(57)【要約】  アルコールを非極性溶媒からか；ケトンを非極性溶媒からか；アルコールをケトンと非極性溶媒の混合物からか；或はアルコールとケトンの混合物を非極性溶媒から分離する方法であって、この方法は、少なくとも１種のイオン性液体をアルコールおよびケトンの中の少なくとも一方と非極性溶媒を含有して成る混合物と接触させることを含んで成る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールを非極性溶媒から；
ケトンを非極性溶媒から；
アルコールをケトンと非極性溶媒の混合物から；或は
アルコールとケトンの混合物を非極性溶媒から；
分離する方法であって、少なくとも１種のイオン性液体を、アルコールおよびケトンの少なくとも一方と非極性溶媒を含有して成る混合物と接触させることを含んで成る方法。
【請求項２】
前記アルコールがシクロアルカノールであり、前記ケトンがシクロアルカノンでありそして前記非極性溶媒がシクロアルカンである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
シクロアルカノンをシクロアルカンから分離する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
シクロアルカノールをシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物から分離する請求項２に記載の方法。
【請求項５】
シクロアルカノンとシクロアルカノールの混合物をシクロアルカンから分離する請求項２に記載の方法。
【請求項６】
シクロアルカノールもしくはシクロアルカノンまたはこれらの混合物をシクロアルカンから分離するか或はシクロアルカノールをシクロアルカノンとシクロアルカンから分離する請求項２に記載の方法であって、前記少なくとも１種のイオン性液体をシクロアルカノールおよびシクロアルカノンの少なくとも一方がシクロアルカンに入っている混合物と接触させた時に、１番目の相がイオン性液体が基になった相でありかつ２番目の相がシクロアルカンが基になった相である分かれた２相が生じる方法。
【請求項７】
シクロアルカノールをシクロアルカノンとシクロアルカンから分離する請求項６に記載の方法であって、前記分かれた２相を平衡状態に到達させ、そして平衡状態になった時点で、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノールが示す分配係数が１．５より上である方法。
【請求項８】
シクロアルカノールをシクロアルカノンとシクロアルカンから分離する請求項７に記載の方法であって、前記分配係数が３より上である方法。
【請求項９】
シクロアルカノールをシクロアルカノンとシクロアルカンから分離する請求項６に記載の方法であって、前記分かれた２相を平衡状態に到達させ、そして平衡状態になった時点で、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノールが示す分配係数が１より上でありかつ前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノンが示す分配係数が１未満である方法。
【請求項１０】
シクロアルカノールをシクロアルカンから分離する請求項６に記載の方法であって、前記分かれた２相を平衡状態に到達させ、そして平衡状態になった時点で、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノールが示す分配係数が１．５より上である方法。
【請求項１１】
シクロアルカノールをシクロアルカンから分離する請求項１０に記載の方法であって、前記分配係数が３より上である方法。
【請求項１２】
シクロアルカノンをシクロアルカンから分離する請求項６に記載の方法であって、前記分かれた２相を平衡状態に到達させ、そして平衡状態になった時点で、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノンが示す分配係数が１．５より上である方法。
【請求項１３】
シクロアルカノンをシクロアルカンから分離する請求項１２に記載の方法であって、前記分配係数が３より上である方法。
【請求項１４】
シクロアルカノンとシクロアルカノールの混合物をシクロアルカンから分離する請求項６に記載の方法であって、前記２相系を平衡状態に到達させ、そして平衡状態になった時点で、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノンが示す分配係数が１．５より上である方法。
【請求項１５】
シクロアルカノンとシクロアルカノールをシクロアルカンから分離する請求項１４に記載の方法であって、前記分配係数が３より上である方法。
【請求項１６】
シクロアルカノール、シクロアルカノンおよびシクロアルカンの各々が炭素原子を３−２０個含有する請求項２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
シクロアルカノールがシクロヘキサノールであり、シクロアルカノンがシクロヘキサノンでありそしてシクロアルカンがシクロヘキサンである請求項２から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
シクロアルカノールがシクロドデカノールであり、シクロアルカノンがシクロドデカノンでありそしてシクロアルカンがシクロドデカンである請求項２から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
接触段階を実施する前に、シクロアルカン酸化段階に続くシクロヘキシルヒドロパーオキサイド分解段階、そしてそれに続く前記接触段階を実施することも更に含んで成り、これを酸化と分離の１サイクルであると定義する、請求項２から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
酸化と分離のサイクルを複数回実施することを含んで成っていて、分離の結果としてもたらされたシクロアルカンが基になった相もしくは画分を酸化の目的で再循環させる請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
平衡状態に到達した後に少なくとも１種のイオン性液体が基になった相をシクロアルカンが基になった相から物理的に分離し、そしてシクロアルカノールおよび／またはシクロアルカノンを前記少なくとも１種のイオン性液体から除去し、そして前記少なくとも１種のイオン性液体を再循環させる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１種のイオン性液体を２種以上のイオン性液体の混合物で構成させる前請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１種のイオン性液体のカチオンを下記：１−アルキルピリジニウム、アルキル−もしくはポリ−アルキルピリジニウム、ホスホニウム、アルキル−もしくはポリアルキルホスホニウム、イミダゾリウム、アルキル−もしくはポリアルキルイミダゾリウム、アンモニウム、アルキル−もしくはポリアルキルアンモニウム、アルキル−もしくはポリアルキルピラゾリウム、アルキル−もしくはポリアルキルピロリジニウム、アルキル−もしくはポリアルキルアゼピニウム、アルキルオキソニウムまたはアルキルスルホニウムの
