(57)【要約】    【課題】  琥珀酸アンモニウムから効率よく琥珀酸を製造する。    【解決手段】  琥珀酸アンモニウムに、モノカルボン酸を添加して琥珀酸を生成析出させる工程をアルコールの共存下、多段で行い、その最終段をアルコール濃度０．１ｐｐｍ〜１０％の範囲で行う。最終段において析出した琥珀酸結晶を採取して琥珀酸を得る。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
琥珀酸アンモニウムまたはその溶液にモノカルボン酸を添加して琥珀酸を生成析出させる工程及び生成析出した琥珀酸を採取する工程を含む琥珀酸の製造方法であって、琥珀酸を生成析出させる工程をアルコールの共存下、多段で行い、その最終段をアルコール濃度０．１ｐｐｍ〜１０％の範囲で行う、琥珀酸の製造方法。
【請求項２】
最終段を、アルコール濃度１ｐｐｍ〜１０％、かつ水濃度１ｐｐｍ〜１０％の範囲で行う、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
最終段を、ｐＨ２．１〜４．５の範囲で行う、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、モノカルボン酸を用いて接触、洗浄又はリンスすることによって得られた結晶を最終段に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
さらに、琥珀酸の採取工程において得られる琥珀酸採取後の母液を回収し、該母液を、多段の最終段の直前の段において析出した結晶の接触、洗浄、或はリンスに再利用する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、減圧処理、加熱処理、あるいはその両方の処理を行うことにより得られた結晶を、最終段に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、酢酸溶媒中に溶解させた後、蒸留を行うことにより、結晶に含まれるアルコール及び水を除去し、最終段に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、遠心力を用いた分離操作、または、圧搾・加圧によるろ過操作を行うことにより得られた結晶を最終段に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
モノカルボン酸が酢酸又はプロピオン酸である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
アルコールがメタノール、エタノール、プロパノールからなる群より選ばれる１又は２種以上のアルコールである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、琥珀酸の製造方法に関する。更に詳しくは、琥珀酸アンモニウムから効率よく琥珀酸を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
琥珀酸及びその誘導体は生分解性ポリエステル原料、食品、医薬品、及び化粧品用途の原料として広く用いられている。近年、琥珀酸は、乳酸とならんで、生分解性ポリマーの原料として期待されている。特に環境への配慮から植物由来の琥珀酸が期待されている。
【０００３】
琥珀酸は従来、マレイン酸を水添して工業的に得られており、そのマレイン酸は石油由来の原料である。一方、近年では、植物由来の原料から琥珀酸を製造する技術として、発酵操作を利用した技術が検討されている。琥珀酸の発酵生産においては、琥珀酸の生成とともに培養液のｐＨが低下するが、発酵に用いられる微生物が、一般に低いｐＨ条件下では十分な活性を示さないことから、中和が必要である。そして、この中和剤としてアンモニアや尿素を用いた場合などにおいては、琥珀酸がアンモニウム塩として得られる。このような場合においては、琥珀酸アンモニウムを琥珀酸にする必要があった。
【０００４】
