(57)【要約】  本願は、連続フロー触媒反応器、その組立方法及び使用を開示する。前記連続フロー触媒反応器は、反応容器、前記反応容器内に詰められた充填剤及び帯電触媒成分を含み、前記触媒成分は、直流電界の作用下で前記充填剤に固定される。前記連続フロー触媒反応器は、単糖のエピマー化反応などの連続フロー反応に用いられ得る。本願の連続フロー触媒反応器は、構造が簡単であり、無人作動が可能であり、安全で簡便に操作できるなどの利点を有し、さらに、連続フロー反応に用いられる場合、触媒成分が直流電界により固定されるので、生成物に伴って流出することがなく、触媒分離のステップを省略し、触媒の利用効率を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器と、前記反応容器内に詰められた充填剤と、を含む連続フロー触媒反応器であって、
帯電触媒成分をさらに含み、前記触媒成分は直流電界の作用下で前記充填剤に固定される、ことを特徴とする連続フロー触媒反応器。
【請求項２】
前記反応容器は管状構造であり、及び／又は、前記反応容器はガラス材質のものであり、及び／又は、前記充填剤は、活性炭、イオン交換樹脂のうちの任意の１種又は２種の組み合わせであり、及び／又は、前記触媒成分は、酸化モリブデン量子ドットを含む量子ドットを含み、又は、前記触媒成分は、モリブデン酸イオン又は水酸化第二鉄コロイド粒子を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の連続フロー触媒反応器。
【請求項３】
前記反応容器は、内径１．５〜２ｃｍ、長さ５０〜８０ｃｍ、容積１００〜２００ｍｌであり、及び／又は、前記充填剤は、顆粒サイズが１０〜５０メッシュであり、且つその全質量と前記反応容器の容積との質量体積比が５０〜１２０ｇ：１００〜２００ｍｌである、ことを特徴とする請求項２に記載の連続フロー触媒反応器。
【請求項４】
前記直流電界を形成する直流電源の電圧が５〜５０Ｖである、ことを特徴とする請求項１に記載の連続フロー触媒反応器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の連続フロー触媒反応器の組立方法であって、
充填剤を反応容器に入れて、反応容器の液流入口と液流出口を、液流を通過させ得るが前記充填剤を遮断する繊維閉塞物で閉塞するステップと、
前記反応容器の液流入口、液流出口を直流電源の正極又は負極に電気的に接続して、前記直流電源の負極又は正極を前記充填剤の中央部分と接続するステップと、
帯電触媒成分を含む溶液を前記液流入口から反応容器に供給した後、前記液流出口から排出することで、前記触媒成分を前記充填剤に固定するステップと、を含むことを特徴とする組立方法。
【請求項６】
前記繊維閉塞物はグラスウール又は石英ウールを含む、ことを特徴とする請求項５に記載の組立方法。
【請求項７】
前記直流電源の電圧は５〜５０Ｖであり、及び／又は、前記帯電触媒成分を含む溶液は、濃度０．５〜１ｇ／Ｌ、流量０．２〜１ｍｌ／分間の量子ドット溶液であり、又は、前記帯電触媒成分を含む溶液はモリブデン酸イオン又は水酸化第二鉄コロイド粒子を含有する溶液である、ことを特徴とする請求項５に記載の組立方法。
【請求項８】
単糖のエピマー化反応における請求項１乃至４のいずれか１項に記載の連続フロー触媒反応器の使用。
【請求項９】
単糖のエピマー化反応方法であって、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の連続フロー触媒反応器を提供するステップと、
前記連続フロー触媒反応器を直流電源に電気的に接続して、前記直流電界を形成するステップと、
反応容器を所定の温度に加熱し、単糖溶液を前記反応容器の液流入口から供給し、次に、前記反応容器の液流出口から所望の生成物を含有する溶液を収集するステップと、を含む、ことを特徴とする単糖のエピマー化反応方法。
【請求項１０】
