專利名稱：純化多元羧酸的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種純化多元羧酸的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種純化通過(guò)發(fā)酵液體培養(yǎng)基中的微生物生物氧化底物制得的多元羧酸的方法。
脂族二元酸是用作制備香料、聚合物和大環(huán)內(nèi)酯抗生素原料的通用化學(xué)中間體。當(dāng)二元羧酸用來(lái)制備聚酯時(shí)，由于聚酯的分子量與二元羧酸的純度有關(guān)，所以二元羧酸的純度是至關(guān)重要的。眾所周知通過(guò)縮聚生產(chǎn)的聚合物的最大分子量將在有利于官能基團(tuán)最有效反應(yīng)的條件下得到。當(dāng)不希望的副反應(yīng)特別是通過(guò)使用高純度的雙官能試劑而大幅度消除時(shí)，這樣的條件被達(dá)到。雖然可有幾條合成長(zhǎng)鏈α、Ω二元羧酸的化學(xué)途徑，但是化學(xué)合成是不容易的，大多數(shù)方法都得到含有較短鏈長(zhǎng)的混合物。因此，需要高費(fèi)用的純化步驟。二元羧酸特別是長(zhǎng)鏈的二元羧酸也可通過(guò)烷徑、脂肪酸及其酯的微生物轉(zhuǎn)化來(lái)生產(chǎn)。這樣的合成得到含有一元羧酸雜質(zhì)的二元羧酸。一元羧酸的存在嚴(yán)重影響用含有一元羧酸雜質(zhì)的二元羧酯制得的任何縮聚聚合物的分子量。所以，需要制備高純度二元羧酸的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種純化多元羧酸的方法。所述的方法包括多元羧酸與一種溶劑接觸，以便生成基本上純的多元羧酸。這樣來(lái)選擇溶劑，以致雜質(zhì)可溶于所述的溶劑，而多元羧酸不溶于所述的溶劑。
附圖
簡(jiǎn)介無(wú)發(fā)明詳述除了在權(quán)利要求書(shū)和操作實(shí)施例中或任何另加明確說(shuō)明的地方外，說(shuō)明物料的數(shù)量或反應(yīng)和/或應(yīng)用的條件的所有數(shù)量都應(yīng)理解為用“大約”一詞來(lái)修飾，以描述本發(fā)明的最寬范圍。
應(yīng)當(dāng)理解，羧酸為任何一種含有一個(gè)或多個(gè)羧基的化合物。多元羧酸為任何一種含有兩個(gè)或兩個(gè)以上羧基的化合物。
本發(fā)明涉及一種純化多元羧酸的方法。所述的方法包括多元羧酸與一種烴類溶劑接觸，以生產(chǎn)基本上純的多元羧酸。這樣來(lái)選擇溶劑，以致雜質(zhì)溶于所述的烴類溶劑，而多元羧酸不溶于所述的溶劑。基本上純的多元羧酸基本上不含可測(cè)定數(shù)量的一元羧酸、一元羧酸酯和二元羧酸酯、含氮的物料和含硫的物料。典型的是，用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的基本上純的多元羧酸含有小于約2％(重量)可測(cè)定數(shù)量的一元羧酸、一元羧酸酯和二元羧酸酯、含氮的物料和含硫的物料。
本發(fā)明的方法可用于純化任何一種多元羧酸，特別是那些含有一元羧酸雜質(zhì)作為主要雜質(zhì)的多元羧酸?？捎帽景l(fā)明的方法純化的多元羧酸包括脂族二元羧酸，例如草酸、丙二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、1，18-十八烷二酸等；低分子量脂族三元羧酸，例如檸檬酸；芳族二元羧酸，例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸；芳族三元羧酸，例如1，2，4-苯三甲酸。
可用于本發(fā)明方法的溶劑為任何一種脂族或芳族烴類溶劑和/或其混合物，粗二元羧酸中存在的一元羧酸雜質(zhì)溶于其中，而二元羧酸基本上不溶于其中。這樣的脂族溶劑的例子包括但不限于直鏈的和支鏈的、環(huán)狀的和無(wú)環(huán)的烷烴，例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、2，2，4-三甲基戊烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)戊烷、甲基環(huán)己烷；鏈烯烴，例如戊烯、己烯、庚烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、甲基環(huán)戊烯、甲基環(huán)己烯等，以及在常溫常壓下通常為氣體的液化烴類，例如液體丙烷和液體丁烷。這樣的芳族溶劑的例子包括但不限于苯、甲苯、二甲苯。溶劑混合物包括但不限于各種石油餾分油，例如石腦油和石油醚。
粗多元羧酸通過(guò)與有效數(shù)量的溶劑接觸一段有效時(shí)間，以便基本上除去所有可測(cè)定數(shù)量的一元羧酸、一元羧酸酯和二元羧酸酯、含氮的物料和含硫的物料。接觸可以任何一種有效除去至少上述雜質(zhì)的方式進(jìn)行，例如攪拌固體粗多元羧酸的漿液，烴類溶劑通過(guò)固體粗多元羧酸段，例如固體粗多元羧酸柱或塔。通過(guò)加熱固體粗多元羧酸和烴類溶劑一直到多元羧酸熔體因此形成兩液相，然后例如通過(guò)攪拌使它們緊密接觸可使液體粗多元羧酸接觸。使固體粗多元羧酸與烴類溶劑接觸的方法和所需的時(shí)間與多元羧酸、烴類溶劑的性質(zhì)和固體粗多元羧酸中雜質(zhì)的數(shù)量和類型有關(guān)，熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員很容易確定。