そこで、有力な方法として、硫酸を用いる塩の交換反応で反応晶析を行う方法（特許文献1又は２参照）が提案されている。即ち、琥珀酸アンモニウムなどの有機酸アンモニウム塩に硫酸を添加して反応晶析を行うことにより、有機酸を析出させて分離する方法である。この方法では、晶析で有機酸を分離した後の晶析母液中に溶解度分の有機酸アンモニウム塩が残留し、かつ、この晶析母液中には硫酸アンモニウムも含まれる。プロセス全体の回収率を上げるためには、この晶析母液中に残留する有機酸アンモニウム塩を回収する必要があるが、この晶析母液に更に晶析操作を行っても有機酸アンモニウム塩を液中に残したまま、硫酸アンモニウムを固体として分離することは極めて困難である。また、気液分離操作、例えば、蒸留などで分離しようとしても、有機酸アンモニウム塩や硫酸アンモニウムは融点が非常に高く、これらを気化させる高温度条件で、有機酸アンモニウム塩は脱水反応を起こし、有機酸を回収することはできなくなる。更に、この方法では、硫酸アンモニウムから硫酸を回収して再利用するために、３００℃以上で硫酸アンモニウムの熱分解を行うための特別な設備を必要としていた。
【０００５】
一方、琥珀酸アンモニウムから琥珀酸を得る方法として、モノカルボン酸を用いて反応晶析する方法が開発された（例えば、特許文献３参照）。この方法は、琥珀酸を穏やかな条件で晶析させることができ、さらに、副生物であるモノカルボン酸アンモニウムの再利用が容易であるという点で有利であるが、琥珀酸の収率や操作性を向上させるためにさらなる改良が求められていた。
【特許文献１】特表２００１−５１４９００号公報
【特許文献２】米国特許第５，９５８，７４４号明細書
【特許文献３】国際公開第０３／０９５４０９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、琥珀酸のアンモニウムから琥珀酸を効率よく製造する方法を提供することを課題とする。この課題に対し、本発明者はまず、琥珀酸アンモニウムに、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコールの共存下で、モノカルボン酸を反応させる反応晶析を多段で行うことにより、反応液の粘度が低下して晶析効率が改善し、リサイクル量を減らす事ができることを見出し、特許出願を行った（特願２００３−３７８７２９号）
。
【０００７】
本発明者は、この技術をさらに改良すべく、アルコール及び水の影響などについてさらに詳細に検討した。その結果、以下のような課題が明らかになった。すなわち、琥珀酸の製造プロセスのスケールアップに伴い、結晶のケーキ厚みが大きくなり含液率が上昇するため、結晶中に含まれるアルコールや水の影響が無視できなくなる。このように、結晶中に水が共存すると、その溶媒効果のために１パスあたりの琥珀酸回収率が低下することがわかった。さらに、アルコールにも同様の影響があり、更には、アルコールは溶解槽において突沸の原因となったり、加熱によりエステル化反応を起こして回収率を低下させる原因にもなったりすることが分かった。このような琥珀酸回収率の低下は、リサイクル数の増加の原因になり、琥珀酸製造効率を低下させることがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者はこのような課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、琥珀酸アンモニウムから琥珀酸を得る反応晶析の最終段において、アルコール及び水の濃度を１ｐｐｍ〜１０％の範囲にすることで晶析効率を著しく向上させることができることを明らかにし、その条件を満たすための方法を開発し、本発明を成すに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
（１）  琥珀酸アンモニウムまたはその溶液にモノカルボン酸を添加して琥珀酸を生成析出させる工程及び生成析出した琥珀酸を採取する工程を含む琥珀酸の製造方法であって、琥珀酸を生成析出させる工程をアルコールの共存下、多段で行い、その最終段をアルコール濃度０．１ｐｐｍ〜１０％の範囲で行う、琥珀酸の製造方法。
（２）  最終段を、アルコール濃度１ｐｐｍ〜１０％、かつ水濃度１ｐｐｍ〜１０％の範囲で行う、（１）の製造方法。
（３）  最終段を、ｐＨ２．１〜４．５の範囲で行う、（１）又は（２）の製造方法。
（４）  多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、モノカルボン酸を用いて接触、洗浄又はリンスすることによって得られた結晶を最終段に用いる、（１）〜（３）のいずれかの製造方法。