中の１種以上から選択する前請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１種のイオン性液体のアニオンをハロゲン化物（塩化物、臭化物またはヨウ化物）または硝酸アニオン、アルキル硫酸アニオンまたはアルキルポリアルコキシ硫酸アニオン、例えばメタンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオンおよび水素スルホン酸アニオン、窒素、燐、ホウ素、ケイ素、セレン、テルル、ハロゲンが基になったアニオンおよび金属のオキソアニオンの中の１種以上から選択する前請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも１種のイオン性液体の少なくとも１種のイオン性液体がＣ２−Ｃ６アルキル基を少なくとも１個含有して成っていて前記アルキル基が前記少なくとも１種のイオン性液体のアニオンもしくはカチオン上に存在し得る前請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１種のイオン性液体が下記：
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−エチルピリジニウム；
テトラフルオロホウ酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドトリメチル−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム；
２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−エチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム；２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
臭化Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
２−エトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−エチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシプロポキシ）−プロピルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシエトキシ）−エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−メチル（ジエトキシ）エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；または
トリフルオロメタンスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ−（ブチル−４−スルホン酸）ピロリジニウム；または
これらの混合物；
である前請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも１種のイオン性液体がビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムである請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも１種のイオン性液体が１−（１−メトキシプロポキシ）−プロピルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウムである請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
アルコールおよび／またはケトンを非極性溶媒から分離するか、或は、ケトンとアルコールが非極性溶媒に入っている混合物中のアルコールをケトンから分離する目的で少なくとも１種のイオン性液体を用いる方法。
【請求項３０】
アルコールがシクロアルカノールでありそしてケトンがシクロアルカノンである請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
アルコールがシクロアルカノールでありそしてケトンがシクロアルカノンでありそして
非極性溶媒がシクロアルカンである請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本出願は、２００６年８月１８日付けで出願した仮出願番号６０／８３８，９５７および２００７年２月１２日付けで出願した仮出願番号６０／９０１，０５３による優先権の利点を請求するものである。仮出願番号６０／９０１，０５３を引用することによってそれの全体を本出願に組み入れる。
【０００２】
本発明は、イオン性液体を用いて非極性溶媒、例えばアルカンなどとの混合物に入っているアルコールおよびケトンを分離することに関する。本発明は、特に、シクロアルカノール、シクロアルカノンおよびシクロアルカンの分離に関する。
【背景技術】
【０００３】
シクロヘキサンを酸化させた後にシクロヘキサノンとシクロヘキサノールの混合物を未反応のシクロヘキサンから分離する段階がアジピン酸およびカプロラクタム両方の製造における鍵となる段階である。カプロラクタムの主要な産業的用途はナイロン−６を製造する時の単量体としての使用である。アジピン酸の用途はとりわけナイロン−６，６を製造する時に用いられる単量体としての用途である。
【０００４】
シクロヘキサンの酸化を実施する時の変換率は通常比較的低く、１０％未満である。シクロヘキサンの主要な酸化生成物はシクロヘキサンヒドロパーオキサイド、シクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンである。典型的な商業的シクロヘキサン酸化工程の場合、その後に行われるシクロヘキシルヒドロパーオキサイドからシクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンを生じさせる分解は当該反応槽内でか或は個別の単位操作として実施される。そのような工程は全体として本発明の目的でシクロヘキサン酸化工程であると記述することができる。シクロヘキシルヒドロパーオキサイドを分解させた後の所望の最終的酸化生成物は、主にシクロヘキサノンとシクロヘキサノールを含有する混合物である。次に、その混合物から未反応のシクロヘキサンを分離する必要があり、その後、その未反応のシクロヘキサンを典型的には再循環させて酸化反応に戻すことができる。この分離は商業的には蒸留で実施され、そしてシクロヘキサンの大部分を再循環させることから、そのような処理段階が工程水蒸気使用量（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｓｔｅａｍ  ｕｓａｇｅ）を高い比率で占める処理段階である。
【０００５】
【化１】
2010501582.tif 000002
【０００６】
従って、水蒸気の使用量を低くすることを可能にし、その結果として、蒸留による分離に伴う実質的なエネルギーコストを軽減することを可能にする代替分離技術が求められている。
【０００７】
加うるに、カプロラクタム製造方法では、実質的にシクロヘキサノールを含有しないシクロヘキサノンが出発材料として必要とされる。現在、このレベルの純度は商業的に蒸留で達成されてはいるが、そのような蒸留もまたエネルギー大量消費型工程である。
【０００８】
【化２】
2010501582.tif 000003