本發(fā)明的方法特別適用于純化含有長(zhǎng)鏈一元羧酸雜質(zhì)的長(zhǎng)鏈脂族二元羧酸。所述的方法尤其適用于純化通過(guò)發(fā)酵例如U.S.5254466和5620878中公開(kāi)的方法生產(chǎn)的長(zhǎng)鏈脂族二元羧酸，在這里兩個(gè)專利的全部?jī)?nèi)容作為參考并入。本發(fā)明方法的特別優(yōu)選的實(shí)施方案是通過(guò)長(zhǎng)鏈二元羧酸與烴類溶劑接觸來(lái)純化主要含有油酸雜質(zhì)的飽和的和不飽和的混合二元羧酸。
以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1在室溫下將約58.46克用研缸和杵磨碎的經(jīng)蒸餾的長(zhǎng)鏈二元羧酸加到292毫升己烷中。將混合物攪拌1.5小時(shí)。然后通過(guò)過(guò)濾將長(zhǎng)鏈二元羧酸從混合物中除去，用100毫升室溫己烷洗滌3次，然后用空氣干燥。最初的和最后的長(zhǎng)鏈二元羧酸的分析結(jié)果列入下表。
實(shí)施例2將約50.16克經(jīng)蒸餾的長(zhǎng)鏈二元羧酸加到250毫升己烷中。在緩慢攪拌下將混合物緩慢加熱，一直到長(zhǎng)鏈二元羧酸熔融并形成兩層。然后將混合物劇烈攪拌，使兩層盡可能多地接觸。然后將混合物冷卻到室溫。生成晶體。用過(guò)濾除去晶體，用100毫升室溫己烷洗滌3次，然后空氣干燥。最初的和最后的長(zhǎng)鏈二元羧酸的分析結(jié)果列入下表。
酯含量為作為酯的羧基比作為酸的羧基的％，它定義為酯％＝(皂化值-酸值)/皂化值×100％。
實(shí)施例3將約50.00克經(jīng)蒸餾的長(zhǎng)鏈二元羧酸加到250毫升VM&P石腦油中。在攪拌下將混合物緩慢加熱到65℃，一直到所有的長(zhǎng)鏈二元羧酸溶解。然后將混合物緩慢冷卻到室溫。形成晶體。用過(guò)濾將晶體除去。用加熱除去殘留的溶劑，然后減壓。最初的和最后的產(chǎn)物的分析結(jié)果列入下表。
實(shí)施例4將約50.00克經(jīng)蒸餾的長(zhǎng)鏈二元羧酸加到250毫升1-辛烯中。在攪拌下將混合物緩慢加熱到65℃，一直到長(zhǎng)鏈二元羧酸溶解。然后將混合物緩慢冷卻到室溫。形成晶體。用過(guò)濾除去晶體。用加熱除去殘留的溶劑，然后減壓。最初的和最后的產(chǎn)物的分析結(jié)果列入下表。
實(shí)施例5將約50.00克經(jīng)蒸餾的長(zhǎng)鏈二元羧酸加到250毫升1-癸烯中。在攪拌下將混合物緩慢加熱到65℃，一直到長(zhǎng)鏈二元羧酸溶解。然后將混合物緩慢冷卻到室溫。形成晶體。用過(guò)濾除去晶體。用加熱除去溶劑，然后減壓。最初的和最后的產(chǎn)物的分析結(jié)果列入下表。
權(quán)利要求
1.一種純化多元羧酸的方法，所述的方法包括粗多元羧酸與有效數(shù)量的烴類溶劑接觸足夠長(zhǎng)時(shí)間，以便生成基本上純的多元羧酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中多元羧酸為脂族二元羧酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中脂族二元羧酸為1，18-十八烷二酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中烴類溶劑為己烷。
5.一種純化粗1，18-十八烷的方法，所述的方法包括粗1，8-十八烷二酸與有效數(shù)量的己烷接觸，以便生成基本上純的1，8-十八烷酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中溶劑為一種石油餾分油。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中石油餾分油為石腦油。
8.一種純化多元羧酸的方法，所述的方法包括粗多元羧酸與有效數(shù)量的石油餾分油接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以便生成基本上純的多元羧酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中石油餾分油為石腦油。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中多元羧酸為1，18-十八烷二酸。
11.一種純化1，18-十八烷二酸的方法，所述的方法包括粗1，18-十八烷二酸與有效數(shù)量的石腦油或石油醚接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以便生產(chǎn)基本上純的1，18-十八烷二酸。
全文摘要
通過(guò)粗多元羧酸與溶劑接觸生成基本上純的多元羧酸來(lái)使多元羧酸純化。這樣選擇溶劑,以致雜質(zhì)溶于所述的溶劑,而多元羧酸不溶于所述的溶劑。
文檔編號(hào)C07C51/48GK1365348SQ00811061
公開(kāi)日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2000年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月4日
發(fā)明者M·D·斯塔利 申請(qǐng)人:科金斯公司