロピル−アニリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ｎ−ブチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−ｐ−トルイジン、ジエチルベンジルアミン、ジ−ｎ−プロピルベンジルアミン、ジ−ｎ−ブチル−ベンジルアミン、ジエチルフェニルアミン、ジ−ｎ−プロピルフェニルアミン及びジ−ｎ−ブチルフェニルアミンである。好ましい第三級アミンは、ジイソプロピルエチルアミン、ジエチル−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ジイソプロピルブチルアミン、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−ペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルシクロヘキシルアミン及びペンチル異性体の第三級アミンでもある。特に好ましい第三級アミンは、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−ペンチルアミン、及びペンチル異性体からの第三級アミンである。３つの同一の基を有するさらに好ましい第三級アミンはトリアリルアミンである。
【００４６】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたグアニジウムイオンである。より特に好ましいグアニジウムイオンは、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ''，Ｎ''−ヘキサメチルグアニジウムである。
【００４７】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたコリニウムイオンである。
【００４８】
好ましいカチオンは、さらに、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノン−５−エン（ＤＢＮ）及び１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセ−７−エン（ＤＢＵ）の非置換又は置換されたカチオンである。
【００４９】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたホスホニウムイオンである。
【００５０】
好ましいカチオンは、さらに、非置換又は置換されたスルホニウムイオンである。
【００５１】
前記複素環式カチオンの中で、イミダゾリウムイオン、イミダゾリニウムイオン、ピラジニウムイオン、ピラゾリニウムイオン及びピラゾリウムイオンが好ましい。イミダゾリウムイオンが特に好ましい。
【００５２】
イオン性液体のアニオンは、例えば以下から選択される。
１．）式：Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣＦ3ＳＯ3-、（ＣＦ3ＳＯ3）2Ｎ-、ＣＦ3ＣＯ2-、ＣＣｌ3ＣＯ2-、ＣＮ-、ＳＣＮ-、ＯＣＮ-のアニオン。
２．）式：ＳＯ42-、ＨＳＯ4-、ＳＯ32-、ＨＳＯ3-、ＲcＯＳＯ3-、ＲcＳＯ3-のアニオン。
３．）式：ＰＯ43-、ＨＰＯ42-、Ｈ2ＰＯ4-、ＲcＰＯ42-、ＨＲcＰＯ4-、ＲcＲdＰＯ4-のアニオン。
４．）式：ＲcＨＰＯ3-、ＲcＲdＰＯ2-、ＲcＲdＰＯ3-のアニオン。
５．）式：ＰＯ33-、ＨＰＯ32-、Ｈ2ＰＯ3-、ＲcＰＯ32-、ＲcＨＰＯ3-、ＲcＲdＰＯ3-のアニオン。
６．）式：ＲcＲdＰＯ2-、ＲcＨＰＯ2-、ＲcＲdＰＯ-、ＲcＨＰＯ-のアニオン。
７．）式ＲcＣＯＯ-のアニオン。
８．）式：ＢＯ33-、ＨＢＯ32-、Ｈ2ＢＯ3-、ＲcＲdＢＯ3-、ＲcＨＢＯ3-、ＲcＢＯ32-、Ｂ（ＯＲc）（ＯＲd）（ＯＲe）（ＯＲf）-、Ｂ（ＨＳＯ4）4-、Ｂ（ＲcＳＯ4）4-のアニオン。
９．）式：ＲcＢＯ22-、ＲcＲdＢＯ-のアニオン。
１０．）式：ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、ＲcＣＯ3-のアニオン。
１１．）式：ＳｉＯ44-、ＨＳｉＯ43-、Ｈ2ＳｉＯ42-、Ｈ3ＳｉＯ4-、ＲcＳｉＯ43-、ＲcＲdＳｉＯ42-、ＲcＲdＲeＳｉＯ4-、ＨＲcＳｉＯ42-、Ｈ2ＲcＳｉＯ4-、ＨＲcＲdＳｉＯ4-のアニオン。