【０００９】
液体−液体もしくは溶媒分離（また液体−液体もしくは溶媒抽出としても知られる）工程は、ある混合物に入っている成分を分離する工程であるとして当該技術分野で良く知られている。液体−液体分離は成分１種または２種以上の１つの液相から別の液相への移動が基になっていて、成分１種または２種以上を混合物から選択的に分離する目的で用いられる。混和しない２種類の液体を混合すると相分離がもたらされて２つの液層（また相または画分としても知られる）が生じる。密度が低い方の液体が上方の層を形成しそして密度が高い方の液体が下方の層を形成する。液体−液体分離は、ある成分が２種類の混和しない液体中で示す相対的溶解度が異なることに依存している。特に、可溶成分が２種類の混和しない液体と自由に混ざり合うならば、それは、そのようにして生じた２つの液相の間で一般に、前記成分が前記液相の中の一方の相に溶解する度合の方がもう一方の液相に溶解する度合よりも高いように分割される。一般に、液体−液体分離では、水が基になった相、即ち水相と水に実質的に混和しない有機相（有機溶媒を含有して成る）が用いられる。この場合、その水相と有機相を例えば分離可能な２種類の成分が入っている水溶液などと混和すると、その分離可能な成分の中の一方が有機相中で示す溶解度の方が高いならば、それは分かれて前記有機相に溶解することになるであろう。もう一方の分離可能な成分が水相中で示す溶解度の方が高いと仮定すると、その２種類の分離可能な成分は分離を起こすことになるであろう。液体−液体分離は有力な技術であり得るが、但し適切な液体を用いることを条件とする。伝統的な液相／有機相分離を用いたのでは、シクロアルカノールおよびシクロアルカノンをシクロアルカンから分離するのは不可能であろう、と言うのは、これらの成分は３種類全部が有機相に容易に溶解してしまうであろうからである。
【００１０】
また、液体−液体抽出技術も抽出すべき成分が一方の有機相中で示す溶解度の方がもう一方の有機相中で示す溶解度よりもずっと高い互いに実質的に混和しない２種類の有機相を用いて実施され得る。液体−液体抽出技術の欠点は、抽出用溶媒が揮発性を示すと初期混合物から抽出した成分の最終的回収が複雑になり得る点にある。興味の持たれる成分の最終的な回収は典型的に蒸留で実施されるが、しばしば、その抽出用溶媒が示す揮発性が所望生成物が示すそれに匹敵する。従って、興味の持たれる成分の回収が非常に困難になる可能性があり、かつまた水蒸気が必要な点でその工程もエネルギー大量消費型であり得る。本発明の特徴は、イオン性液体１種または２種以上を抽出用溶媒として用いることでそのような制限を回避する点にある。イオン性液体は実質的に非揮発性であることから、それらは興味の持たれる成分を最終的に回収している時の回収を妨害しない。従って、前記成分の回収を複雑な分離技術を必要としない簡単な瞬間回収（ｆｌａｓｈ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ）で実施することが可能になり、相当してエネルギー（例えば水蒸気）の必要量も低下し得る。
【００１１】
カプロラクタムをシクロヘキサンの酸化で製造しようとする場合、更に、シクロヘキサノールをシクロヘキサノンから前記二者の混合物から直接にか或はシクロヘキサンの存在下で分離する必要がある。その理由は、カプロラクタムを製造する時に出発材料として必要なのはシクロヘキサノンのみであるからである。その分離は通常蒸留で実施されるが、シクロヘキサノンをシクロヘキサノールから分離するには多大なエネルギーを必要としかつ蒸留塔に大きな設備投資を必要とする。液体−液体抽出技術はシクロヘキサノンとシクロヘキサノールの分離では通常用いられない、と言うのは、そのような用途では一方の成
分のみをその混合物から選択的に除去することが抽出用溶媒の必須条件であるからである。溶媒抽出工程で用いるに適した通常の溶媒を用いたのでは、シクロヘキサノールがシクロヘキサノンから選択的に抽出されることはないであろう。
【００１２】
液体−液体分離では、所定の分離可能成分が示す分配係数が分離可能成分が分離される度合の尺度として示すことができる。伝統的な液体−液体分離における分配係数は、有機が基になった相中の当該分離可能成分の濃度を水相中の前記分離可能成分の濃度で割った値に相当する。その分配係数は多種多様なパラメーター、例えば温度などの関数であり得る。
【発明の概要】
【００１３】
発明の要約
本発明の目的は、アルコールとケトンが非極性溶媒に入っている混合物中のアルコールをケトンから分離する改良方法およびアルコールおよび／またはケトンを非極性溶媒から分離する改良方法を提供することにある。本発明の特別な目的は、シクロアルカノールとシクロアルカノンが非極性溶媒（例えばシクロアルカン）に入っている混合物中のシクロアルカノールをシクロアルカノンから分離する改良方法、およびシクロアルカノールおよび／またはシクロアルカノンを非極性溶媒（例えばシクロアルカン）から分離する改良方法を提供することにある。
発明の詳細な説明
本発明に従い、
アルコールを非極性溶媒から；
ケトンを非極性溶媒から；
アルコールをケトンと非極性溶媒の混合物から；或は
アルコールとケトンの混合物を非極性溶媒から；
分離する方法を提供し、この方法は、少なくとも１種のイオン性液体をアルコールおよびケトンの少なくとも一方と非極性溶媒を含有して成る混合物と接触させることを含んで成る。
【００１４】
本明細書で用いる如き用語“アルコール”は、非環式および環式脂肪族アルコールを包含し、１つの態様では（アルキル−ＯＨ）基、代替態様では（シクロアルキル−ＯＨ）基、即ち“シクロアルカノール”を指す。
【００１５】
本明細書で用いる如き用語“ケトン”は、非環式および環式脂肪族ケトンを包含し、１つの態様では（アルキル−（Ｃ＝Ｏ）−アルキル）基、代替態様では（ＣＨ２）基が（Ｃ＝Ｏ）基に置き換わっているシクロアルカンに相当する環式化合物、即ち“シクロアルカノン”を指す。
【００１６】
本明細書で用いる如き用語“アルカン”は（アルキル−Ｈ（ａｌｋｙｌ−Ｈ））を指し、そして用語“シクロアルカン”は（シクロアルキル−Ｈ（ｃｙｃｒｏａｌｋｙｌ−Ｈ））を指す。
【００１７】
本明細書で用いる如き用語“アルキル”は、直鎖または分枝鎖飽和一価炭化水素基、特に炭素原子数が１から２０のそれを指す。非限定例として、適切なアルキル基には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシルおよびエイコシルが含まれる。前記アルキル基は同一もしくは異なる１個以上のハロゲン原子で置換されていてもよいが、好適には置換されていない。
【００１８】
本明細書で用いる如き用語“シクロアルキル”は、炭素原子数が３−２０の環式飽和一価炭化水素基を指す。非限定例として、適切なシクロアルキル基には、シクロプロピル、
シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニルおよびシクロドデシルが含まれる。好適には、前記シクロアルキル基は炭素原子を５から１２個含有する。前記シクロアルキル基は同一もしくは異なる１個以上のハロゲン原子で置換されていてもよいが、好適には置換されていない。
【００１９】