前記所定の温度は６０〜１２０℃であり、及び／又は、前記直流電源の電圧は５〜５０Ｖであり、及び／又は、前記単糖溶液は、グルコース、マンノース、アラビノース、リボース、キシロース及びリキソースのうちの任意の１種又は複数種の組み合わせを含み、及び／又は、前記単糖溶液の濃度は１〜１０ｗｔ％であり、及び／又は、前記単糖溶液の流量は０．１〜２ｍｌ／分間である、ことを特徴とする請求項９に記載の単糖のエピマー化反応方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、具体的には、連続フロー触媒反応器、その組立方法、及び使用、たとえば単糖のエピマー化反応における使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の釜式液相反応は、化学製品の量産に対する需要の問題を解決したが、安全上のリスクがあり、環境汚染が起き、エネルギー消費が大きく、製品の品質が不安定であり、占有面積が大きく、プロセスのスケールアップが困難であるなど、解決できない多くの欠点がある（非特許文献１）。連続フロー反応は、独自の混合方法、効率的な物質移動・熱伝達、及び低い溶媒需要のため、上記問題を解決した。「連続フロー化学」は、「流動化学」としても知られており、ポンプを介して材料を輸送し、連続流動モードで化学反応を行う技術である。過去２０年間で、連続フロー反応技術は学界や産業界でますます人気が高まっており、その利点は主に次のとおりである。１）反応器が小型化しており、物質移動・熱伝達の速度が高く、プロセスの強化が実現されやすい。２）パラメータが正確に制御でき、反応選択性が良好であり、直列の場合の副反応の抑制に特に適している。（３）オンライン材料の量が少なく、小さなチャネルには難燃性能を備えており、小型化構造により装置の防爆性能が高まり、操作安全性が高い。４）連続化操作が可能であるため、時間的・空間的に高効率である。（５）自動制御が実現されやすく、操作の安全性が高まり、労働力が節約される（非特許文献２）。
【０００３】
液相の連続フロー反応は、ほとんどが触媒反応であり、通常、触媒と原料を予備混合した後、反応器に導入して反応させる。反応器内に触媒を固定すれば、触媒分離のステップを省略し、触媒のロスを低減し、その利用効率を向上させ、寿命を延ばすことができる。一般的に使用される触媒固定化方法は、物理吸着法と化学結合法である。特許文献１は、ベンゼンを硝酸でニトロ化してモノニトロベンゼンを生産する連続フロー反応方法を開示しており、金属酸化物を、含浸によってＭＦＩトポロジカル構造分子篩と擬ベーマイトに担持し、次に、プレス成形して固定床触媒とし、Ｂｉｇｇｅｌａａｒらは、３−アミノプロピルトリエトキシシランで変性された多孔性シリカにω−トランスアミナーゼを共有結合により固定し、エナンチオ選択的なアミノ基転移の連続フロー反応（非特許文献３）に用い、ケクリッツらは、イオン結合によりモリブデン酸イオンを陰イオン交換樹脂に固定して、グルコースからマンノースへのエピマー化反応に用いる（非特許文献４）。ただし、触媒活性成分は、担体との結合力が不十分であり、連続フロー反応で液相媒体に溶解し、活性を失うことが発生しやすく、その結果、触媒寿命が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国特許出願公開第１０１０３３１９２号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】化学進展，２０１６，２８（６）：８２９−８３８
【非特許文献２】中国医薬工業雑誌，２０１７，４８（４）：４６９−４８２
【非特許文献３】Ｃａｔａｌｙｓｔｓ，２０１７，７（５４）：１−１３
【非特許文献４】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ａ，２００８，３３４（１−２）：１１２−１１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願の主な目的は、従来技術の欠陥を解決するために、連続フロー触媒反応器、その組立方法及び使用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述発明の目的を達成させるために、本願に使用される技術案は以下を含む。
