JPH0680075B2 - N―ホルミル―α―L―アスパルチル―L―フェニルアラニンメチルエステルの製造法 - Google Patents
N―ホルミル―α―L―アスパルチル―L―フェニルアラニンメチルエステルの製造法Info
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- JPH0680075B2 JPH0680075B2 JP60291180A JP29118085A JPH0680075B2 JP H0680075 B2 JPH0680075 B2 JP H0680075B2 JP 60291180 A JP60291180 A JP 60291180A JP 29118085 A JP29118085 A JP 29118085A JP H0680075 B2 JPH0680075 B2 JP H0680075B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、酢酸あるいは酢酸及びギ酸を含有する反応溶
媒中、完全混合型の連続反応方式でL−フェニルアラニ
ンメチルエステル(以下、PMと略記する。)とN−ホル
ミル−L−アスパラギン酸無水物とを反応させ、N−ホ
ルミル−α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン
メチルエステルを得る方法に関する。
媒中、完全混合型の連続反応方式でL−フェニルアラニ
ンメチルエステル(以下、PMと略記する。)とN−ホル
ミル−L−アスパラギン酸無水物とを反応させ、N−ホ
ルミル−α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン
メチルエステルを得る方法に関する。
α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニンメチルエ
ステル(以下、α−APMと略記する。)は、優れた甘味
剤として知られており、その製造法の一つとして、N−
ホルミル−L−アスパラギン酸無水物とPMとを有機溶媒
中で縮合反応させ、N−ホルミル−α−L−アスパルチ
ル−L−フェニルアラニンメチルエステル(以下、N−
ホルミル−α−APMと略記する。)とし、ついで、この
反応生成物からN−ホルミル基を脱離して目的のα−AP
Mを得る方法が知られている。GB2,153,365A参照。
ステル(以下、α−APMと略記する。)は、優れた甘味
剤として知られており、その製造法の一つとして、N−
ホルミル−L−アスパラギン酸無水物とPMとを有機溶媒
中で縮合反応させ、N−ホルミル−α−L−アスパルチ
ル−L−フェニルアラニンメチルエステル(以下、N−
ホルミル−α−APMと略記する。)とし、ついで、この
反応生成物からN−ホルミル基を脱離して目的のα−AP
Mを得る方法が知られている。GB2,153,365A参照。
しかしながら、従来知られている製造例においては、目
的とするN−ホルミル−α−APM以外に、その異性体で
あるN−ホルミル−β−L−アスパルチル−L−フェニ
ルアラニンメチルエステル(以下、N−ホルミル−β−
APMと略記する。)が副生し、特にGB2,153,365Aにおけ
る実用的な反応物濃度(0.2〜0.8モル/1)では、N−ホ
ルミル−β−APMに対するN−ホルミル−α−APMの生成
比(以下、α/β比と略記する。)は、低く(α/β=
1.8〜3.3)、効率的な製造法とは言い難かった。また、
反応物が低濃度(GB2,153,365Aでは0.02モル/l)ではα
/β比=5.5が得られているが、工業化を考えた場合、
反応槽が大型化し、実用的では云えない。しかるに本発
明によれば、実用的な反応物濃度でもα/β比を大巾に
向上し得る。
的とするN−ホルミル−α−APM以外に、その異性体で
あるN−ホルミル−β−L−アスパルチル−L−フェニ
ルアラニンメチルエステル(以下、N−ホルミル−β−
APMと略記する。)が副生し、特にGB2,153,365Aにおけ
る実用的な反応物濃度(0.2〜0.8モル/1)では、N−ホ
ルミル−β−APMに対するN−ホルミル−α−APMの生成
比(以下、α/β比と略記する。)は、低く(α/β=
1.8〜3.3)、効率的な製造法とは言い難かった。また、
反応物が低濃度(GB2,153,365Aでは0.02モル/l)ではα
/β比=5.5が得られているが、工業化を考えた場合、
反応槽が大型化し、実用的では云えない。しかるに本発
明によれば、実用的な反応物濃度でもα/β比を大巾に
向上し得る。
N−ホルミル−β−APMの副生は.N−ホルミル−α−AP
M、ひいては最終目的物であるα−APMの収率を低下さ
せ、又、α−APMへのβ−L−アスパルチル−L−フェ
ニルアラニンメチルエステル(以下、β−APMを略記す
る。)の随伴を意味するが、β−APMは甘味を呈さない
ため、β−APMが混入したα−APMは、これを精製してβ
−APMを除去しなければならない。従って、上記のよう
に、α/β比が向上すると、最終目的物であるα−APM
を収率よく得るという点で非常に有利であるといえる。
M、ひいては最終目的物であるα−APMの収率を低下さ
せ、又、α−APMへのβ−L−アスパルチル−L−フェ
ニルアラニンメチルエステル(以下、β−APMを略記す
る。)の随伴を意味するが、β−APMは甘味を呈さない
ため、β−APMが混入したα−APMは、これを精製してβ
−APMを除去しなければならない。従って、上記のよう
に、α/β比が向上すると、最終目的物であるα−APM
を収率よく得るという点で非常に有利であるといえる。
本発明者らは、上記の欠点を克服すべく鋭意検討した結
果、驚くべきことに、N−ホルミル−L−アスパラギン
酸無水物とPMを、反応溶媒中で酢酸あるいは酢酸とギ酸
の混合物の存在下、完全混合型の連続反応形式で反応さ
せる事により、目的とするα/β比が飛躍的に向上する
ことを見いだし、本発明が完成するに至った。
果、驚くべきことに、N−ホルミル−L−アスパラギン
酸無水物とPMを、反応溶媒中で酢酸あるいは酢酸とギ酸
の混合物の存在下、完全混合型の連続反応形式で反応さ
せる事により、目的とするα/β比が飛躍的に向上する
ことを見いだし、本発明が完成するに至った。