本明細書で用いる如き用語“非極性溶媒”は、イオン性液体に混和しない化合物を指す。１つの態様における用語“非極性溶媒”は、ＡＳＴＭ  Ｄ９２４−９２に従って２０°Ｃにおいて大気圧下で測定した時の誘電率が５以下、好適には３．０以下、より好適には２．５以下の溶媒を指す。好適な態様における用語“非極性溶媒”は、環式および非環式脂肪族炭化水素、特に環式および非環式飽和脂肪族炭化水素、即ちアルカンおよびシクロアルカン、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンおよびシクロヘキサンなどを指す。前記非極性脂肪族炭化水素は同一もしくは異なる１個以上のハロゲン原子で置換されていてもよいが、好適には置換されていない。
【００２０】
このように、本発明の１つの態様では、
シクロアルカノールを非極性溶媒から；
シクロアルカノンを非極性溶媒から；
シクロアルカノールをシクロアルカノンと非極性溶媒の混合物から；或は
シクロアルカノールとシクロアルカノンの混合物を非極性溶媒から；
分離する方法を提供し、この方法は、少なくとも１種のイオン性液体をシクロアルカノールおよびシクロアルカノンの少なくとも一方と非極性溶媒を含有して成る混合物と接触させることを含んで成る。
【００２１】
本発明のさらなる態様では、
アルコールをアルカンから；
ケトンをアルカンから；
アルコールをケトンとアルカンの混合物から；或は
アルコールとケトンの混合物をアルカンから；
分離する方法を提供するが、特に前記アルコールおよび前記ケトンは非環式であり、この方法は、少なくとも１種のイオン性液体をアルコールおよびケトンの少なくとも一方とアルカンを含有して成る混合物と接触させることを含んで成る。
【００２２】
この態様における前記アルコールが含有する炭素原子の数は、分離を受けさせるべき混合物に存在するケトンおよび／またはアルカンが有する炭素原子の数と異なってもよいが、好適には同じであり、そして前記ケトンが有する炭素原子の数は、分離を受けさせるべき混合物に存在するアルコールおよび／またはアルカンが有する炭素原子の数と異なってもよいが、好適には同じである。
【００２３】
本発明の特に好適な態様では、
シクロアルカノールをシクロアルカンから；
シクロアルカノンをシクロアルカンから；
シクロアルカノールをシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物から；或は
シクロアルカノールとシクロアルカノンの混合物をシクロアルカンから；
分離する方法を提供し、この方法は、少なくとも１種のイオン性液体をシクロアルカノールおよびシクロアルカノンの少なくとも一方とシクロアルカンを含有して成る混合物と接触させることを含んで成る。
【００２４】
この態様における前記シクロアルカノールが有する炭素原子の数は、分離を受けさせるべき混合物に存在するシクロアルカノンおよび／またはシクロアルカンが有する炭素原子の数と異なってもよいが、好適には同じであり、そして前記シクロアルカノンが有する炭
素原子の数は、分離を受けさせるべき混合物に存在するシクロアルカノールおよび／またはシクロアルカンが有する炭素原子の数と異なってもよいが、好適には同じである。
【００２５】
このように、本発明は、
（ｉ）アルコールおよび／またはケトンを相当する脂肪族炭化水素、即ち相当する数の炭素原子を有するアルカンまたはシクロアルカンから分離する方法、および前記アルコールを前記相当するケトンおよび脂肪族炭化水素から分離する方法；
（ｉｉ）アルコールおよび／またはケトンを炭素原子数が異なる脂肪族炭化水素（例えばアルカンまたはシクロアルカン）から分離する方法、および前記アルコールを前記ケトンおよび脂肪族炭化水素から分離する方法；および
（ｉｉｉ）アルコールおよび／またはケトンを本明細書で定義する如き非極性溶媒から分離する方法、および前記アルコールを前記相当するケトンおよび非極性溶媒から分離する方法；
を包含する。
【００２６】
その上、前記（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の下で記述した方法では、前記アルコールと前記ケトン自身の互いの炭素原子数は異なってもよいが、典型的には、それらの炭素原子数は同じである。
【００２７】
本発明に従い、更に、アルコールおよび／またはケトンを非極性溶媒から分離する目的でか或はアルコールとケトンが非極性溶媒に入っている混合物中のアルコールをケトンから分離する目的で少なくとも１種のイオン性液体を用いる方法、特に前記アルコールがシクロアルカノールでありそして前記ケトンがシクロアルカノンである時の方法および特に前記アルコールがシクロアルカノールでありそして前記ケトンがシクロアルカノンでありそして前記非極性溶媒がシクロアルカンである時の方法も提供する。
【００２８】
１つの態様におけるシクロアルキル基は炭素原子を６個含有し、この場合の本明細書に記述する分離方法は、特に、シクロヘキサノールおよび／またはシクロヘキサノンをシクロヘキサンから分離する方法およびシクロヘキサノールをシクロヘキサノンとシクロヘキサンから分離する方法に関する。
【００２９】
別の態様におけるシクロアルキル基は炭素原子を１２個含有し、この場合の本明細書に記述する分離方法は、特に、シクロドデカノールおよび／またはシクロドデカノンをシクロドデカンから分離する方法およびシクロドデカノールをシクロドデカノンとシクロドデカンから分離する方法に関する。
【００３０】
このように、分離を受けさせるべき混合物は、従って、例えばシクロアルカノールとシクロアルカンを含有して成り得るか；或はシクロアルカノンとシクロアルカンを含有して成り得るか；或はシクロアルカノールとシクロアルカノンとシクロアルカンを含有して成り得る。
【００３１】
本発明の方法は液体−液体分離を包含し、この場合、前記液相の中の一方はイオン性液体が基になった相でありそしてもう一方は非極性溶媒相、例えば前記イオン性液体が基になった相に実質的に混和しない有機炭化水素が基になった相である。本明細書で用いる如き用語“実質的に混和しない”は、分かれた２相が生じる程度に混和しないことを意味することを意図する。このように、本発明の方法は、分離を受けさせるべき成分１種または２種以上、即ち分離可能な成分１種または２種以上が当該イオン性液体が基になった相中で示す１種または２種以上の相対的溶解度とそれが非極性溶媒相中で示す１種または２種以上の相対的溶解度が異なることに依存している。特に、分離可能な成分は、その分離可能成分もしくは各分離可能成分が、当該イオン性液体が基になった相の中により多い量で
溶解するように、自身が前記イオン性液体が基になった相と非極性溶媒相の間で分割される。
【００３２】
アルコールおよび／またはケトンが非極性溶媒に（例えばシクロアルカノールおよび／またはシクロアルカノンがシクロアルカンに）入っている混合物と当該イオン性液体１種または２種以上を接触させた後の混合物を本明細書では“分離混合物（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｍｉｘｔｕｒｅ）”と呼ぶ。本明細書で用いる如き用語“接触”は、そのような分離混合物を生じさせる目的で当該イオン性液体１種または２種以上をアルコールおよび／またはケトンが非極性溶媒に入っている前記混合物と一緒にすることを意味することを意図する。アルコールおよび／またはケトンが非極性溶媒に入っている前記混合物と当該イオン性液体１種または２種以上の接触は前記接触に適切な容器（即ち、反応槽）内で実施可能である。
【００３３】