（５）  さらに、琥珀酸の採取工程において得られる琥珀酸採取後の母液を回収し、該母液を、多段の最終段の直前の段において析出した結晶の接触、洗浄、或はリンスに再利用する、（１）〜（３）のいずれかの製造方法。
（６）  多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、減圧処理、加熱処理、あるいはその両方の処理を行うことにより得られた結晶を、最終段に用いる、（１）〜（３）のいずれかの製造方法。
（７）  多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、酢酸溶媒中に溶解させた後、蒸留を行うことにより、結晶に含まれる水及びアルコールを除去し、最終段に用いる、（１）〜（３）のいずれかの製造方法。
（８）  多段の最終段の直前の段において析出した結晶を、遠心力を用いた分離操作、または、圧搾・加圧によるろ過操作を行うことにより得られた結晶を最終段に用いる、（１）〜（３）のいずれかの製造方法。
（９）  モノカルボン酸が酢酸又はプロピオン酸である、（１）〜（８）のいずれかの製造方法。
（１０）  アルコールがメタノール、エタノール、プロパノールからなる群より選ばれる１又は２種以上のアルコールである、（１）〜（９）のいずれかの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の方法によって琥珀酸の晶析を行う事により、より一層琥珀酸の回収率が向上し、ひいてはリサイクル量が減少することにより、省エネルギー、低コストに琥珀酸を製造できるようになる。本発明の方法ではいくつかの手段によってアルコール及び水を除去す
ることができるが、遠心濾過やフィルタープレス等の濾過によってアルコールおよび水を除去する方法では、通常、これらの方法はバッチ処理になるため、比較的小規模な生産量の時、有益である。蒸留によってアルコールおよび水を除去する方法では、蒸留は一般的に確実な方法と考えられており、固液分離装置の性能に依存しないで、プロセスを設計できる。乾燥によって除去する方法では、粉体での取り扱いになるが、固液分離装置の性能に依存しないで、プロセスを設計でき、尚且つ、エネルギー消費の面で有利である。酢酸や母液で洗浄する方法では、琥珀酸の熱履歴を減らす事ができるという利点があり、かつ、大規模な生産に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の琥珀酸の製造方法は、琥珀酸アンモニウムまたはその溶液にモノカルボン酸を添加して琥珀酸を生成析出させる工程（以下、反応晶析工程と呼ぶことがある）及び生成析出した琥珀酸を採取する工程を含む琥珀酸の製造方法であって、琥珀酸を生成析出させる工程をアルコールの共存下、多段で行い、その最終段をアルコール濃度０．１ｐｐｍ〜１０％の範囲で行う方法である。
【００１２】
本発明において使用する琥珀酸アンモニウムは特に制限されず、市販のものや化学合成されたものであってもよいし、微生物によって発酵生産されたものであってもよい。なお、本発明において琥珀酸アンモニウムは、琥珀酸モノアンモニム、琥珀酸ジアンモニウムのいずれであってもよい。
【００１３】
以下に、微生物を用いた琥珀酸アンモニウムの発酵生産について例示する。まず、炭素源を含む液体培地中で微生物を培養する。用いる炭素源としては、ガラクトース、ラクトース、グルコース、フルクトース、グリセロール、シュークロース、サッカロース、デンプン、セルロース等の炭水化物；グリセリン、マンニトール、キシリトール、リビトール等のポリアルコール類等の発酵性糖質が挙げられる。また、上記発酵性糖質を含有する澱粉糖化液、糖蜜なども使用される。
【００１４】
