用锡化合物提取羧酸制造技术

本发明专利技术提供了一种从包含叔酰胺溶剂的液体中移除羧酸的方法，所述方法包括下述步骤：A)形成包含提取酸的锡物种和不可与所述叔酰胺溶剂混溶的提取溶剂的提取介质；B)随后使包含所述叔酰胺溶剂的液体与所述提取介质接触，由此形成包含脱酸的叔酰胺溶剂的相和包含所述提取溶剂的相；和C)移除包含所述提取溶剂的相，以提供包含所述脱酸的叔酰胺溶剂的液体；其中所述提取酸的锡物种选自：可通过二(烃基)氧化锡与少于一当量的羧酸反应获得的锡物种，可通过1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷与水性碱反应获得的锡物种，以及这些锡物种的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用锡化合物提取羧酸
技术介绍
叔酰胺在多种工业化学工艺中用作溶剂，并且它们在这些工艺中的循环再应用具有重要的商业价值。根据在叔酰胺中进行的反应类型，所述循环可能需要以经济有效的方式移除不容易从其中分离的反应副产物。这些副产物的一个实例包括羧酸。在一些情形中，这些必需从用过的溶剂中移出作为再循环的一部分，而在其它情形中，它们必须从溶剂中移除，同时其仍旧用于溶解工艺的中间体。由于可能存在潜在的敏感中间体，所以后一种情形通常难以移除这些酸。三氯半乳蔗糖的商业制备是一个这样的工艺的实例，其中羧酸需要从叔酰胺溶剂中移除，无论其是单独存在还是在存在敏感的工艺中间体时。三氯半乳蔗糖(4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧蔗糖半乳糖)，一种由蔗糖制备的高强度甜味剂，可以在许多食品和饮料应用中使用。已经开发了多种用于制备三氯半乳蔗糖的不同合成路线，其中在6位的反应性羟基首先用酰基封闭从而形成蔗糖-6-酯。酰基典型地是乙酰基或苯甲酰基，尽管也可以使用其他的酰基。接着氯化蔗糖-6-酯被氯化以取代在4，1′和6′位的羟基，从而产生4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧蔗糖半乳糖6-酯(本文中称为三氯半乳蔗糖-6-酯)，随后水解移除酰基取代基并且由此产生三氯半乳蔗糖。用于形成蔗糖-6-酯的一些合成路线包括锡介导的酰化反应，示例性的实例公开在美国专利号4,950,746；5,023,329；5,089,608；5,034,551；和5,470,969中，将全部这些美国专利通过引用结合在本文中。可以将不同的氯化剂用于氯化蔗糖-6-酯，并且最通常地，将使用Vilsmeier-型的盐如Arnold’s试剂。Walkup等(美国专利号4,980,463)公开了一种适合的氯化工艺，其通过引用结合在本文中。这种工艺使用了叔酰胺，典型地N，N-二甲基甲酰胺(″DMF″)，作为氯化反应溶剂。氯化完成后，用水性碱中和(“猝灭”)在基础蔗糖结构部分上的Arnold’s试剂的加合物和过量的氯化剂，从而提供在水溶液中的三氯半乳蔗糖-6-酯，该水溶液伴随有叔酰胺溶剂和由氯化剂的反应形成的盐。接着对三氯半乳蔗糖-6-酯进行脱酰作用以产生三氯半乳蔗糖。由Navia等的美国专利5,498,709教导了一种适合的脱酰工艺，将该美国专利的全部公开内容通过引用结合在本文中。在这些工艺中，需要在所述工艺的不同点移除羧酸。因此，移除这些酸的简单易行的方式具有商业价值。专利技术概述在一个方面中，本专利技术提供一种从包含叔酰胺溶剂的液体中移除羧酸的方法。所述方法包括下述步骤：B)使包含叔酰胺溶剂的液体与包含提取酸的锡物种和不可与叔酰胺溶剂混溶的提取溶剂的提取介质接触，由此形成包含脱酸的叔酰胺溶剂的相和包含提取溶剂的相；和C)移除包含提取溶剂的相，从而提供包含脱酸的叔酰胺溶剂的液体；其中提取酸的锡物种选自：可通过二(烃基)氧化锡与少于一当量的羧酸反应获得的锡物种，可通过1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷(distannoxane)与水性碱反应获得的锡物种，以及这些物种的组合。