典型的には、当該分離混合物の激しい振とう、混合または撹拌を当該イオン性液体１種または２種以上がアルコールおよび／またはケトンが非極性溶媒に入っている前記混合物全体に渡って完全に分散することを可能にする時間（本明細書では以降接触時間と呼ぶ）実施する。その接触時間があまりにも短すぎると当該イオン性液体１種または２種以上がアルコールおよび／またはケトンが非極性溶媒に入っている前記混合物全体に渡って充分には分散せずかつ前記分離可能成分１種または２種以上の分離が効率的でなくなる、即ち当該分離混合物に存在する分離可能成分１種または２種以上の僅かの割合のみが分離することは理解されるであろう。当該分離混合物の接触時間を長くするとアルコールおよび／またはケトンが非極性溶媒に入っている前記混合物と当該イオン性液体１種または２種以上の分散度が高くなりかつ分離の効率が高くなる、即ち当該分離混合物に入っている分離可能成分１種または２種以上の大部分が分離するであろう。このように、接触時間に伴う分離効率は、分離可能成分１種または２種以上が用いる分離条件（例えばイオン性液体の種類、温度など）で総体積に対して可能な最大比率で分離されるまで、即ち最大分離が得られるまで向上するであろう。その時点では、その分離混合物の接触時間をいくら長くしても前記分離可能成分１種または２種以上の分離にとって全く利点は得られないであろう。従って、本明細書で用いる如き接触時間は、好適には３０秒を超え、より好適には６０秒を超え、かつ典型的には５分以内であるが、満足される結果が得られるならばより長い時間を用いることも可能である。
【００３４】
そのような激しい振とう、混合または撹拌を受けさせた後の分離混合物をさらなる時間（本明細書では以降“沈降時間”と呼ぶ）沈降させる。この沈降時間中、前記分離混合物はイオン性液体が基になった相と非極性溶媒が基になった相に分かれる。この沈降時間は当該イオン性液体が基になった相と非極性溶媒が基になった相が完全に分かれるに充分なほど長くあるべきであり、その時点の系は平衡状態にあると記述する。そのような沈降時間を好適には１分を超え、より好適には２分を超え、かつ典型的には１０分以内にするが、満足される結果が得られるならばより長い時間を用いることも可能である。
【００３５】
そのような分離工程に先行して行う酸化段階によって、アルコールおよび／またはケトンが非極性溶媒に入っている混合物、特にシクロアルカノールおよびシクロアルカノンの少なくとも一方がシクロアルカンに入っている混合物が生じ得る。例えば、本明細書の上に記述した如きシクロアルカン、例えばシクロヘキサンなどを酸化させる場合の酸化段階は、これらに限定するものでないが、空気を単独でか或はコバルトまたは他の遷移金属触媒の存在下で用いて酸化を起こさせた後に結果として生じたシクロヘキシルヒドロパーオキサイドの分解を熱でか或は他の触媒手段を用いて起こさせる段階であってもよい。本発明の目的で、酸化段階に続くシクロヘキシルヒドロパーオキサイド分解段階そしてその後の分離もしくは接触段階を酸化と分離の１サイクルであると定義する。酸化と分離のサイクルを複数回実施してもよい。その場合には、分離の結果としてもたらされたシクロアル
カンが基になった相もしくは画分をさらなる酸化の目的で再循環させてもよい。
【００３６】
加うるに、前記分離段階後、前記イオン性液体が基になった相を前記非極性溶媒が基になった相から物理的に分離してもよい。そのような物理的分離は適切な装置のいずれかを用いて実施可能である。その上、前記分離可能成分１種または２種以上、例えばシクロアルカノールおよび／またはシクロアルカノンなどを前記イオン性液体が基になった相から分離してもよくそしてそのイオン性液体１種または２種以上を再循環させて例えばさらなる分離段階などで再使用してもよい。
【００３７】
液体−液体抽出の接触および分離用の商業的装置は一般に下記の２分類に分類分け可能である：段階的（ｓｔａｇｅ−ｗｉｓｅ）接触および連続（差動）接触。段階的操作は典型的に混合段階に続く相分離もしくは沈降段階を伴い、一般に混合−沈降装置（ｍｉｘｅｒ−ｓｅｔｔｌｅｒｓ）として知られる装置内で実施される。操作は逐次的バッチ様式で実施可能であり、この場合には、同じ槽を用いてそれに混合と沈降の機能を交互に果たさせるのが通常である。操作をまた連続流を用いて実施することも可能であり、その場合には、混合段階と沈降段階を必ずしもではないが通常は個別の槽内で実施する。連続流装置では、装置の体積またはホールドアップの大きさを最適にすることで必要な混合時間および沈降時間を得る。当業者に公知の商業的混合装置の例には、インライン固定式混合装置、ジェットミキサー、インジェクター、オリフィスもしくは混合用ノズル、バルブ、遠心分離ポンプ、撹拌型ラインミキサー、充填管（ｐａｃｋｅｄ  ｔｕｂｅ）、機械的撹拌槽、気体もしくは蒸気撹拌槽および循環流ループが備わっている槽が含まれる。当業者に公知の商業的沈降装置の例には、重力沈降装置、デカンター、遠心分離サイクロン、遠心分離機および沈降補助装置、例えばコアレッサー（ｃｏａｌｅｓｃｅｒｓ）、分離用膜および電場装置（導電性乳液または分散液用）が含まれる。いずれかの種類の混合装置および沈降装置を組み合わせることで段階（ｓｔａｇｅ）を生じさせることも可能である。段階を多段階カスケードとして配列することで追加的分離効率を達成することも可能である。多段階配列では、多様な液体流スキーム、例えば向流（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｃｕｒｒｅｎｔ）流れ、並流（ｃｏ−ｃｕｒｒｅｎｔ）流れ、交差流（ｃｒｏｓｓ−ｃｕｒｒｅｎｔ）流れ、段階（ｓｔａｇｅｄ）流れなどを用いてもよい。混合要素と沈降要素が交互に存在するコンパクトな装置を構築することも可能である。
【００３８】
段階と段階の間で液体を互いに完全に分離することを繰り返すことなく不溶な液体を多段階で向流接触させようとする時には一般に連続（差動）接触装置を配列させる。しかしながら、また、それを並流または交差流で配列させることも可能である。液体はその装置全体に渡って互いに連続的に接触した状態のままである。当該液体が示す密度の差に加えて重力もしくは遠心分離力によって向流流れが維持される。当業者に公知の商業的装置には、重力で作動する抽出装置、例えば噴霧塔、充填塔または篩板塔（ｓｉｅｖｅ  ｔｒａｙ  ｔｏｗｅｒｓ）など、機械的撹拌を伴って重力で作動する抽出装置、例えば回転式撹拌機が備わっている塔、回転盤抽出装置、Ｍｉｘｃｏ（Ｏｌｄｓｈｕｅ−Ｒｕｓｈｔｏｎ）複数混合装置カラム、Ｓｃｈｅｉｂｅｌカラム、Ｋｕｈｎｉ接触装置カラム、液体パルス塔および往復板カラム、および遠心分離抽出装置などが含まれる。
【００３９】
本発明の分離工程がアジピン酸またはカプロラクタムを製造する時の１つ以上の分離段階を構成するようにしてもよい。そのような工程の分離段階は伝統的に蒸留で実施されてきた。
【００４０】
態様（ａ）における分離可能成分はシクロアルカノンであり、これをシクロアルカンから分離する。当該イオン性液体１種または２種以上をシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物と接触させる。この態様では、シクロアルカノンとシクロアルカンの混合物とイオン性液体１種または２種以上が分離混合物（ａ）であると認識する。この態様の工程は
液体−液体分離を伴い、この場合の液相の中の一方はイオン性液体が基になった相でありそしてもう一方はシクロアルカンが基になった相（これは前記イオン性液体が基になった相と実質的に混和しない）である。この態様では、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノンが示す分配係数は１．５より上、好適には３より上である。