【０００８】
本願の実施例は、反応容器と、前記反応容器内に詰められた充填剤と、を含む連続フロー触媒反応器であって、帯電触媒成分をさらに含み、前記触媒成分は直流電界の作用下で前記充填剤に固定される連続フロー触媒反応器を提供する。
【０００９】
本願の実施例は、
充填剤を反応容器に入れて、反応容器の液流入口と液流出口を、液流を通過させ得るが前記充填剤を遮断する繊維閉塞物で閉塞するステップと、
前記反応容器の液流入口、液流出口を直流電源の正極又は負極に電気的に接続して、前記直流電源の負極又は正極を前記充填剤の中央部分と接続するステップと、
帯電触媒成分を含む溶液を前記液流入口から反応容器に供給した後、前記液流出口から排出することで、前記触媒成分を前記充填剤に固定するステップと、を含む前記連続フロー触媒反応器の組立方法をさらに提供する。
【００１０】
本願の実施例は、単糖のエピマー化反応における連続フロー触媒反応器の使用をさらに提供する。
【００１１】
本願の実施例は、
前記連続フロー触媒反応器を提供するステップと、
前記連続フロー触媒反応器を直流電源に電気的に接続して、前記直流電界を形成するステップと、
反応容器を所定の温度に加熱し、単糖溶液を前記反応容器の液流入口から供給し、次に、前記反応容器の液流出口から所望の生成物を含有する溶液を収集するステップと、を含む単糖のエピマー化反応方法をさらに提供する。
【発明の効果】
【００１２】
従来技術に比べて、本願の連続フロー触媒反応器は、直流電界によって帯電触媒成分を充填剤に固定して、固定床触媒を構成する。所定の温度で反応溶液を供給し、触媒成分の作用下で反応させ、所望の生成物を連続的に得る。このようなプロセスには、触媒成分が直流電界により固定されるので、生成物に伴って流出しないため、触媒分離のステップを省略し、触媒の利用効率を向上させる。該反応器によれば、酸化モリブデン量子ドット又はモリブデン酸イオンなどを触媒成分として、単糖のエピマー化反応を連続的に実施することができる。さらに、印加直流電界により電場に感受性がある化学反応を促進することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本願の実施例１における連続フロー触媒反応器の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
従来技術の欠陥に対して、本発明者らは長期間の研究及び実践を行ったところ、本願の技術案を提案し、以下、より詳細に説明する。
【００１５】
本願の実施例による連続フロー触媒反応器は、反応容器、前記反応容器内に詰められた充填剤及び帯電触媒成分を含み、前記触媒成分は直流電界の作用下で前記充填剤に固定される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、前記反応容器は管状構造である。
【００１７】
いくつかの実施形態では、前記反応容器はガラス材質のものであるが、セラミックス材質、有機材質など、ほかの材質であってもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、前記充填剤は、活性炭、イオン交換樹脂のうちの任意の１種又は２種の組み合わせを含むが、これらに制限されない。
【００１９】
いくつかの実施形態では、前記触媒成分は、たとえば酸化モリブデン量子ドットのような量子ドットを含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、前記触媒成分は、モリブデン酸イオン、水酸化第二鉄コロイド粒子を含むが、これらに制限されない。
【００２１】
いくつかの実施形態では、前記反応容器は、内径１．５〜２ｃｍ、長さ５０〜８０ｃｍ、容積１００〜２００ｍｌである。
【００２２】