具体地，所述方法包括下述步骤：A)形成包含提取酸的锡物种和不可与叔酰胺溶剂混溶的提取溶剂的提取介质；B)随后使包含叔酰胺溶剂的液体与所述提取介质接触，由此形成包含脱酸的叔酰胺溶剂的相和包含提取溶剂的相；和C)移除包含提取溶剂的相，以提供包含脱酸的叔酰胺溶剂的液体；其中酸-提取的锡物种选自：可通过二(烃基)氧化锡与少于一当量的羧酸反应获得的锡物种，可通过1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷与水性碱反应获得的锡物种，以及这些物种的组合。本专利技术还提供制备蔗糖-6-酰化产物的方法，所述方法依次包括下述步骤：(i)提供包含蔗糖、叔酰胺溶剂和有机锡-类的酰化助催化剂的第一反应混合物；(ii)从所述第一反应混合物中移除水，以提供基本不含水的第二反应混合物；(iii)将羧酸酐加入所述第二反应混合物中，以提供第三反应混合物，由此产生蔗糖-6-酰化产物；和(iv)通过本专利技术的方法从所述第三反应混合物中移除羧酸。附图简述图1是根据本专利技术从包含蔗糖-6-乙酸酯的工业生产液流中移除乙酸的工艺的示意图。专利技术详述本专利技术提供一种通过用某些锡化合物反应性提取酸从而从叔酰胺流中移除羧酸的方法。所述方法可应用于多种需要移除羧酸的情形。为举例目的，本公开内容描述了怎样使用本专利技术的方法作为制备三氯半乳蔗糖的帮助，但是本专利技术并不限于在这么窄的背景下移除酸。事实上，这些方法可应用于任何需要从叔酰胺溶剂中移除羧酸的工艺。可以从其中移除酸的叔酰胺溶剂的非限制性实例包括N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二乙基甲酰胺、N，N-二丁基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮。为简单起见，本专利技术将描述DMF作为用于三氯半乳蔗糖合成的溶剂的应用，和通过反应性提取移除其中的羧酸的溶剂。然而，在存在和不存在三氯半乳蔗糖工艺中间体时，从任何叔酰胺溶剂中移除酸都在本专利技术的范围内。专利技术人发现，在制备三氯半乳蔗糖的过程中，在合成顺序的不同阶段中，都可能产生显著量的低级羧酸作为副产品或副产物。在将蔗糖-6-乙酸酯用作工艺的中间体的情形中，这些副产品或副产物典型地包括乙酸。为简单起见，随后的讨论将是指乙酸的移除。然而，根据用于制备三氯半乳蔗糖的具体合成路线，可以另外地或代替地存在其它的酸。例如，如果DMF用于所述工艺中，则通过DMF的水解可以形成甲酸，从而例如形成Vilsmeier-型的盐。其它示例性的酸包括C3-C7单羧酸，例如苯甲酸。根据本专利技术可预期到从任何叔酰胺溶剂中移除任何羧酸。遗憾的是，羧酸可能会腐蚀制备设备，因此它们的存在是有问题的。具体地，显著量的这些酸在工艺中所使用并且随后被回收、纯化和再循环的叔酰胺溶剂中而被终结。因此，需要从所述叔酰胺溶剂中移除这些酸。还需要从包含碳水化合物(蔗糖-6-乙酸酯)的工业生产液流中移除乙酸，因为在工艺的下一步骤中，乙酸将与显著量的氯化剂(Vilsmeier)反应，并且消耗所述显著量的氯化剂。此外，当乙酸在氯化步骤中与Vilsmeier试剂反应时，产生了不需要的反应产物，其降低了需要的碳水化合物产物的产量并且减少了DMF回收工艺的效率。然而，乙酸与DMF形成高沸点的共沸混合物。该共沸混合物的沸点比溶剂DMF高几度(在大气压下)。结果，通过蒸馏移除乙酸(在DMF中)首先需要移除大部分的溶剂DMF，随后继续蒸馏移除更高沸点的乙酸-DMF共沸混合物。结果，与从不形成高沸点共沸混合物的溶液中移除乙酸所需要的温度和压力相比，移除大部分的该乙酸需要明显更高的温度和更低的压力。这种蒸馏从系统中有效移除了所有溶剂中的绝大部分，并且导致非常粘性的碳水化合物产物，这种非常粘性的碳水化合物产物已经明显经受了热应力。这种热应力导致需要的碳水化合物的明显降解以及相应导致更低的收率。专利技术人发现，如果蒸馏进料中的酸的量尽可能地被最少化，以使得水随后可以在温和得多的蒸馏条件下被移除，从而在蔗糖-6-乙酸酯之后留下大部分的DMF，那么这些问题就可以被缓解。