用于分离和纯化含有二羧酸的混合物的方法技术

提供了一种用于将二羧酸产物从含有此类二羧酸的混合物中分离的方法。所述方法涉及：提供含有二羧酸的混合物，在所述混合物中所述混合物的羧酸含量的至少35％是感兴趣的二羧酸产物；通过配置有两性树脂的色谱柱运行对所述含有二羧酸的混合物的萃取，使得所述二羧酸产物优先从所述含有二羧酸的混合物中洗脱出。在某些实施例中，所述感兴趣的二羧酸产物可以是来自这些中的一种或两种与仍然其他羧酸的混合物中的葡糖二酸或葡糖酸产物。

Methods for the separation and purification of mixtures containing dicarboxylic acids

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离和纯化含有二羧酸的混合物的方法
本披露涉及有机化合物的色谱分离。特别地，本专利技术涉及一种用于至少部分地通过色谱手段从含有二羧酸的混合物生产纯化的二羧酸的方法。
技术介绍
已知用于制备二羧酸的方法会产生含有各种在途(on-path)和非在途(off-path)羧酸的粗混合物。来自其他方法的各种废物流也可能含有商业上感兴趣的二羧酸。需要用于精制这些粗混合物和废物流的方法，并且已经被开发用于能够从粗混合物中生产足够纯的二羧酸产物或者提供有用的含有二羧酸的废物流的级分以供进一步使用或精制。一种引起近期商业兴趣的二羧酸是葡糖二酸。Diamond等人的US9,776,945描述了通常使用阴离子交换色谱法用特定洗脱液(诸如有机酸(例如，乙酸或甲酸)、碱(例如，碳酸氢钠或四硼酸钠)、和强酸(例如，硫酸或盐酸))回收二羧酸的方法，但是指出，使用除水以外的此类洗脱液是不希望的，因为增加试剂成本并且需要处置或另外的去除和再循环成本。特别考虑到用于将糖水溶液氧化以产生相应酸的方法，例如，如Boussie等人的US8,669,397中所描述的将葡萄糖氧化以提供葡糖二酸，或如US8,785,683中所描述的将木糖氧化以提供木糖二酸，因此，Diamond等人提出使在分离区中的分离介质与Boussie等人的反应产物接触，将所述反应产物中的葡糖二酸或其盐的至少一部分与葡糖二酸的其他在途中间体(on-pathintermediate)(尤其是在Boussie等人的方法中以与葡糖二酸可比较的水平形成的葡糖酸)分离，所述中间体包含在萃余液中，从分离区中除去所述萃余液，并且用包含水的洗脱液从分离介质中洗脱出葡糖二酸或其盐。描述了优选的分离介质，所述分离介质包含在模拟移动床中使用的弱碱性阴离子交换色谱树脂，尤其是葡糖二酸形式的阴离子交换色谱树脂。这些树脂与弱碱和强碱官能度的组合也被描述为是有用的。实例2中给出了用于将葡糖二酸与葡糖酸和其他在途中间体分离的方法的具体实例，并且所述实例涉及使用具有1.4当量/L的交换容量和0.3mm的珠粒尺寸的LanxessLewatitMDS4368苯乙烯/二乙烯基苯交联的大孔阴离子交换树脂(表征为具有75％-80％的弱碱和25％-20％的强碱官能度)的模拟移动床系统。在使用前，将游离碱和羟基形式的树脂通过暴露于1M葡糖二酸溶液中而转化为葡糖二酸形式。据说能够将葡糖二酸含量从在进料中的47.9摩尔百分比富集至在提取物中的90.1摩尔百分比，其中按质量计97百分比的未转化的葡萄糖和在途中间体被浓缩在萃余液中并且可以再循环回到Boussie等人的氧化过程以制造另外的葡糖二酸。
技术实现思路
本披露描述了一种用于从含有此类二羧酸的混合物中分离出二羧酸产物的方法。所述方法涉及：提供含有二羧酸的混合物，在所述混合物中所述混合物的羧酸含量的至少35％是感兴趣的二羧酸产物；通过配置有两性树脂的色谱柱运行对所述含有二羧酸的混合物的萃取，使得所述二羧酸产物优先从所述含有二羧酸的混合物中洗脱出。在某些实施例中，所述感兴趣的二羧酸产物可以是来自这些中的一种或两种与仍然其他羧酸的混合物中的葡糖二酸或葡糖酸产物。具体实施方式除非上下文另外明确指明，否则如本申请所用，单数形式“一个/种(a/an)”和“所述(the)”包括复数指示物。如本文所用的术语“包含”及其变型类似地旨在是开放式术语，所述开放式术语指出所阐述的特征、要素、组分、组、整数和/或步骤的存在，但不排除其他未阐述的特征、要素、组分、组、整数和/或步骤的存在。这种理解也适用于具有类似含义的词语，诸如术语“包括”、“具有”以及其变型。如本文所用的术语“由……组成”及其变型旨在是封闭式术语，所述封闭式术语指出所阐述的特征、要素、组分、组、整数和/或步骤的存在，但不排除其他未阐述的特征、要素、组分、组、整数和/或步骤的存在。