いくつかの実施形態では、前記充填剤は、顆粒サイズが１０〜５０メッシュであり、且つその全質量と前記反応容器の容積との質量体積比が５０〜１２０ｇ：１００〜２００ｍｌである。
【００２３】
いくつかの実施形態では、前記直流電界を形成する直流電源の電圧が５〜５０Ｖである。
【００２４】
本願の実施例は、
充填剤を反応容器に入れて、反応容器の液流入口と液流出口を、液流を通過させ得るが前記充填剤を遮断する繊維閉塞物で閉塞するステップと、
前記反応容器の液流入口、液流出口を直流電源の正極又は負極に電気的に接続して、前記直流電源の負極又は正極を前記充填剤の中央部分と接続するステップと、
帯電触媒成分を含む溶液を前記液流入口から反応容器に供給した後、前記液流出口から排出することで、前記触媒成分を前記充填剤に固定するステップと、を含む前述のいずれかの連続フロー触媒反応器の組立方法を提供する。
【００２５】
いくつかの実施形態では、前記繊維閉塞物は、グラスウール又は石英ウールなどを含むが、これらに制限されない。
【００２６】
いくつかの特定の実施例では、充填剤を反応管に入れて、両端をグラスウール又は石英ウールで閉塞し、充填剤の中央部分を直流電源の正極又は負極に短絡接続して、両端をグラスウール又は石英ウールで反対の電極に短絡接続し、通電後、触媒成分を含有する一定体積の水溶液を反応管の一端からポンプインし、他端をポンプアウトする。
【００２７】
いくつかの実施形態では、前記直流電源の電圧は５〜５０Ｖである。
【００２８】
いくつかの実施形態では、前記帯電触媒成分を含む溶液は量子ドット溶液である。
【００２９】
いくつかの実施形態では、前記量子ドット溶液は、濃度０．５〜１ｇ／Ｌ、流量０．２〜１ｍｌ／分間である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、前記帯電触媒成分を含む溶液は、水酸化第二鉄コロイド粒子又はモリブデン酸イオンを含有する溶液である。
【００３１】
本願の実施例は、単糖のエピマー化反応における前述のいずれかの連続フロー触媒反応器の使用をさらに提供する。
【００３２】
本願の実施例は、
前述のいずれかの連続フロー触媒反応器を提供するステップと、
前記連続フロー触媒反応器を直流電源に電気的に接続して、前記直流電界を形成するステップと、
反応容器を所定の温度に加熱し、単糖溶液を前記反応容器の液流入口から供給し、次に、前記反応容器の液流出口から所望の生成物を含有する溶液を収集するステップと、を含む単糖のエピマー化反応方法をさらに提供する。
【００３３】
いくつかの実施形態では、前記所定の温度は６０〜１２０℃である。
【００３４】
いくつかの実施形態では、前記直流電源の電圧は５〜５０Ｖである。
【００３５】
いくつかの実施形態では、前記単糖溶液は、グルコース、マンノース、アラビノース、リボース、キシロース及びリキソースのうちの任意の１種又は複数種の組み合わせを含むが、これらに制限されない。
【００３６】
いくつかの実施形態では、前記単糖溶液の濃度は１〜１０ｗｔ％である。
【００３７】
いくつかの実施形態では、前記単糖溶液の流量は０．１〜２ｍｌ／分間である。
【００３８】
本願による連続フロー触媒反応器では、直流電界によって帯電触媒成分を充填剤に固定して、固定床触媒を構成することで、連続フロー反応における触媒のロスを効果的に抑制できる。
【００３９】
本願における連続フロー触媒反応器は、構造が簡単であり、無人作動が可能であり、安全で簡便に操作できるなどの利点を有する。本願の連続フロー触媒反応器によれば、複数種の連続フロー反応を実施でき、たとえば、酸化モリブデン量子ドット又はモリブデン酸イオンなどを触媒成分として、単糖のエピマー化反応を連続的に行う。連続フロー反応において、所定の温度で反応溶液をポンプインして、触媒成分と作用して反応させ、所望の生成物を連続的に得る。触媒成分が直流電界により固定されるので、生成物に伴って流出することがなく、触媒の分離ステップを省略し、触媒の利用効率を向上させる。
【００４０】
以下、図面及び実施例にて本願を詳細に説明する。なお、矛盾しない場合、本願における実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わせることができる。