微生物変換に用いる微生物としては、炭素源を含む培地で培養したときに、培地中に琥珀酸を生成蓄積する能力を有する微生物であれば特に制限されないが、例えば、例えば、アナエロビオスピリラム（Anaerobiospirillum）属細菌（米国特許第5143833号明細書）、アクチノバチルス（Actinobacillus）属細菌（米国特許第5504004号明細書）、エシェリヒア（Escherichia）属細菌（米国特許第5770435号明細書）等の通性嫌気性細菌、ブレビバクテリウム（Brevibacterium）属、コリネバクテリウム（Corynebacterium）属、アースロバクター（Arthrobacter）属等のコリネ型細菌（特開平１１−１１３５８８号公報）などの好気性細菌が挙げられる。また、琥珀酸生産能が増強するように改変された微生物であってもよい。このような微生物としては、例えば、ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子の発現が増強された微生物（特開平１１−１９６８８８号公報）、乳酸デヒドロゲナーゼ遺伝子が破壊された微生物（特開平１１−２０６３８５号公報）等が挙げられる。
【００１５】
微生物変換における反応温度、圧力等の反応条件は、選択される菌体、カビなどの活性に依存することになるが、琥珀酸を得るための好適な条件を各々の場合に応じて選択すれば良い。
【００１６】
微生物変換においては、ｐＨが低くなると微生物の代謝活性が低くなったり、或いは微生物が活動を停止するようになり、製造歩留まりが悪化したり、微生物が死滅するため、中和剤を使用する。通常はｐＨセンサーによって反応系内のｐＨを計測し、一般的には、ｐＨ４〜１０、好ましくは６〜９程度の範囲となるように中和剤の添加の都度ｐＨを調節する。中和剤としてアンモニア、炭酸アンモニウム、尿素を用いた場合は、琥珀酸アンモニウムが培地中に蓄積するので、これを本発明に用いることができる。一方、水酸化ナト
リウム、炭酸ナトリウムなどの金属化合物を中和剤として用いた場合には琥珀酸の金属塩が得られるが、これを、アンモニア、炭酸アンモニウムなどを用いて琥珀酸アンモニウムに変換し、本発明に用いることができる。なお、発酵によって得られる琥珀酸アンモニウムは水で希釈された状態で得られることが多いため、濃縮して用いることが好ましい。濃縮は定法により行うことが出来、ケトル式リボイラや蒸発缶が用いる事ができる。大規模生産でエネルギー消費が重要となれば、多重効用缶を用いても良い。
【００１７】
本発明においては、上述したような琥珀酸アンモニウムまたはその溶液にモノカルボン酸を反応させることによって、琥珀酸を生成させるとともに、生成した琥珀酸を析出させる反応晶析工程を、アルコールの共存下、多段で行う。本発明において使用するモノカルボン酸は琥珀酸アンモニウムを琥珀酸に変換しうるモノカルボン酸であれば特に制限されないが、酢酸又はプロピオン酸が好ましい。また、「反応晶析工程を多段で行う」とは、琥珀酸アンモニウム反応液にモノカルボン酸を添加して1段目の反応晶析を行った後に、1段目の反応晶析によって析出した琥珀酸モノアンモニウム塩などの琥珀酸アンモニウム塩中間体を分離し、分離した中間体に、新たにモノカルボン酸を加えて２段目の反応晶析を行い、必要であれば、さらに中間体の分離とモノカルボン酸による反応晶析を繰り返すことを言う。このような多段の反応晶析は、不純物が多い場合や、母液中の琥珀酸を再晶析によって回収する場合などに特に有効である。「多段」とは２段以上を意味し、好ましくは２〜４段を意味するが、合計何段で反応晶析を行うかは反応スケールや要求される純度などによって任意に設定することができる。何段で反応晶析を行えば最終段でフリーの琥珀酸が得られるかについて、予備的実験を行うなどして予め合計段数を設定しておくことが好ましい。
【００１８】
反応晶析工程に使用する具体的な晶析装置は、攪拌槽他、一般的に用いられる晶析槽を用いることが出来、固液平衡現象により結晶を得る事ができる装置であれば、その形状や手法は問わない。例えば、クリスタルオスロ型、ドラフトチューブ型、攪拌槽型、スウェンソン型などを用いることが出来る。
【００１９】
反応晶析の条件は最終段とそれ以外（前段）で異なる。まず、前段の条件について説明する。すなわち、前段においては琥珀酸ジアンモニウムをできるだけ琥珀酸モノアンモニウムに変換したいので、添加するモノカルボン酸の量は琥珀酸アンモニウムに対して等モル以上あることが好ましい。ただし、あまり多すぎるとモノカルボン酸の溶媒効果により、回収率が低下するので、５倍モル以下が好ましい。なお、共存するアンモニアや水の量によって最適値が増減することになる。
【００２０】