本発明方法において用いられるN−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物は、L−アスパラギン酸にギ酸及び無
水酢酸を反応させることにより得られることは公知であ
る。
パラギン酸無水物は、L−アスパラギン酸にギ酸及び無
水酢酸を反応させることにより得られることは公知であ
る。
本発明方法において用いられる反応溶媒としては、反応
物及び生成物に特に活性なものでなければ、いかなる溶
媒も用いることができる。トルエン、キシレン、ヘキサ
ンのごとき炭化水素類、酢酸エチル、プロピオン酸メチ
ルのごときエステル類、酢酸、プロピオン酸のごときカ
ルボン酸類、アセトン、メチルエチルケトンのごときケ
トン類、クロロホルム、ジクロルメタン、エチレンジク
ロライドのごときハロゲン化炭化水素類、ジエチルエー
テル、テトラヒドロフラン、ジオキサンのごときエーテ
ル類、その他、ジメチルホルムアミドのごときアミド
類、ジメチルスルホキシド、水などが代表的なものであ
り、これらのうちの任意の2種類以上からなる混合溶媒
を使用することもできる。
物及び生成物に特に活性なものでなければ、いかなる溶
媒も用いることができる。トルエン、キシレン、ヘキサ
ンのごとき炭化水素類、酢酸エチル、プロピオン酸メチ
ルのごときエステル類、酢酸、プロピオン酸のごときカ
ルボン酸類、アセトン、メチルエチルケトンのごときケ
トン類、クロロホルム、ジクロルメタン、エチレンジク
ロライドのごときハロゲン化炭化水素類、ジエチルエー
テル、テトラヒドロフラン、ジオキサンのごときエーテ
ル類、その他、ジメチルホルムアミドのごときアミド
類、ジメチルスルホキシド、水などが代表的なものであ
り、これらのうちの任意の2種類以上からなる混合溶媒
を使用することもできる。
PMはL−フェニルアラニンを酸触媒の存在下にメチルエ
ステル化することにより得られるので、通常、当該酸と
の付加塩の形で得られ、酸を中和した後、上記有機溶媒
で抽出すれば、それを直接反応に供することができる。
PMの濃度としては特に制限はないが、0.1〜0.8M/Lが好
適に用いられる。
ステル化することにより得られるので、通常、当該酸と
の付加塩の形で得られ、酸を中和した後、上記有機溶媒
で抽出すれば、それを直接反応に供することができる。
PMの濃度としては特に制限はないが、0.1〜0.8M/Lが好
適に用いられる。
一方、N−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物はその
まま反応に供するか、酢酸あるいは酢酸及びギ酸を加え
た上記溶媒に溶解あるいは懸濁して、反応に供すればよ
い。その濃度としては特に制限はないが、0.2〜4M/Lが
好適に用いられる。
まま反応に供するか、酢酸あるいは酢酸及びギ酸を加え
た上記溶媒に溶解あるいは懸濁して、反応に供すればよ
い。その濃度としては特に制限はないが、0.2〜4M/Lが
好適に用いられる。
本発明方法においては用いられる酢酸あるいは酢酸とギ
酸の量としては、N−ホルミル−L−アスパラギン酸無
水物を溶解させるという点からは出来るだけ高い方がよ
いが、高過ぎるとα/β比が低下するので反応溶媒に対
し10〜150%(重量)が好適に用いられる。酢酸と併用
する場合、ギ酸は酢酸に対して30%(重量)以下の量で
かつ反応溶媒に対して5%(重量)以下の量で使用する
のが好適である。
酸の量としては、N−ホルミル−L−アスパラギン酸無
水物を溶解させるという点からは出来るだけ高い方がよ
いが、高過ぎるとα/β比が低下するので反応溶媒に対
し10〜150%(重量)が好適に用いられる。酢酸と併用
する場合、ギ酸は酢酸に対して30%(重量)以下の量で
かつ反応溶媒に対して5%(重量)以下の量で使用する
のが好適である。
本発明方法において用いられるN−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物とPMとのモル比は特に制限はないが、
0.5〜5.0が好適に用いられる。反応温度としては、生成
物のラセミ化を抑制る観点より100℃以下、好ましくは8
0℃以下が好適に用いられる。
パラギン酸無水物とPMとのモル比は特に制限はないが、
0.5〜5.0が好適に用いられる。反応温度としては、生成
物のラセミ化を抑制る観点より100℃以下、好ましくは8
0℃以下が好適に用いられる。
反応時間には特に制限はないが、N−ホルミル−L−ア
スパラギン酸無水物とL−フェニルアラニンメチルエス
テルとの反応速度は大きく、長時間行なう必要はなく、
反応温度にもよるが通常は滞留時間として6時間以内で
充分である。又、反応をいくつかの段階に分けて多槽で
行なうこと(カスケード方式)もできる。
スパラギン酸無水物とL−フェニルアラニンメチルエス
テルとの反応速度は大きく、長時間行なう必要はなく、
反応温度にもよるが通常は滞留時間として6時間以内で
充分である。又、反応をいくつかの段階に分けて多槽で
行なうこと(カスケード方式)もできる。
本発明によればα/β比が飛躍的に向上しひいては最終
目的物であるα−APMの収率を大幅に向上させることも
できるとともに、連続形式で反応を行なうため、装置的
にも効率のよいものとなり工業的にきわめて有利なもの
である。
目的物であるα−APMの収率を大幅に向上させることも
できるとともに、連続形式で反応を行なうため、装置的
にも効率のよいものとなり工業的にきわめて有利なもの
である。
以下、実施例において本発明を更に詳細に説明するが、
本発明の実施例の態様はこれに限定されないことは勿論
である。
本発明の実施例の態様はこれに限定されないことは勿論
である。
実施例1 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.5M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=40:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=40:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
溢流により引き抜いた反応液体中のFor−α−APM及びFo
r−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は6.0であった。