１２．）式：ＲcＳｉＯ33-、ＲcＲdＳｉＯ22-、ＲcＲdＲeＳｉＯ-、ＲcＲdＲeＳｉＯ3-、ＲcＲdＲeＳｉＯ2-、ＲcＲdＳｉＯ32-のアニオン。
１３．）式：
【化１】
2014517052.tif 000002
のアニオン。
１４．）式：
【化２】
2014517052.tif 000003
のアニオン。
１５．）式ＲcＯ-のアニオン。
１６．）式ＨＳ-、［Ｓv］2-、［ＨＳv］-、［ＲcＳ］-（式中、ｖは２〜１０の正の整数である）のアニオン。
【００５３】
基Ｒc、Ｒd、Ｒe及びＲfは、有利には互いに独立して、
− 水素；
− 少なくとも１つのヘテロ原子又はヘテロ原子含有基によって中断されていてよい、非置換又は置換されたアルキル、有利には非置換又は置換されたＣ1〜Ｃ30アルキル、特に有利には非置換又は置換されたＣ1〜Ｃ18アルキル；
− 非置換又は置換されたアリール、有利には非置換又は置換されたＣ6〜Ｃ14アリール、特に有利には非置換又は置換されたＣ6〜Ｃ10アリール；
− 非置換又は置換されたシクロアルキル、有利には非置換又は置換されたＣ5〜Ｃ12シクロアルキル；
− 非置換又は置換されたヘテロシクロアルキル、有利には環原子５又は６個を有する非置換又は置換されたヘテロシクロアルキル、ここで環は、炭素環原子に加えて、１、２又は３個のヘテロ原子又はヘテロ原子含有基を含む；
− 非置換又は置換されたヘテロアリール、有利には環原子５〜１０個を有する非置換又は置換されたヘテロアリール、ここで環は、炭素環原子に加えて、１、２又は３個のヘテロ原子又はヘテロ原子含有基を含み、酸素、窒素、硫黄及びＮＲaから選択される；
であり、その際多数の基Ｒc〜Ｒfを含むアニオンにおいて、それぞれの場合に、これらに結合しているアニオン部分と共にこれらの基の２つは、少なくとも１つの飽和、不飽和もしくは芳香族の環又は炭素原子１〜１２個を有する環系であってよく、該環又は環系は、有利には酸素、窒素、硫黄及びＮＲaから選択される、１〜５個の隣接していないヘテロ原子又はヘテロ原子含有基を含んでよく、かつ該環又は環系は、非置換であり、又は置換されていてよい。
【００５４】
好ましいアニオンは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、乳酸塩、サッカリン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、亜硫酸塩、Ｃ1〜Ｃ4アルキル硫酸塩、メタスルホン酸塩、トシレート、三フルオロ酢酸塩、Ｃ1〜Ｃ4ジアルキルリン酸塩及び硫酸水素塩である。
【００５５】
特に好ましいアニオンは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、ＨＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＯ-、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、亜硫酸塩、トシレート、ＣＨ3ＳＯ3-又はＣＨ3ＯＳＯ3-である。
【００５６】
特に、アニオンは、Ｃｌ-及びＢｒ-から選択される。
【００５７】
本発明による方法における使用に適したイオン性液体は、例えばＢＡＳＦ ＳＥ社からＢａｓｉｏｎｉｃ（登録商標）の商標名で市販されている。
【００５８】
本発明による方法における使用のための有利な化合物は、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＭ Ｃｌ、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＳＴ ８０）、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート（ＥＭＩＭ ＣＨ3ＳＯ3、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＳＴ ３５）、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＢＭＩＭ Ｃｌ、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＳＴ ７０）、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート（ＢＭＩＭ ＣＨ3ＳＯ3、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＳＴ ７８）、