本专利技术提供了通过用溶解在与叔酰胺溶剂不可混溶的溶剂中的锡化合物(本文中称为“提取酸”的锡化合物)提取酸而从包含叔酰胺溶剂的液体中移除羧酸的方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从包含叔酰胺溶剂的液体中移除羧酸的方法，所述方法包括下述步骤：A)形成包含提取酸的锡物种和不与所述叔酰胺溶剂混溶的提取溶剂的提取介质；B)随后使所述包含叔酰胺溶剂的液体与所述提取介质接触，由此形成包含脱酸的叔酰胺溶剂的相和包含所述提取溶剂的相；和C)移除所述包含提取溶剂的相，以提供包含所述脱酸的叔酰胺溶剂的液体；其中所述提取酸的锡物种选自：可通过二(烃基)氧化锡与少于一当量的羧酸反应获得的锡物种，可通过1，3?二酰氧基?1，1，3，3?四?(烃基)二锡氧烷与水性碱反应获得的锡物种，以及这些锡物种的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.10 US 61/484,4761.一种从包含叔酰胺溶剂的液体中移除羧酸的方法，所述方法包括下述步骤：A)形成包含提取酸的锡物种和不与所述叔酰胺溶剂混溶的提取溶剂的提取介质；B)随后使所述包含叔酰胺溶剂的液体与所述提取介质接触，由此形成包含脱酸的叔酰胺溶剂的相和包含所述提取溶剂的相；和C)移除所述包含提取溶剂的相，以提供包含所述脱酸的叔酰胺溶剂的液体；其中所述提取酸的锡物种选自：可通过二(烃基)氧化锡与少于一当量的羧酸反应获得的锡物种，可通过1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷与水性碱反应获得的锡物种，以及这些锡物种的组合。2.权利要求1所述的方法，其中形成所述提取介质的所述步骤包括：使包含在所述提取溶剂中的1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷的溶液与水性碱接触，由此形成水相和作为分开的相的提取介质，并且移除所述水相。3.权利要求2所述的方法，其中所述包含在提取溶剂中的1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷的溶液包括在步骤C中移除的所述包含提取溶剂的相。4.权利要求2所述的方法，所述方法还包括：在使包含1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷的溶液与所述水性碱接触的步骤之前水洗涤所述溶液的步骤。5.权利要求3所述的方法，所述方法还包括：在使包含1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷的溶液与所述水性碱接触的步骤之前水洗涤所述溶液的步骤。6.权利要求2所述的方法，所述方法还包括：在所述使包含所述叔酰胺溶剂的液体与所述提取介质接触的步骤之前水洗涤所述提取介质的步骤。7.权利要求1所述的方法，其中所述提取酸的锡物种是所述可通过使1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷与水性碱反应获得的物种，其中使用少于一当量的水性碱/在所述1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷上的酰氧基。8.权利要求1所述的方法，其中所述提取酸的锡物种是二(烃基)氧化锡。9.权利要求1所述的方法，其中所述提取酸的锡物种是所述可通过使二(烃基)氧化锡与少于一当量的羧酸反应获得的物种。10.权利要求1所述的方法，其中所述1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷是1，3-二乙酰氧基-1，1，3，3-四丁基二锡氧烷。11.权利要求1所述的方法，其中所述1，3-二酰氧基-1，1，3，3-四-(烃基)二锡氧烷是1，3-二苯甲酰氧基-1，1，3，3-四丁基二锡氧烷。12.权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·米钦斯基，戴维·科尔曼，詹姆斯·埃德温·威利，戴维·A·当泰尔，托马斯·艾勒斯，
申请(专利权)人：塔特和莱利技术有限公司，
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