酢酸を使用する場合、酢酸量の上限は溶解度支配となり、これは著しく温度に依存する。更に、ｐＨが高い領域では粘度が高く、ろ過に時間がかかる事から、アンモニアと酢酸の重量比は１４以上がより一層好ましく、一方、大量の酢酸を用いると回収にエネルギーを要する事となるので、アンモニアと酢酸の重量比は１００以下が好ましく、３０以下がより一層好ましい。プロピオン酸を用いた場合、ｐＨの下限値は酢酸よりも大きくなる。ｐＨの上限値は塩交換反応の平衡関係と溶解度により決まるので、酢酸同等である。したがって、酢酸よりも狭い範囲が条件になる。
【００２１】
前段の温度・圧力の条件は特に制約は無いが、用いるアルコールやモノカルボン酸の種類や量、晶析装置によっては、制約を生じる場合がある。たとえば、メタノールを多く用いる場合、真空圧にするとメタノールが蒸発してしまい、凝縮せず回収が困難になるので、真空圧にしないほうが好ましい。また、いくらかの圧力を保っていても、冷凍機が必要になることがあるため、用いる晶析装置によっても異なるが、たとえば、温度は０℃から５０℃であり、圧力は常圧以下５ＫＰａ以上である。
【００２２】
本発明の製造方法では、アルコールの共存下で上記反応晶析を行うが、共存させるアルコールとしては、1価のアルコ−ルが好ましい。また、炭素数１〜３のアルコールが好ましい。特に、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノールが好ましい。
【００２３】
アルコールは、前段において添加し、その添加量は、琥珀酸アンモニウム反応液及びモノカルボン酸の合計重量に対し、５重量％以上、かつ40重量％以下であることが好ましい。アルコールを共存させることにより、琥珀酸アンモニウムと酢酸の混合物の粘度が低下するため、反応晶析の効率が上昇する。また、微生物を用いて琥珀酸アンモニウム溶液を発酵生産した場合のように、琥珀酸アンモニウム溶液に糖類が混合している場合は、糖類を分離する効果もある。
【００２４】
このように前段において、アルコールを添加して反応晶析を行った後、琥珀酸アンモニウムを回収し、最終段では反応系のアルコール濃度を０．１ｐｐｍ〜１０％の範囲にしてモノカルボン酸を添加して反応晶析を行う。最終段ではアルコールを添加せずに反応晶析を行うことが好ましいが、アルコールを添加しない場合でも、最終段の直前の晶析槽から出る琥珀酸アンモニウムを含むスラリーにはかなりの量のアルコールが存在しているので、最終段の反応晶析槽のアルコール濃度を０．１ｐｐｍ〜１０％の範囲にするために、このスラリーを濾過、乾燥、洗浄するなどしてスラリー中のアルコールを除去することが好ましい。また、本発明においては、反応晶析の系は水を含んでいてもよいが、この場合、最終段反応晶析槽中の水濃度も１０％以下にすることが好ましい。したがって、最終段の直前の段の晶析槽で得られた琥珀酸アンモニウムを含むスラリーを濾過、乾燥、洗浄するなどしてスラリー中のアルコールと水を同時に除去することが好ましい。
【００２５】
以下、前段によって得られる琥珀酸アンモニウムを含むスラリーからアルコールや水を除去する方法について説明する。
【００２６】
第１の方法としては、前段の晶析槽からのスラリーは、通常の濾過、或は、遠心分離（遠心デカンター）等を用いて大部分の母液を分離した後、スラリーを酢酸或いは最終段の濾液（母液）を用いて洗浄・リンスする方法である。最終段の反応晶析によって得られる母液は既に、十分に琥珀酸を含んでおり、酢酸や水を用いた場合に比べ、結晶の損失が少ない。また、アルコールおよび水の濃度が１ｐｐｍ〜１０％の範囲であるという条件を満たした母液であるため、これを用いる事ができる。酢酸或いは最終段の濾液（母液）を用いて洗浄・リンスをする方法において、用いる装置としては、特に制約は無いが、例えば、２台のろ過、或は遠心デカンターと洗浄・リンス用の攪拌槽を組み合わせて用いても良い。或は、例えば、洗浄装置付きのろ過や遠心デカンター、ドラムフィルター或は、ベルトフィルターなどが好ましい。洗浄の回数は１回或は数回行ってよい。特に数回に分けて洗浄を行う場合、１回目にアルコールを用いて共沈している酢酸アンモニウムや糖類を除去し、最終段の濾液（母液）を用いてアルコールを除去する事もできる。
【００２７】