メチルイミダゾリウムクロリド（ＨＭＩＭ Ｃｌ、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＡＣ ７５）、
メチルイミダゾリウムヒドロゲンスルホネート（ＨＭＩＭ ＨＳＯ4、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＡＣ ３９）、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヒドロゲンスルホネート（ＥＭＩＭ ＨＳＯ4、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＡＣ ２５）、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヒドロゲンスルホネート（ＢＭＩＭ ＨＳＯ4、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＡＣ ２８）、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート（ＥＭＩＭ Ａｃｅｔａｔｅ、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＢＣ ０１）、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート（ＢＭＩＭ Ａｃｅｔａｔｅ、Ｂａｓｉｏｎｉｃ ＢＣ ０２）
である。
【００５９】
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート及びそれらの混合物が特に好ましい。特に適しているものは、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド及びメチルイミダゾリウムクロリドである。
【００６０】
溶剤（ＬＭ）
工程ｉ）において提供される組成物は、標準条件（１００℃、１０１３ｍｂａｒ）下で最大１２０℃の沸点を有する少なくとも１つの溶剤（ＬＭ）を含む。
【００６１】
工程ｉ）において使用される溶剤（ＬＭ）は、有利には、水、並びに水と少なくとも１つの水混和性有機溶剤との混合物から選択される。
【００６２】
好ましい水混和性有機溶剤は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ジオキサン、テトラヒドロフラン及びそれらの混合物から選択される。
【００６３】
有利には、使用される溶剤（ＬＭ）は、水−アルコール混合物、特に水−メタノール混合物である。
【００６４】
有利には、工程ｉ）において、溶剤（ＬＭ）として、１０：９０〜９０：１０、特に有利には２５：７５〜７５：２５、特に４０：６０〜６０：４０の質量比での水と少なくとも１つの水混和性有機溶剤との混合物が使用される。
【００６５】
特に有利には、工程ｉ）において、使用される溶剤（ＬＭ）は、１０：９０〜９０：１０、特に有利には２５：７５〜７５：２５、特に４０：６０〜６０：４０の質量比での水と少なくとも１つのアルコールとの混合物である。
【００６６】
特に、工程ｉ）において、使用される溶剤（ＬＭ）は、１０：９０〜９０：１０、特に有利には２５：７５〜７５：２５、特に４０：６０〜６０：４０の質量比での水とメタノールとの混合物である。
【００６７】
有利には、工程ｉ）において提供される炭水化物含有組成物において、イオン性液体（ＩＬ）と溶剤（ＬＭ）との質量比は、９９．５：０．５〜５０：５０、特に有利には９９：１〜７５：２５の範囲である。
【００６８】
工程ｉ）において炭水化物含有組成物を提供するために、炭水化物含有出発材料を、イオン性液体（ＩＬ）及び／又は溶剤（ＬＭ）と完全に接触させてよい。このプロセスにおいて、炭水化物含有出発材料は、少なくとも部分的に、有利には完全に可溶化される。適宜、炭水化物含有出発材料は、事前に不溶性成分を除去するために前処理工程を受け、及び／又は不溶性成分を、蒸発器への供給前に炭水化物含有出発材料から分離させる。工程ｉ）において炭水化物含有組成物を提供するために、炭水化物含有出発材料及びイオン性液体（ＩＬ）及び／又は溶剤（ＬＭ）を、機械的に混合し、そして完全に溶解するまで撹拌してよい。
【００６９】