如本文所用的术语“基本上由……组成”旨在指出所阐述的特征、要素、组分、组、整数和/或步骤的存在，以及不实质性地影响所阐述的特征、要素、组分、组、整数和/或步骤的一种或多种基本且新颖的特征的那些。如本文所用的程度术语(诸如“基本上”、“约”和“大约”)意指加或减所阐述的值的五(5)百分比，与通常在数值上描述特定属性时所使用的有效数字的数目所理解的精确程度无关。当使用特定数值来定量与本专利技术有关的某些参数而没有所附的程度术语时，以及当特定数值不是明确地属于数值范围的一部分时，应当理解，本文提供的每个此类具体数值应被解释为对所讨论的参数的宽、中和窄范围的值提供字面支持。宽范围应为数值加和减所述数值的60百分比，四舍五入到两位有效数字。中范围应为数值加和减所述数值的30百分比，四舍五入到两位有效数字，而窄范围应为数值加和减所述数值的15百分比，也四舍五入到两位有效数字。此外，这些宽、中和窄数值范围不仅应用于特定值，而且还应用于这些特定值之间的差。因此，如果说明书描述了第一流的第一压力为110kPa并且第二流的第二压力为48kPa(相差62kPa)，则这两个流之间的压力差的宽、中和窄范围将分别为25至99kPa、43至81kPa、和53至71kPa。在本说明书使用数值范围来定量与本专利技术有关的某些参数的情况下，将类似地理解，这些范围将被解释为对仅陈述所述范围的下限值的权利要求限制以及仅陈述所述范围的上限值的权利要求限制提供字面支持。除非另外指明，否则在此部分或其他部分中描述的任何定义或实施例均旨在适用于本文描述的主题的所有实施例和方面，对于这些实施例和方面，所述定义和实施例将是根据本领域普通技术人员的理解合适的。两性树脂含有附接到聚苯乙烯基质的正和负官能团两者。这些种类的树脂典型地用于分离电解质和非电解质或用于分离两种不同的电解质(例如，糖/盐、甘油/盐、苛性材料/盐、盐/盐)。感兴趣的材料或化合物的正阳离子和负阴离子选择性地结合到两性树脂的相应部分。在本专利技术的上下文中，已证明含有与聚苯乙烯基质附接的弱酸性正官能团和强碱性负官能团两者的两性树脂特别很适合用于从葡糖二酸与通常其他羧酸和其他二羧酸(具体例如但不限于如由Boussie等人的US8,669,397中所描述的制造方法产生的)的混合物中回收葡糖二酸。在一个实施例中，此类树脂用于模拟移动床色谱法中。D-葡糖二酸(D-glucaricacid)(也称为葡萄糖二酸(saccharicacid))是可商购的并且通过使用硝酸作为氧化剂将葡萄糖非选择性化学氧化来生产，尽管在本专利技术范围内已经提出了用于生产含有葡糖二酸的混合物的其他方法(其中葡糖二酸是所述混合物的总羧酸含量的至少35百分比)并且所述其他方法将是优选的。附带说明，为了清楚起见，根据本专利技术的“含有葡糖二酸的混合物”本身可以包含葡糖二酸和其他羧酸，或者可以包含葡糖二酸和其他羧酸的盐，其中所述混合物的葡糖二酸盐含量是所述混合物的总羧酸盐含量的至少35百分比。如Boussie等人的美国专利号8,669,397中所涉及的，美国专利号2,472,168展示了一种用于在氧气和碱的存在下使用铂催化剂由葡萄糖制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将感兴趣的二羧酸从含有这种二羧酸的混合物中与其他羧酸分离的方法，所述方法包括：提供含有二羧酸的混合物，所述混合物含有至少35％的所述感兴趣的二羧酸；并且通过配置有两性树脂的色谱柱运行对所述含有二羧酸的混合物的萃取，使得所述二羧酸产物优先从所述含有二羧酸的混合物中洗脱出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 US 62/523,5401.一种用于将感兴趣的二羧酸从含有这种二羧酸的混合物中与其他羧酸分离的方法，所述方法包括：提供含有二羧酸的混合物，所述混合物含有至少35％的所述感兴趣的二羧酸；并且通过配置有两性树脂的色谱柱运行对所述含有二羧酸的混合物的萃取，使得所述二羧酸产物优先从所述含有二羧酸的混合物中洗脱出。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述感兴趣的二羧酸是葡糖二酸、葡糖酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸或乙酸。


3.根据权利要求1所述的方法，所述方法用于从含有葡糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕姆·安克拉姆，威廉·克里斯·霍夫曼，米切尔·舒尔茨，J·G·索普，
申请(专利权)人：阿彻丹尼尔斯米德兰德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US