【００４１】
（実施例１）
本実施例の連続フロー触媒反応器の構造は図１に示される。反応管１は、ｗ型、ガラス材質、内径１．８ｃｍ、長さ７０ｃｍ、容積１７８ｍｌである。反応管１内に、粒径１２〜３０メッシュ、質量８０ｇのココナッツ殻の活性炭充填剤２が充填されており、充填剤の両端はそれぞれ石英ウール３、４で閉塞され、給液口５と出液口６のそれぞれの付近に開口７、８があり、黒鉛電極１１、１２がシリコーンプラグ９、１０で密封して固定され、２つの電極は反応管１の奥まで入り、石英ウール３、４と短絡接続するとともに、直流電源１３の負極と短絡接続し、反応管の中央位置に開口１４があり、黒鉛電極１６がシリコーンプラグ１５で密封して固定され、電極は反応管１の奥まで入り、充填剤２と短絡接続するとともに、直流電源１３の正極と短絡接続する。
濃度０．８ｇ／Ｌの酸化モリブデン量子ドット溶液２００ｍｌを準備した。直流電源１３を入れて、電圧を２４Ｖに保持し、溶液を０．５ｍｌ／分間の流量で給液口から反応管１にポンプインし、充填剤２を通過させて、出液口６からポンプアウトし、それによって、量子ドットを充填剤２に電気的に吸着させ、溶液をすべて流出させ、このようにして、連続フロー触媒反応器を得た。
【００４２】
（実施例２）
実施例１の前記反応管１に、粒径２０〜５０メッシュ、質量１００ｇの塩素イオン交換樹脂充填剤２を充填し、充填剤の両端のそれぞれをグラスウール３、４で閉塞し、直流電源との接続方式を実施例１と同様にした。
濃度０．２ｇ／Ｌのモリブデン酸溶液４００ｍｌを準備した。直流電源１３を入れて、電圧を１０Ｖに保持し、溶液を２ｍｌ／分間の流量で給液口から反応管１にポンプインし、充填剤２を通過させて、出液口６からポンプアウトし、それによって、モリブデン酸イオンを充填剤２に電気的に吸着させ、連続フロー触媒反応器を得た。
【００４３】
（実施例３）
実施例１の前記反応管１に、粒径１２〜３０メッシュ、質量８０ｇのココナッツ殻活性炭充填剤２を充填した。充填剤の両端のそれぞれをグラスウール３、４で閉塞した。直流電源の正負極の接続方向を実施例１と反対にし、充填剤の両端のグラスウール３、４を電源１３の正極に短絡接続し、中央部分を電源１４の負極に短絡接続した。
濃度２ｇ／Ｌの水酸化第二鉄ソル１００ｍｌを準備した。直流電源１３を入れて、電圧を５０Ｖに保持し、ソルを０．２ｍｌ／分間の流量で給液口から反応管１にポンプインし、充填剤２を通過させて、出液口６からポンプアウトし、それによって、水酸化第二鉄コロイド粒子を充填剤２に電気的に吸着させ、連続フロー触媒反応器を得た。
【００４４】
（実施例４）
水浴にて実施例１の反応器を加熱し、反応管１を水浴鍋に入れて、給液口５と出液口６を水面の上に保持し、８０℃に加熱して、直流電源１３を入れて、電圧を２４Ｖに維持し、給液口５から流量０．３ｍｌ／分間で濃度３質量％のグルコース溶液をポンプインし、出液口６から所望の生成物であるマンノースを含む溶液を収集した。連続的に７日間反応させ、マンノースの収率は２３％程度に維持された。
【００４５】
（実施例５）
水浴にて実施例１の反応器を加熱し、反応管１を油浴鍋に入れて、給液口５と出液口６を油面の上に保持し、９０℃に加熱し、直流電源１３を入れて、電圧を２４Ｖに維持し、給液口５から流量０．１ｍｌ／分間で濃度１質量％のマンノース糖溶液をポンプインし、出液口６から所望の生成物であるグルコースを含む溶液を収集した。連続的に７日間反応させ、グルコースの収率は６０％程度に維持された。
【００４６】
（実施例６）
水浴にて実施例２の反応器を加熱し、反応管１を油浴鍋に入れて、給液口５と出液口６を油面の上に保持し、１００℃に加熱し、直流電源１３を入れて、電圧を４０Ｖに維持し、給液口５から流量１ｍｌ／分間で濃度５質量％のアラビノース溶液をポンプインし、出液口６から所望の生成物であるリボースを含む溶液を収集した。連続的に３日間反応させ、リボースの収率は３５％程度に維持された。
【００４７】