有利には、工程ｉ）において炭水化物含有組成物を提供するために、少なくとも１つのイオン性液体（ＩＬ）及び少なくとも１つの溶剤（ＬＭ）を、蒸発器に入れる前に互いに直ちに接触させる。蒸発器に入れる前に直ちにとは、蒸発器に入れるまでの接触の開始からの時間が、多くて５分、特に有利には多くて１分であることを意味する。炭水化物含有出発材料は、接触の開始前に、単独で溶剤（ＬＭ）中に、単独でイオン性液体中に、又は部分的に溶剤（ＬＭ）中に及び部分的にイオン性液体中に存在してよい。
【００７０】
有利には、イオン性液体（ＩＬ）は、工程ｉ）において炭水化物含有組成物を提供するために、周囲温度（２３℃）より高い温度まで暖められる。有利には、工程ｉ）において炭水化物含有組成物を提供するために使用されるイオン性液体（ＩＬ）は、少なくとも５０℃、有利には少なくとも７５℃の温度を有する。
【００７１】
特定の一実施態様において、本発明による方法は、単糖及び／又はオリゴ糖含有組成物を脱水するために提供し、その際工程ｉ）において、
ｉ１）少なくとも１つの単糖及び／又は少なくとも１つのオリゴ糖を、水−アルコール混合物中で溶解し、
ｉ２）工程ｉ１）において得られた溶液を、少なくとも１つのイオン性液体（ＩＬ）と混合し、
ｉ３）工程ｉ２）において得られた混合物を、直ちに続けて工程ｉｉ）の蒸発器中に供給する。
【００７２】
直ちに続けて蒸発器に供給することは、混合物を蒸発器に入れるまでの工程ｉ２）における混合時間の開始からの時間が、多くて５分、特に有利には多くて１分であることを意味する。
【００７３】
工程ｉｉ）
本発明による方法の工程ｉｉ）において、工程ｉ）の組成物を、蒸発器に供給し、そして高温及び減圧で、存在する炭水化物を、脱水させ、そして同時に少なくともいくつかの形成された脱水生成物及び溶剤（ＬＭ）を蒸発させる。
【００７４】
工程ｉ）における蒸発器として、有利には短い滞留時間を有する蒸発器を使用する。有利には、形成された脱水生成物の低い熱応力がそれによって達せられる。
【００７５】
適した蒸発器は、主に、それらのための通常の装置であり、最も単純な場合に、加熱可能な熱交換表面を有する容器を含む。有利には、薄膜蒸発器又は短経路蒸発器を使用する。短経路蒸発器は、薄膜蒸発器と同一の原理にしたがって操作するが、しかし組込み凝縮器を有する。蒸気の凝縮器への経路は、それによって短経路蒸発器において極めて短い。適した薄膜蒸発器は、流下膜式蒸発器、例えばさらに管束を提供してよい垂直円管蒸発器である。可動式内部構造を有する蒸発器が好ましく、例えばワイパブレードは、蒸発器の内壁上で薄液膜を生じる（拭き取り式膜蒸発器（ｗｉｐｅｄ−ｆｉｌｍ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、ワイパブレード蒸発器）。これらは、"ＬＵＷＡ"（登録商標）又は"ＳＡＭＢＡＹ"（登録商標）のタイプの薄膜蒸発器を含む。
【００７６】
工程ｉｉ）において本発明によって使用される蒸発器は、有利には実質的に垂直に配置される。工程ｉ）からの組成物の供給のための蒸発器入口は、有利には、蒸発器の上部領域に位置する。有利には、蒸発器入口は、蒸発器の上３分の１、特に上４分の１に位置する。液体放出物の取り出しのための蒸発器出口は、蒸発器の底部領域に位置する。有利には、蒸発器入口は、蒸発器の下３分の１、特に下４分の１に位置する。特に、蒸発器出口は、蒸発器の下端部に位置する。工程ｉ）の組成物は、上部領域で蒸発器中に供給され、そして側壁上を流れ落ちて、適した加熱器によって加熱された膜を形成する。このプロセスにおいて、標準条件（１００℃、１０１３ｍｂａｒ）下で最大１２０℃の沸点を有する少なくとも１つの溶剤（ＬＭ）は、少なくとも部分的に蒸発する。同時に、蒸発器中での反応条件下で、炭水化物含有出発材料の脱水を実施する。蒸発器から、脱水生成物及び少なくとも１つの溶剤（ＬＭ）の少なくともいくつかを含むガス状放出物を取り出す。ガス状放出物は、有利には、本発明によって使用される蒸発器の上部領域で放出される。特に、ガス状放出物は、本発明によって使用される蒸発器の上端部で放出される。
【００７７】
蒸発器は、適した方法で、例えば蒸気で加熱して供給されてよい。
【００７８】
蒸発器中の温度は、有利には１００〜３００℃の範囲、特に有利には１５０℃〜２５０℃の範囲である。
【００７９】
蒸発器中の圧力は、有利には最大５００ｍｂａｒである。蒸発器中の圧力は、特に有利には２５０ｍｂａｒ〜０．１ｍｂａｒ、特に１００ｍｂａｒ〜１ｍｂａｒの範囲である。