【００４１】
態様（ｂ）における分離可能成分はシクロアルカノールであり、これをシクロアルカンから分離する。シクロアルカノールとシクロアルカンの混合物を当該イオン性液体１種または２種以上と接触させる。この態様では、前記シクロアルカノールと前記シクロアルカンの混合物と前記イオン性液体１種または２種以上が分離混合物（ｂ）であると認識する。この態様の工程は液体−液体分離を伴い、この場合の液相の一方はイオン性液体が基になった相でありそしてもう一方はシクロアルカンが基になった相（これは前記イオン性液体が基になった相と実質的に混和しない）である。この態様では、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノールが示す分配係数は１．５より上、好適には３よりである。
【００４２】
態様（ｃ）における分離可能成分はシクロアルカノールであり、これをシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物から分離する。当該イオン性液体１種または２種以上をシクロアルカノールとシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物と接触させる。この態様では、前記シクロアルカノールとシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物と前記イオン性液体１種または２種以上が分離混合物（ｃ）であると認識する。この態様の工程は液体−液体分離を伴い、この場合の液相の一方はイオン性液体が基になった相でありそしてもう一方の液相はシクロアルカンが基になった相（これは前記イオン性液体が基になった相と実質的に混和しない）である。この態様の工程に従ってシクロアルカノールをシクロアルカノンとシクロアルカンから分離する時の分離は、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノールが示す分配係数が１より上でありかつ前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノンが示す分配係数が１未満である時に達成可能である。この態様はカプロラクタムを製造する目的でシクロヘキサノールをシクロヘキサノンから分離しようとする時に使用可能である。この態様では、前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノールが示す分配係数は１．５より上、好適には３より上である。
【００４３】
態様（ｄ）における分離可能成分はシクロアルカノンとシクロアルカノールの混合物であり、それをシクロアルカンから分離する。当該イオン性液体１種または２種以上をシクロアルカノールとシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物と接触させる。この態様では、前記シクロアルカノールとシクロアルカノンとシクロアルカンの混合物と前記イオン性液体１種または２種以上が分離混合物（ｄ）であると認識する。この態様の工程は液体−液体分離を伴い、この場合の液相の一方はイオン性液体が基になった相でありそしてもう一方はシクロアルカンが基になった相（これは前記イオン性液体が基になった相と実質的に混和しない）である。この態様では、前記イオン性液体が基になった相とシクロアルカンが基になった相の間で前記シクロアルカノールと前記シクロアルカノンが示す分配係数は１．５より上、好適には３以上である。
【００４４】
態様（ａ）から（ｄ）の各々で分離を受けさせるべき混合物は、また、前記シクロアルカノール、シクロアルカノンおよびシクロアルカン成分以外の材料を含有していてもよい。そのような他の成分が前記イオン性液体が基になった相と前記シクロアルカンが基になった相の間で示す分配係数に応じて、そのような他の材料は前記シクロアルカンが基になった相の中に存在したままであるか或は分離して前記イオン性液体が基になった相の中に分離可能成分と一緒に入り込むであろう。特に、シクロヘキシルヒドロパーオキサイド（
ＣＨＨＰ）はシクロヘキサノールとシクロヘキサノンとシクロヘキサンの分離混合物中に存在する可能性がある。このような状況下では、ＣＨＨＰがシクロヘキサノールおよび／またはシクロヘキサノンと一緒に分離して当該イオン性液体が基になった相の中に入り込むであろう。
【００４５】
態様（ａ）から（ｄ）の工程をまたこの上でシクロアルカノール、シクロアルカノンおよびシクロヘキサンに対して行った言及のそれぞれをアルコール、ケトンおよび非極性溶媒に対する言及に置き換えた一般的ケースに適用することも可能であることは理解されるであろう。
【００４６】
本発明のイオン性液体１種または２種以上を単一のイオン性液体または２種以上のイオン性液体の混合物、即ち２、３、４、５、６種類などの異なるイオン性液体の混合物で構成させてもよい。典型的に用いるイオン性液体は１種類または２種類、典型的には１種類のみである。
【００４７】
そのようなイオン性液体１種または２種以上は、好適には、１−アルキルピリジニウム、アルキル−もしくはポリ−アルキルピリジニウム、ホスホニウム（ＰＲ４＋）、アルキル−もしくはポリアルキルホスホニウム、イミダゾリウム、アルキル−もしくはポリアルキルイミダゾリウム、アンモニウム（ＮＲ４＋）、アルキル−もしくはポリアルキルアンモニウム、アルキル−もしくはポリアルキルピラゾリウム、アルキル−もしくはポリアルキルピロリジニウム、アルキルまたはポリアルキルアゼピニウム、アルキルオキソニウムまたはアルキルスルホニウムの中の１種以上から選択されるカチオンを含有して成る。
【００４８】
ホスホニウムおよびアンモニウムカチオンが有する各Ｒ基は水素、ヒドロキシル、アルキル、アルキルエーテル、アルキルエステル、アルキルアミド、アルキルカルボン酸またはスルホネートから成る群の置換基から個別に選択可能である。
【００４９】
そのようなイオン性液体１種または２種以上は、より好適には、１−アルキルピリジニウム、アルキル−もしくはポリ−アルキルピリジニウム、イミダゾリウム、アルキル−もしくはポリアルキルイミダゾリウムの中の１種以上から選択されるカチオンを含有して成る。
【００５０】
２種以上のイオン性液体の混合物を用いる場合、そのような混合物に存在するイオン性液体の各々が有するカチオンは同じか或は異なってもよい。
【００５１】
そのようなイオン性液体１種または２種以上のアニオンを好適にはハロゲン化物アニオン、好適には塩化物アニオン、臭化物アニオンまたはヨウ化物アニオン、硝酸アニオン、アルキル硫酸アニオンまたはアルキルポリアルコキシ硫酸アニオン、例えばメタンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオンおよび水素スルホン酸アニオン、窒素、燐、ホウ素、ケイ素、セレン、テルル、ハロゲンが基になったアニオン、および金属のオキソアニオンの中の１種以上から選択する。適切なアニオンには、これらに限定するものでないが、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（ＮＴｆ２−）、テトラフルオロホウ酸アニオン（ＢＦ４−）、トリフルオロメチルスルホニル（Ｔｆ−）、メトキシエチルスルホン酸アニオン、２−メトキシエチルスルホン酸アニオン、エトキシエチルスルホン酸アニオン、２−エトキシエチルスルホン酸アニオン、（メトキシプロポキシ）プロピルスルホン酸アニオン、１−（１−メトキシプロポキシ）−プロピルスルホン酸アニオン、（メトキシエトキシ）−エチルスルホン酸アニオン、１−（１−メトキシエトキシ）−エチルスルホン酸アニオン、メチル（ジエトキシ）エチルスルホン酸アニオン、１−メチル（ジエトキシ）エチルスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、蟻酸アニオン、酢酸アニオン、ジシアニミドおよびトリフルオロメタンスルホン酸アニオンが含まれ