r−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は6.0であった。
実施例2 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.5M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−ギ酸−トルエン溶液(酢酸対
ギ酸対トルエン=25:5:100)を400ml/Hrで、N−ホルミ
ル−L−アスパラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続
的にフィードし、撹拌下に完全混合反応させ、溢流によ
り連続的に反応液を引き抜いた。この間、反応液の温度
を30℃に保った。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギ
ン酸無水物の滞留時間は120min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−ギ酸−トルエン溶液(酢酸対
ギ酸対トルエン=25:5:100)を400ml/Hrで、N−ホルミ
ル−L−アスパラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続
的にフィードし、撹拌下に完全混合反応させ、溢流によ
り連続的に反応液を引き抜いた。この間、反応液の温度
を30℃に保った。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギ
ン酸無水物の滞留時間は120min.であった。
溢流により引き抜いた反応液中のFor−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
実施例3 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.5M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=100:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を15℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=100:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を15℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
溢流により引き抜いた反応液中のFof−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は7.0であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は7.0であった。
実施例4 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.5M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=20:100)を800ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を57.2g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は60min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=20:100)を800ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を57.2g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は60min.であった。
溢流により引き抜いた反応液中のFor−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
実施例5 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.2M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=40:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を11.4g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=40:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を11.4g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
溢流により引き抜いた反応液中のFor−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
実施例6 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.4M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−酢酸ブチル溶液(酢酸対酢酸
ブチル=40:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−ア
スパラギン酸無水物を22.9g/Hrの速度で連続的にフィー
ドし、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に
反応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保
った。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物
の滞留時間は120min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−酢酸ブチル溶液(酢酸対酢酸
ブチル=40:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−ア