【００８０】
蒸発器中の滞留時間は、イオン性液体（ＩＬ）に基づいて、有利には０．１秒〜２分、特に有利には１秒〜１分の範囲である。
【００８１】
工程ｉｉｉ）
蒸発器から、脱水生成物を含むガス状放出物を取り出し、そして少なくとも１つのイオン性液体（ＩＬ）を含む液体放出物を取り出す。
【００８２】
有利には、工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出されるガス状放出物は、工程ｉ）において提供される溶剤（ＬＭ）の合計量に対して、少なくとも７５質量％、特に有利には少なくとも９０質量％、特に少なくとも９５質量％の溶剤（ＬＭ）を含む。
【００８３】
有利には、工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出されるガス状放出物は、工程ｉ）において提供される溶剤（ＬＭ）の合計量に対して、少なくとも７５質量％、特に有利には少なくとも９０質量％、特に少なくとも９５質量％の溶剤（ＬＭ）を含む。
【００８４】
有利には、工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出されるガス状放出物は、凝縮したガス状放出物の合計質量に対して、少なくとも０．１質量％、特に有利には少なくとも０．５質量％、特に少なくとも１質量％の脱水生成物を含む。
【００８５】
有利には、工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出される液体放出物は、工程ｉ）において提供されるイオン性液体の合計量に対して、少なくとも９０質量％、特に有利には少なくとも９５質量％、特に少なくとも９９質量％のイオン性液体（ＩＬ）を含む。
【００８６】
有利には、工程ｉｉｉ）において蒸発器から取り出される液体放出物は、液体放出物の合計質量に対して、最大５質量％、特に有利には最大１質量％、特に最大０．５質量％の含水率を有する。
【００８７】
反応領域からの液体放出物は、ガス状放出物と一緒に蒸発器から放出されなかった一部の炭水化物含有出発材料の反応生成物を含む。反応領域からの液体放出物は、さらに、ガス状放出物と一緒に蒸発器から放出されなかった未反応部分の炭水化物含有出発材料の反応生成物を含む。
【００８８】
有利には、液体放出物中に存在するイオン性液体（ＩＬ）は、本発明による方法の工程ｉ）において再度使用される。この場合、炭水化物含有出発材料に存在する反応生成物及び炭水化物含有出発材料の未反応部分は一般に重大でない。
【００８９】
所望の場合に、液体放出物に、少なくとも１つの精製工程を受けさせて、イオン性液体（ＩＬ）に存在する少なくとも一部の残留成分を取り出してよい。これは、例えば適した抽出媒体、例えば水での抽出を含む。
【００９０】
他の一実施態様において、液体放出物は、適した沈澱によってイオン性液体に存在する少なくともいくつかの成分の沈澱を受ける。沈澱は、特に比較的高分子量の成分、例えば多糖、並びにそれらの比較的高分子量の分解生成物、例えばセルロース、ヘミセルロース等を取り出すために適している。適した沈澱は、当業者に公知である。
【００９１】
工程ｉｖ）
本発明による方法の工程ｉｖ）において、蒸発器からのガス状放出物を凝縮して分離させ、脱水生成物を回収する。
【００９２】
適した凝縮器は、当業者に十分知られており、例えば熱交換器、例えばプレート熱交換器、螺旋状熱交換器、管束熱交換器、Ｕ管熱交換器である。凝縮器は、要求に従って選択及び設計される。直列に連結された多数の凝縮器の組合せとして、全縮器の使用が可能である。有利には、さらに、ガス状放出物の流量の方向で、それぞれの下流の凝縮器を、他の上流に位置する凝縮器よりも低い温度で操作する。蒸発器からのガス状放出物の分別凝縮がそれによって達せられてよい。
【００９３】
有利には、蒸発器からのガス状放出物を、凝縮器中で、−３０℃〜７０℃、有利には−２０℃〜５０℃の範囲の温度まで冷却させる。
【００９４】
凝縮物の分離を、当業者に公知の通常の方法によって実施してよい。有利には、凝縮物を、蒸留によって分離させる。蒸留による分離に適した装置は、バブルキャップ、篩板、多孔板塔、ランダム充填、規則充填、弁、側枝管等を備えていてよい蒸留塔、例えばトレイ塔、蒸発器、例えば薄膜蒸発器、流下膜蒸発器、強制循環蒸発器、Ｓａｍｂａｙ蒸発器、及びそれらの組合せを含む。