る。
【００５２】
そのようなイオン性液体１種または２種以上のアニオンをより好適にはアルキル硫酸アニオンまたはアルキルポリアルコキシ硫酸アニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（ＮＴｆ２−）およびテトラフルオロホウ酸アニオン（ＢＦ４−）の中の１種以上から選択する。
【００５３】
２種以上のイオン性液体の混合物を用いる場合、そのような混合物に存在するイオン性液体の各々が有するアニオンは同じか或は異なってもよい。
【００５４】
そのようなイオン性液体１種または２種以上は好適にはＣ２−Ｃ６アルキル基を少なくとも１個含有するであろう。そのＣ２−Ｃ６アルキル基は当該イオン性液体１種または２種以上のアニオンまたはカチオンのいずれかに存在する置換基であってもよい。そのＣ２−Ｃ６アルキル基はより好適には当該イオン性液体１種または２種以上のカチオンに存在する置換基である。当該イオン性液体１種または２種以上を単一のイオン性液体で構成させる場合、その存在させる単一のイオン性液体はＣ２−Ｃ６アルキル基である置換基を好適には少なくとも１個含有する。当該イオン性液体１種または２種以上を２種以上のイオン性液体で構成させる場合、その存在させるイオン性液体の中の少なくとも一方が好適にはＣ２−Ｃ６アルキル基である置換基を少なくとも１個含有し、より好適には、存在させるイオン性液体の２種以上がＣ２−Ｃ６アルキル基である置換基を少なくとも１個含有する、即ち存在させるイオン性液体の２、３、４、５種類などがＣ２−Ｃ６アルキル基である置換基を少なくとも１個含有する。最も好適には、当該少なくとも１種のイオン性液体に存在させるイオン性液体の全部がＣ２−Ｃ６アルキル基である置換基を少なくとも１個含有する。
【００５５】
本発明のイオン性液体１種または２種以上を好適には下記：
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−エチルピリジニウム；
テトラフルオロホウ酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドトリメチル−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム；
２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−エチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム；２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
臭化Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
２−エトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシプロポキシ）−プロピルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシエトキシ）−エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−メチル（ジエトキシ）エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；または
トリフルオロメタンスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ−（ブチル−４−スルホン酸）ピロリジニウム；または
これらの混合物；
から成る群より選択する。
【００５６】
最も好適には、そのようなイオン性液体１種または２種以上はビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムまたは１−（１−メトキシ
プロポキシ）−プロピルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウムである。
【００５７】
アルコールを非極性溶媒から分離しようとする時、特に前記アルコールがシクロアルカノール（特にシクロヘキサノール）でありそして前記非極性溶媒がシクロアルカン（特にシクロヘキサン）の時に最も適切なイオン性液体は下記である：
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−エチルピリジニウム；
テトラフルオロホウ酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドトリメチル−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム；
２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−エチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム；２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
臭化Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
２−エトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシプロポキシ）−プロピルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシエトキシ）−エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−メチル（ジエトキシ）エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；または
トリフルオロメタンスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ−（ブチル−４−スルホン酸）ピロリジニウム；または
これらの混合物。
【００５８】
アルコールを非極性溶媒とケトンの混合物から分離しようとする時、特に前記アルコールがシクロアルカノール（特にシクロヘキサノール）でありそして前記ケトンがシクロアルカノン（特にシクロヘキサノン）でありそして前記非極性溶媒がシクロアルカン（特にシクロヘキサン）の時に最も適切なイオン性液体は下記である：
臭化Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシエトキシ）−エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；または
２−エトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；または
これらの混合物。
【００５９】
ケトンを非極性溶媒から分離しようとする時、特に前記ケトンがシクロアルカノン（特にシクロヘキサノン）でありそして前記非極性溶媒がシクロアルカン（特にシクロヘキサン）の時に最も適切なイオン性液体は下記である：
