用于纯化二醇混合物的方法技术

本发明专利技术涉及用于将1,3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纯化二醇混合物的方法
[0001]本专利技术涉及用于同时将1,3
‑
丁二醇和1,4
‑
丁二醇从其混合物中纯化的方法。
[0002]1,3
‑
丁二醇(1,3
‑
butanediol)(一般称为BG、1,3
‑
BG、1,3
‑
BDO或1,3
‑
丁二醇(1,3
‑
butylene glycol))为四碳二醇，其具有两种立体异构体：R
‑
1,3
‑
BDO和S
‑
1,3
‑
BDO。外消旋混合物通常用于许多工业过程，例如用作用于食品调味剂的有机溶剂或用作用于生产聚氨酯树脂和聚酯的试剂。由于其低毒性和高耐受性，其也越来越多地用于化妆品行业中个人护理产品中，例如用于配制头发和沐浴产品、眼部和面部化妆、香水、个人清洁、剃须和皮肤护理产品。光学活性1,3
‑
BDO还是抗生素、信息素、香料和杀虫剂广泛使用的组分。
[0003]1,4
‑
丁二醇(1,4
‑
butanediol)(一般称为1,4
‑
BDO、1,4
‑
BD或1,4
‑
丁二醇(1,4
‑
butylene glycol))被广泛用作用于生产各种类型产品(例如，二酸
‑
二醇型聚酯)的单体，或者用作用于合成诸如γ
‑
丁内酯和四氢呋喃的化合物的中间体。由于其机械特性和加工特性，包含衍生自二羧酸和二醇的重复单元的聚酯现在被广泛用于热塑性聚合物材料(例如膜、模塑和吹塑制品以及纤维)的所有应用领域。此外，优选由此获得的聚酯是可生物降解的，特别是根据标准EN 13432可生物降解的。
[0004]已持续数十年开发并优化由化石资源化学生产C2‑
C4短链二醇。1,3
‑
BG传统上通过这样的化学过程生产：其涉及使乙炔水合以形成乙醛，然后将乙醛转化为3
‑
羟基丁醛并还原以形成1,3
‑
BG。这通常产生外消旋体形式。1,4
‑
BDO可以由石油化学原料通过各种化学过程合成：乙炔，通过与甲醛乙炔化；丁二烯，通过乙酰化或卤化；丙烯，通过环氧化或氧乙酰化；正丁烷，通过经由各种途径形成马来酸酐并随后使其氢化。
[0005]由于化石资源的减少、石油价格的波动和日益增加的环境问题，由可再生资源通过生物方法生产C2‑
C4二醇引起相当大的关注。
[0006]实际上，1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO可以如下生产：由可再生资源(例如碳水化合物，如糖和木质纤维素生物质)通过发酵过程，或者由合成气体(CO、CO2和/或H2)，直接地(WO 2015/158716)或通过形成生物琥珀酸(WO 2011/063055)及其后续氢化或通过形成聚羟基链烷酸酯(WO 2011/100601)。
[0007]专利申请WO 2015/158716描述了用于生产1,4
‑
BDO的方法，所述方法包括通过具有至少一种用于合成1,4
‑
BDO的代谢途径的微生物在培养基中进行发酵，其中所述培养基包含葡萄糖和蔗糖的混合物。类似地，WO 2010/127319描述了用于由可再生资源生产1,3
‑
BG的发酵方法。
[0008]然而，由可再生资源生产的1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO通常包含杂质，包括直接来源于发酵过程和降解过程的副产物。如果要确保1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO的用途，例如在化妆品领域以及在二酸
‑
二醇型聚酯的合成中的用途(其中分别要求对于1,3
‑
BG，纯度高于99％，以及对于1,4
‑
BDO，纯度高于98％，优选还高于99％)，则需要除去这样的杂质。实际上，在这些领域中，其纯度水平越高，诸如1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO的单体越受追捧。
[0009]此外，上述发酵过程通常采用不同的微生物，并且就品质和数量二者来说，导致产生具有不同杂质含量的1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO。
[0010]例如，发酵生产的1,4
‑
BDO可能包含杂质，包括1,4
‑
BDO单乙酸酯、2
‑
(4