（実施例７）
水浴にて実施例２の反応器を加熱し、反応管１を油浴鍋に入れて、給液口５と出液口６を水面の上に保持し、１００℃に加熱し、直流電源１３を入れて、電圧を４０Ｖに維持し、給液口５から流量１ｍｌ／分間で濃度５質量％のリボース溶液をポンプインし、出液口６から所望の生成物であるアラビノースを含む溶液を収集した。連続的に３日間反応させ、アラビノースの収率は６２％程度に維持された。
【００４８】
（実施例８）
水浴にて実施例１の反応器を加熱し、反応管１を油浴鍋に入れて、給液口５と出液口６を油面の上に保持し、１１０℃に加熱し、直流電源１３を入れて、電圧を１０Ｖに維持し、給液口５から流量２ｍｌ／分間で濃度１０質量％のキシロース溶液をポンプインし、出液口６から所望の生成物であるリキソースを含む溶液を収集した。連続的に３日間反応させ、リキソースの収率は３０％程度に維持された。
【００４９】
（実施例９）
水浴にて実施例１の反応器を加熱し、反応管１を油浴鍋に入れて、給液口５と出液口６を油面の上に保持し、１２０℃に加熱し、直流電源１３を入れて、電圧を１０Ｖに維持し、給液口５から流量２ｍｌ／分間で濃度１０質量％のリキソース溶液をポンプインし、出液口６から所望の生成物であるキシロースを含む溶液を収集した。連続的に３日間反応させ、キシロースの収率は５２％程度に維持された。
【００５０】
（比較例１）
モリブデン酸ナトリウム２５０ｇを水に溶解して、５００ｍｌまで定容し、塩素イオン交換樹脂３０３ｇを加えて、室温で１６時間撹拌し、３３％過酸化水素溶液を５滴加えて、固体を水で５回洗浄して濾別し、吸引乾燥後、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸を加えてｐＨ＝３．５に調整し、ろ過して湿式触媒を得た。湿式触媒を電気加熱可能な熱電対付き２５ｍｌガラス管に投入して、溶融ガラス箇所でグラスウールを用いて閉塞し、連続フロー反応器を得た。９０℃、５０ｍｌ／時間の流量でグルコース溶液（濃度５０質量％、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸でｐＨ＝３．５に調整）をポンプインし、エピマー化連続フロー反応を行った。マンノースの初期収率は２２％程度であり、モリブデンが損失されるため、３日間反応後、収率は３％に低下した（参考文献：Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ａ，２００８，３３４（１−２）：１１２−１１８）。
【００５１】
（比較例２）
モリブデン酸４４．１４ｇを７０℃で水に溶解して、５００ｍｌまで定容し、塩素イオン交換樹脂５０ｇを加えて、４０℃で２４時間撹拌し、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸を滴下してｐＨ＝３．５に調整し、次に、固体を水で５回洗浄して濾別し、湿式触媒を得た。湿式触媒を電気加熱可能な熱電対付き２５ｍｌガラス管に投入して、溶融ガラス箇所でグラスウールを用いて閉塞し、連続フロー反応器を得た。９０℃、５０ｍｌ／時間の流量でグルコース溶液（濃度５０質量％、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸でｐＨ＝３．５に調整）をポンプインして、エピマー化連続フロー反応を行った。マンノースの初期収率は２７％程度であり、モリブデンが損失されるため、７日間反応後、収率は２３％程度低下した。３３日間反応後、収率は１２％程度低下し、約１／３のモリブデンが損失された（参考文献：Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ａ，２００８、３３４（１−２）：１１２−１１８）。
さらに、本願の発明者は、実施例１〜９の方式を参照して、本明細書に記載のほかの原料や条件などを用いて試験し、同様に、本願の連続フロー触媒反応器を連続フロー反応に使用した。
【００５２】