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−エチルピリジニウム；
テトラフルオロホウ酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドトリメチル−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム；
２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−エチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム；２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシプロポキシ）−プロピルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−メチル（ジエトキシ）エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；または
トリフルオロメタンスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ−（ブチル−４−スルホン酸）ピロリジニウム；または
これらの混合物。
【００６０】
アルコールとケトンの混合物を非極性溶媒から分離しようとする時、特に前記アルコールがシクロアルカノール（特にシクロヘキサノール）でありそして前記ケトンがシクロアルカノン（特にシクロヘキサノン）でありそして前記非極性溶媒がシクロアルカン（特にシクロヘキサン）の時に最も適切なイオン性液体は下記である：
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−エチルピリジニウム；
テトラフルオロホウ酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドトリメチル−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム；
２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−エチルイミダゾリウム；
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム；２−メトキシエチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−（１−メトキシプロポキシ）−プロピルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；
１−メチル（ジエトキシ）エチルスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ’−ブチルイミダゾリウム；または
トリフルオロメタンスルホン酸Ｎ−メチル−Ｎ−（ブチル−４−スルホン酸）ピロリジニウム；または
これらの混合物。
【００６１】
本明細書で用いる如き用語“イオン性液体”は、１００℃未満で液体であるイオン性化合物を指す。
【００６２】
液体−液体分離を言及する時に本明細書で用いる如き用語“分配係数”は、当該イオン性液体が基になった相中の当該分離可能成分の濃度を非極性溶媒が基になった相中の前記分離可能成分の濃度で割った値を指す。この濃度の測定を沈降後、即ち当該分離混合物を激しく振とうした後にそれが平衡状態に到達した時点で実施する。
【００６３】
本発明を以下の実施例で更に例示する。本実施は単に例示の目的で示すものであり、上述した如き本発明を限定することを意図するものでないことは理解されるであろう。本発明の範囲から逸脱しない限り細部の修飾を行っても構わない。
【実施例】
【００６４】
（ｉ）  シクロヘキサノール／シクロヘキサノン／シクロヘキサン
一般的方法を用いてシクロヘキサノールとシクロヘキサノンをシクロヘキサンから分離した後に結果としてもたらされる分配係数を計算することで本発明の例を示す。本実施例を簡潔にする目的で、シクロヘキサンとイオン性液体を等しい体積で用いた。しかしながら、実際に用いるイオン性液体の体積は好適にはシクロヘキサンの体積より少ない体積であることを注目すべきである。また、分配係数は体積から独立していることから体積を等しくした実験で得たデータと産業用途は産業用途ではイオン性液体の体積とシクロヘキサンの体積が等しくない可能性はあるが関連していることも注目すべきである。本実施例の全部で用いる一般的方法は下記の通りであった。
【００６５】
原液；２５０ｍｇのシクロヘキサノール（分子量＝１００ｇモル−１）および２５０ｍｇのシクロヘキサノン（分子量＝９８ｇモル−１）が１０ｇのシクロヘキサン（分子量＝８４ｇモル−１）に入っている溶液。
【００６６】
方法：１ｍＬ（０．８ｇ）の原液（シクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンが各々２０ｍｇ）を１ｍＬのイオン性液体に加えて激しく振とうする。沈降時間が経過して相分離が完全に起こった後、瓶に上部層を３滴加えた後、それを塩化エチレンで満たす。ガスクロ分析を用いて各液相に入っている分離可能成分のモル数を得た。次に、この分離に関する分配係数を計算した。
【００６７】
加うるに、Ｈｎｍｒ（水素核磁気共鳴）を各層に対して実施した。あらゆるケースで、シクロヘキサン層またはシクロヘキサノン層が含有するイオン性液体の量は５モル％未満であり、たいていは、シクロヘキサンが基になった層に入っているイオン性液体の量は検出不能な量であった。
【００６８】
表１に、具体的実施例の結果を水およびＤＭＳＯ（ジメチルスルホキサイド）と対比させて詳細に示し、ここで、Ｄは分配係数である。
【００６９】
【表１】
2010501582.tif 000004
【００７０】
【表２】
2010501582.tif 000005
【００７１】
【表３】
2010501582.tif 000006
【００７２】
シクロヘキサノールとシクロヘキサノンが前記イオン性液体中で示す分配係数に差があることでシクロヘキサノールの分離が効率良く起こることが分かる。従って、そのようなイオン性液体はシクロヘキサノールをシクロヘキサンから分離しようとする時およびシクロヘキサノールをシクロヘキサノンとシクロヘキサンの混合物から分離しようとする時に有効である。
【００７３】
（ｉｉ）オクタノール／オクタノン／オクタン
イオン性液体を用いてオクタノールと２−オクタノンをオクタンから抽出する試験を行う目的で相当する組の実験を実施した。その結果を以下の表２に示し、表中のＩＬ／オクタン分配係数は、ＩＬ中の基質濃度をオクタン中の基質濃度で割った値として計算した分配係数である。
【００７４】
【表４】
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【００７５】
オクタノールと２−オクタノンが前記イオン性液体中で示す分配係数に差があることでオクタノールおよび／または２−オクタノンをオクタンから分離することができ（実施例１５）そしてオクタノールを２−オクタノンとオクタンの混合物から分離することができる（実施例１６から１８）ことが分かる。
【国際調査報告】
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