‑
羟基丁氧
基)四氢呋喃、2
‑
吡咯烷酮、四氢呋喃、1,3
‑
丙二醇、γ
‑
丁内酯、1,6
‑
己二醇。例如专利申请WO 2019/102030和WO 2014/152665中描述了用于纯化发酵生产的1,4
‑
BDO的方法。
[0011]发酵生产的1,3
‑
BDO通常以单一对映体形式，典型地R形式获得，并且替代地可能包含杂质，包括3
‑
羟基
‑
丁醛、4
‑
羟基
‑2‑
丁酮、3
‑
羟基丁氧基
‑2‑
丁酮、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、2,3
‑
丁二醇。例如专利申请WO 2018/183628中描述了用于纯化发酵生产的1,3
‑
BG的方法。
[0012]这意味着需要确定并实施满足所述两种二醇中每一者的要求并适应发酵产品中的每一者的特性的纯化方法。两种二醇1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO实际上也具有不同的物理特性，并因此需要使用不同的分离单元操作，或者至少对每一者的操作条件进行复杂控制。
[0013]出于该原因，虽然用于生产所述两种二醇的发酵过程类似并且需要基本相同的设备，但是为了纯化1,3
‑
BG而优化的方法通常不适用于纯化1,4
‑
BDO，反之亦然。
[0014]为了克服上述问题，现在已出乎意料地发现，可以通过单一方法将所述两种二醇从混合物中同时纯化。
[0015]实际上，已确定了允许将所述两种化合物从其混合物中分离，从而对于每一者获得甚至>98％的纯度水平的方法。此外，该方法允许将1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO从混合物中的可以具有与1,3
‑
BG和1,4
‑
BDO类似的物理特性(包括高于水的沸点的沸点(>100℃)、在水中的溶解度或二者)的其他化合物中纯化并分离。
[0016]通过将所述两种化合物从其混合物中纯化的可能性，它们也可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将1,3
‑
丁二醇和1,4
‑
丁二醇从其混合物中分离的方法，包括将包含1,3
‑
丁二醇的合成产物与包含1,4
‑
丁二醇的合成产物混合的初步步骤，以及以下另外的步骤：(a)通过一次或更多次蒸馏操作从所述混合物中除去：i.溶剂ii.重级分iii.轻级分iv.包含1,4
‑
丁二醇的级分，其中所述级分(iii)和所述级分(iv)中的至少一者包含1,3
‑
丁二醇；(b)使包含1,3
‑
丁二醇的所述级分(iii)和所述级分(iv)中的至少一者经受进一步蒸馏。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述合成产物由通过发酵生产1,3
‑
丁二醇和1,4
‑
丁二醇而产生。3.根据权利要求2所述的方法，包括在步骤a)之前并且在所述混合的初步步骤之后，从由1,3
‑
丁二醇和1,4
‑
丁二醇的发酵生产产生的发酵液中分离包含溶剂、副产物和/或杂质的一种或更多种级分的步骤。4.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，包括在步骤(b)之前，至少对包含1,3
‑
丁二醇的所述级分(iii)或所述级分(iv)进行水解反应。5.根据权利要求1至3中任一项或更多项所述的方法，其中从步骤b)中获得纯度大于99重量％的1,3
‑
丁二醇。6.根据权利要求1至5中任一项或更多项所述的方法，其中获得纯度大于98重量％的1,4
‑
丁二醇。7.根据权利要求1至6中的一项或更多项所述的方法，其中所述溶剂(i)为水。8.根据权利要求1至7中任一项或更多项所述的方法，其中所述轻级分(iii)包含沸点低于1,3
‑
丁二醇的化合物。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述沸点低于1,3
‑
丁二醇的化合物包括3
‑
羟基
‑
丁醛、4
‑
羟基
‑2‑
丁酮、3
‑
羟基丁氧基
‑2‑
丁酮、1,2
‑
丙二醇、2,3
‑
丁二醇和/或γ
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科，
申请(专利权)人：诺瓦蒙特股份公司，
类型：发明
国别省市：