上記の例は、本願の技術的構想及び特徴を説明するために過ぎず、その目的は、当業者が本願の内容を理解して実施できるようにすることであり、本願の特許範囲を制限することはできない。本願の精神と趣旨に基づいて行われるすべての同等の変更又は修正は、本願の特許範囲に含まれるものとする。
【００５３】
［付記］
［付記１］
反応容器と、前記反応容器内に詰められた充填剤と、を含む連続フロー触媒反応器であって、
帯電触媒成分をさらに含み、前記触媒成分は直流電界の作用下で前記充填剤に固定される、ことを特徴とする連続フロー触媒反応器。
【００５４】
［付記２］
前記反応容器は管状構造であり、及び／又は、前記反応容器はガラス材質のものであり、及び／又は、前記充填剤は、活性炭、イオン交換樹脂のうちの任意の１種又は２種の組み合わせであり、及び／又は、前記触媒成分は、酸化モリブデン量子ドットを含む量子ドットを含み、又は、前記触媒成分は、モリブデン酸イオン又は水酸化第二鉄コロイド粒子を含む、ことを特徴とする付記１に記載の連続フロー触媒反応器。
【００５５】
［付記３］
前記反応容器は、内径１．５〜２ｃｍ、長さ５０〜８０ｃｍ、容積１００〜２００ｍｌであり、及び／又は、前記充填剤は、顆粒サイズが１０〜５０メッシュであり、且つその全質量と前記反応容器の容積との質量体積比が５０〜１２０ｇ：１００〜２００ｍｌである、ことを特徴とする付記２に記載の連続フロー触媒反応器。
【００５６】
［付記４］
前記直流電界を形成する直流電源の電圧が５〜５０Ｖである、ことを特徴とする付記１に記載の連続フロー触媒反応器。
【００５７】
［付記５］
付記１乃至４のいずれか１つに記載の連続フロー触媒反応器の組立方法であって、
充填剤を反応容器に入れて、反応容器の液流入口と液流出口を、液流を通過させ得るが前記充填剤を遮断する繊維閉塞物で閉塞するステップと、
前記反応容器の液流入口、液流出口を直流電源の正極又は負極に電気的に接続して、前記直流電源の負極又は正極を前記充填剤の中央部分と接続するステップと、
帯電触媒成分を含む溶液を前記液流入口から反応容器に供給した後、前記液流出口から排出することで、前記触媒成分を前記充填剤に固定するステップと、を含むことを特徴とする組立方法。
【００５８】
［付記６］
前記繊維閉塞物はグラスウール又は石英ウールを含む、ことを特徴とする付記５に記載の組立方法。
【００５９】
［付記７］
前記直流電源の電圧は５〜５０Ｖであり、及び／又は、前記帯電触媒成分を含む溶液は、濃度０．５〜１ｇ／Ｌ、流量０．２〜１ｍｌ／分間の量子ドット溶液であり、又は、前記帯電触媒成分を含む溶液はモリブデン酸イオン又は水酸化第二鉄コロイド粒子を含有する溶液である、ことを特徴とする付記５に記載の組立方法。
【００６０】
［付記８］
単糖のエピマー化反応における付記１乃至４のいずれか１つに記載の連続フロー触媒反応器の使用。
【００６１】
［付記９］
単糖のエピマー化反応方法であって、
付記１乃至４のいずれか１つに記載の連続フロー触媒反応器を提供するステップと、
前記連続フロー触媒反応器を直流電源に電気的に接続して、前記直流電界を形成するステップと、
反応容器を所定の温度に加熱し、単糖溶液を前記反応容器の液流入口から供給し、次に、前記反応容器の液流出口から所望の生成物を含有する溶液を収集するステップと、を含む、ことを特徴とする単糖のエピマー化反応方法。
【００６２】
［付記１０］
前記所定の温度は６０〜１２０℃であり、及び／又は、前記直流電源の電圧は５〜５０Ｖであり、及び／又は、前記単糖溶液は、グルコース、マンノース、アラビノース、リボース、キシロース及びリキソースのうちの任意の１種又は複数種の組み合わせを含み、及び／又は、前記単糖溶液の濃度は１〜１０ｗｔ％であり、及び／又は、前記単糖溶液の流量は０．１〜２ｍｌ／分間である、ことを特徴とする付記９に記載の単糖のエピマー化反応方法。
【図１】
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【国際調査報告】
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