スパラギン酸無水物を22.9g/Hrの速度で連続的にフィー
ドし、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に
反応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保
った。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物
の滞留時間は120min.であった。
溢流により引き抜いた反応液中のFor−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は5.7であった。
比較例1 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.5M/Lの
濃度に調製したPMの100%トルエン溶液を400ml/Hrで、
N−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物を28.6g/Hrの
速度で連続的にフィードし、撹拌下に完全混合反応さ
せ、溢流により連続的に反応液を引き抜いた。この間、
反応液の温度を30℃に保った。PM及びN−ホルミル−L
−アスパラギン酸無水物の滞留時間は120min.であっ
た。
濃度に調製したPMの100%トルエン溶液を400ml/Hrで、
N−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物を28.6g/Hrの
速度で連続的にフィードし、撹拌下に完全混合反応さ
せ、溢流により連続的に反応液を引き抜いた。この間、
反応液の温度を30℃に保った。PM及びN−ホルミル−L
−アスパラギン酸無水物の滞留時間は120min.であっ
た。
溢流により引き抜いた反応液中のFor−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は0.9であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は0.9であった。
比較例2 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.5M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=5:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=5:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アスパ
ラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
溢流により引き抜いた反応液中のFor−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は3.7であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は3.7であった。
比較例3 実質内容量800mlの図1に示す反応器に濃度が0.5M/Lの
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=900:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸対トルエ
ン=900:100)を400ml/Hrで、N−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物を28.6g/Hrの速度で連続的にフィード
し、撹拌下に完全混合反応させ、溢流により連続的に反
応液を引き抜いた。この間、反応液の温度を30℃に保っ
た。PM及びN−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物の
滞留時間は120min.であった。
溢流により引き抜いた反応液中のFor−α−APM及びFor
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は4.3であった。
−β−APMをHPLCにより定量し、その比を求めたとこ
ろ、α/β比は4.3であった。
比較例4(バッチ反応の例) 0.5M/Lの濃度に調製したPMの酢酸−トルエン溶液(酢酸
対トルエン=40:100)100mlにN−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物7.2gを添加し、30℃で2時間撹拌し
た。
対トルエン=40:100)100mlにN−ホルミル−L−アス
パラギン酸無水物7.2gを添加し、30℃で2時間撹拌し
た。
反応液中のFor−α−APM及びFor−β−APMをHPLCにより
定量し、その比を求めたところ、α/β比は3.5であっ
た。
定量し、その比を求めたところ、α/β比は3.5であっ
た。
図1は本発明の実施に当り使用する反応器の1例であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 敏昭 三重県四日市市大字日永1730 味の素株式 会社東海工場内 審査官 佐々木 秀次 (56)参考文献 特開 昭60−16959(JP,A) 特開 昭51−113841(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】N−ホルミル−L−アスパラギン酸無水物
とL−フェニルアラニンメチルエステルとの反応を、反
応溶媒中で酢酸あるいは酢酸及びギ酸の存在下、完全混
合型の連続反応方式で行なうことを特徴とするN−ホル
ミル−α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニンメ
チルエステルの製造法。 - 【請求項2】反応溶媒がトルエンあるいは酢酸エチルエ
ステルである特許請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項3】存在せしめる酢酸あるいは酢酸及びギ酸の
量が反応溶媒の10〜150%(重量)である特許請求の範
囲第1項記載の方法。
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