【００９５】
有利には、凝縮物を分離させ、その際、次の蒸気が得られる：
Ｄ１）脱水させた炭水化物が豊富な蒸気、及び
Ｄ２）溶剤（ＬＭ）が豊富な蒸気。
【００９６】
場合により、脱アルキル領域からの放出物を、分離させてよく、その際他の蒸気が得られる。例えば、本発明による方法において、混合物、例えば水と少なくとも水混和性有機溶剤との混合物が溶剤として使用される場合に、留分Ｄ１）及び／又はＤ２）は、多数の成分を含んでよく、かつそれぞれ蒸留によってさらに分離させてよい。代わりに、蒸留による分離のために、３つ以上の留分に凝縮物を分離することが可能である、側枝管を有する塔、導流壁塔、又は熱結合塔（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｃｏｌｕｍｎ）を使用できる。
【００９７】
一般に、留分Ｄ１）は、主生成物を、少なくとも５０質量％、特に有利には少なくとも７５質量％、特に少なくとも９０質量％の量で含む。留分中に存在する主生成物は、特に、使用した炭化水素出発材料に依存する。したがって、例えばヘキソース、又は主にヘキソース単位を含む炭化水素出発材料を使用する場合に、５−ヒドロキシメチルフルフラールが主生成物として得られる。
【００９８】
得られた脱水生成物を、（所望の純度及び使用の目的に従って）直接、又はさらなる後処理及び／又は精製後に使用してよい。これは、例えば、医薬品、ポリマー、大環式化合物等の合成のための使用を含む。本発明による方法によって得られた５−ＨＭＦは、直接又は誘導体化後に、医薬品、ポリマー及び大環式化合物の合成のための出発点として提供されてよい。適した５−ＨＭＦ誘導体は、例えば、ポリエステル、ポリアミド及びポリウレタンを製造するために使用されてよい、２，５−フルフリルジアミン、２，５−フルフリルジイソシアネート及び５−ヒドロキシメチルフルフリデンエステルを含む。
【００９９】
それらの凝縮物又は個々の成分から回収された溶剤（ＬＭ）を、本発明による方法の工程ｉ）で再使用してよい。
【０１００】
本発明を、以下の制限のない例に関連してより詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明による方法を実施するための装置を示す図。
【０１０２】
実施例
図１は、本発明による方法を実施するための装置を示す。１つは溶剤（ＬＭ）中で炭水化物の溶液を供給するために提供し、かつもう１つはイオン性液体（ＩＬ）を供給するために提供する２つの制御可能な供給を組合せ、そしてワイパブレード蒸発器中に供給する。使用したワイパブレード蒸発器は、０．１ｍ2の蒸発器表面、４つのワイパブレード及びＮｏｒｍａｇモーターを有するＨＣ ｓｔｅｅｌ社製のＳａｍｂａｙ（登録商標）蒸発器である。出口の頂部を、冷却器、凝縮容器及び隔壁真空ポンプに連結する。さらに、収集容器を有する底部出口を提供する。
【０１０３】
実施例１
蒸発器を、内部壁面温度２００℃まで加熱し、そしてワイパブレードの回転速度を９００ｒｐｍに設定する。蒸発器を、１ｍｂａｒの真空で操作する。８０℃まで暖めたブチルメチルイミダゾリウムクロリド（ＢＭＩＭクロリド）の３００ｇ／時間の供給及びフルクトース／メタノール／水（１：１：１、ｇ／ｇ／ｇ）の混合物の２２．３ｇ／時間の供給を、Ｓａｍｂａｙ（登録商標）蒸発器中に共に及び同時に計量供給する。ガス状放出物４２１．１ｇ／時間を連続して取り出し、−５℃で冷却器中で凝縮し、そして受け容器中に収集する。その凝縮物をＨＰＬＣによって分析する。フルクトース１００ｇに対して２．０２ｇの５−ＨＭＦが検出され、収率８％に対応する。
【０１０４】
実施例２
実施例１の方法を実施し、その際イオン性液体として、メチルイミダゾリウムクロリド（ＨＭＩＭクロリド）を使用する。蒸発器を、内部壁面温度１７０℃まで加熱する。８０℃まで加熱したＨＭＩＭクロリドの３００ｇ／時間の供給及びフルクトース／メタノール／水（１：１：１、ｇ／ｇ／ｇ）の混合物の４４ｇ／時間の供給を、Ｓａｍｂａｙ（登録商標）蒸発器中に共に及び同時に計量供給する。フルクトースに対して１０．１％の５−ＨＭＦの収率を検出した。
【図１】
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【国際調査報告】
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