第２の方法としては、前段から通常の濾過、或は、遠心分離（遠心デカンター）により大部分の母液を分離した後、スラリーを乾燥して水やアルコールを分離する方法である。この方法は、下記の蒸留する方法に比べ、必要なエネルギーが少ない点で有利である。乾燥は溶媒（モノカルボン酸）を加えて溶解する前に行うため、除きたい水、及び、アルコールの潜熱分のみエネルギーを供給すればよい。乾燥する方法においては、下記の蒸留法と同様、温度が高いと熱履歴を受けて、副生物が発生する可能性があるので、温度は１１５℃以下である事が好ましい。従って、乾燥機の条件としては、４０℃以上１１５℃以下、好ましくは６０℃以上１００℃以下、圧力は常圧以下、好ましくは３５０ｍｍＨｇ以下、０．００００１ｍｍＨｇ以上である。装置としては、どのような乾燥機でも良く、好ましくは流動乾燥機やロータリータイプの加熱機などが良い。
【００２８】
第３の方法としては、前段の晶析槽からのスラリーは、通常の濾過、或は、遠心分離（遠心デカンター）などにより大部分の母液を分離した後、スラリーを最終段の晶析のために添加するモノカルボン酸に溶解し、更に得られた溶液を蒸留する事によって、水やアルコールを分離する方法である。この方法では、琥珀酸に熱履歴を与えることになるので、用いるユーティリティーを比較的温和なものを選ぶことが好ましい。温度条件は使用する蒸留塔の段数や還流比によっても異なるが、蒸留塔の下部は１００℃以下で運転する事が好ましい。また、常圧以下、即ち、減圧系で行う事が好ましい。蒸留塔としては、例えば、理論段数５段以上２５段以下、圧力３００ｍｍHg以下の蒸留塔を使用することができ、充填塔であっても棚段塔であっても用いる事ができる。
【００２９】
第４の方法は、前段から得られるスラリーを遠心ろ過やフィルタープレスなどで処理し、アルコールや水を除去する方法である。遠心ろ過やフィルタープレスは、遠心力や機械的圧搾によって、一層含液率の低い結晶を得る事が可能である。通常、これらの方法はバッチ処理になるため、比較的小規模な生産量の時、特に有益である。例えば、遠心ろ過の場合、５０Ｇ、３０分の処理条件を挙げることができる。
【００３０】
上記４通りの方法により、前段で得られたスラリーから琥珀酸を含んだ結晶、或いは、濃縮液を得、更に酢酸を用いた最終段の晶析を行うことによって琥珀酸を得る。最終段の晶析条件は、アルコールが１ｐｐｍ〜１０％の範囲、水が１ｐｐｍ〜１０％の範囲であることが好ましく、水、アルコールがそれぞれ５％以下であることがより一層好ましい。このとき、琥珀酸が得られるｐＨは、一般には約２．１（溶解状態）から約４．５（ろ過液）である。これはアンモニアと酢酸の重量比が１３．４以上に相当する。更に、アンモニアと酢酸の重量比が１：１４以下では、ろ過に時間がかかる事から、アンモニアと酢酸の重量比は１：１４以上がより一層好ましい。一方、大量の酢酸を用いると回収にエネルギーを要する事となるので、アンモニアと酢酸の重量比は１：１００以下が好ましく、１：５０以下がより一層好ましく、１：３０以下が特に好ましい。温度は低ければ低いほど回収率が高くなるが、ｐＨが２．１に近い領域では、酢酸の融点１６℃が下限値であり、上限は溶解度に支配され、通常４０℃以下が好ましい。更に好ましくは２０℃以上３５℃以下である。ｐＨが４．５に近い領域では酢酸の凝固点降下があるので１０℃以上であり、上限は溶解度に支配され通常６０℃以下である事が好ましい。更に好ましくは１５℃以上４０℃以下である。なお、最終段の晶析において添加される酢酸量は、前段で得られる結晶に対して、重量比で０．８倍から３．５倍程度になることが好ましい。
【００３１】
この最終段の反応晶析については、特に装置に対する条件は無いが、通常の晶析装置、例えば、クリスタルオスロ型、ドラフトチューブ型、攪拌槽型、スウェンソン型などを用いることが出来る。得られたスラリーをろ過、遠心分離など、一般的な方法を用いて固液分離を行うことにより、琥珀酸を得る事ができる。結晶を冷水や酢酸によって洗浄を行うと、より純度の高い琥珀酸を得る事ができる。
【００３２】
最終段において析出した琥珀酸は常法によって分離して採取する。分離法としては、例えば、通常のろ過操作、ヌッチェによる加圧ろ過や減圧濾過、遠心分離などが用いることができる。なお、上述したように、最終段で琥珀酸を採取した後の母液は前段で得られるスラリーを洗浄するために再利用することができる。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されない。なお、本実施例では、最終段の反応晶析工程に関する実施例について主に記載するが、前段の反応晶析工程については、例えば、以下のような反応条件で行うことができる。すなわち、まず、琥珀酸ジアンモニウム、酢酸、イオン交換水を反応槽に入れ
、熱水中にて溶解する。次に、温水になるまで冷却した後、種晶として微量の琥珀酸ジアンモニウムを加え、更にアルコールを加えて、数時間、攪拌して晶析を行い、得られた結晶をろ過により分離する。
また、このようにして得られる結晶を最終段晶析に適したアルコール及び水濃度の結晶にするためには、例えば、酢酸または最終段で得られる母液で結晶を洗浄する操作（上記第１の方法）、通常の乾燥機を使用して結晶を乾燥させる操作（上記第２の方法）、酢酸などで結晶を溶解後、ロータリーエバポレーターを使用して蒸留する操作（上記第３の方法）、または通常の遠心分離機を使用して遠心分離する操作（上記第４の方法）などを行えばよい。
【００３４】
最終段晶析の実施例を以下に示す。なお、琥珀酸ジアンモニウムを用いて前段晶析を行ってから最終段条件を得るのはろ過など不確定要因が入るため、ここでは琥珀酸ジアンモニウムと琥珀酸を混合したものを用いて、最終段条件を検討した。実施例１，２では琥珀酸の得られる範囲の検討を行った。また、実施例３〜６及び比較例１では、琥珀酸に対するアンモニアの比を１．５に調整して用い、酢酸と琥珀酸とアンモニアの比は一定とし、メタノールを加えて、琥珀酸回収率の増減を観察した。実施例７〜１０及び比較例２では、琥珀酸に対するアンモニアの比を１．５に調整して用い、酢酸と琥珀酸とアンモニアの比は一定とし、水を加えて、琥珀酸回収率の増減を観察した。さらに、実施例１１及び１２では、琥珀酸に対するアンモニアの比を１．５に調整して用い、酢酸と琥珀酸とアンモニアの比は一定とし、水及びアルコールを加えて、琥珀酸回収率の増減を観察した。手順を以下に示す。
【００３５】
試薬は酢酸（和光純薬社製）、琥珀酸（キシダ化学社製）、琥珀酸ジアンモニウム（和光純薬社製）、メタノール（キシダ化学社製）を用いて行った。２００ｃｃビーカーに、メタノール以外の試薬を所定量入れ、８５℃にて完全に溶解させた（各実施例及び比較例における各試薬の所定量については図１を参照）。溶解後、ｐＨを測定し、25℃のウォーターバスにて冷却し、スターラーにて攪拌した。いずれのケースも一旦完全に溶解しているので、1モルの琥珀酸ジアンモニウム塩は1モルの琥珀酸と反応し２モルの琥珀酸モノアンモニウム塩となっている。実験例１，２，７，８，９，１０においては、ウォーターバスに入れてから２０分後に種晶（コハク酸１ｇ）を入れた。実験例３，４，５，６，１１，１２においては、ウォーターバスに入れてから２０分後にメタノールを指定量入れ、続いて種晶（コハク酸１ｇ）を入れた。種晶を入れてから、４時間３０分攪拌した後、ヌッチェにて濾過を行い、結晶と母液を回収した。得られた母液のｐＨを測定した。
【００３６】
結果を図１に示した。水（実施例３〜６、比較例１）、メタノール（実施例７〜１０、比較例２）のいずれについても、その量が増加するに従い、琥珀酸回収率が低下しているのがわかる。特に、濃度が１０％を越えると琥珀酸回収率の低下が顕著である。また、実験例１１、１２より、水及びアルコールが存在するときは、水及びアルコールが相加的に回収率を低下させることが予想された。また、コハク酸の得られるｐＨの範囲（四捨五入）は、溶解時で約２．１〜約４．０、母液で約２．５〜約４．５であることがわかった。なお、仕込量に対して、結晶と母液の回収量が少ないのは、濾布への付着や吸収によるものと推察される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明を適用する事により、琥珀酸アンモニウムから琥珀酸を効率よく製造することができる。本発明では、晶析槽内の粘度を下げる事が出来るので安定運転に寄与できる。また、琥珀酸の回収率を向上させる事ができるので、リサイクル量を減らしプロセスのエネルギー消費量を減らす事ができる。更に、糖類を代表成分とする不純物の除去の効果も認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】最終段晶析におけるアルコール及び水の影響の検討結果を示す図。ここで、SAは琥珀酸を示している。
【図１】
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