Спосіб одержання композиції, яка містить антивинну кислоту
Номер патенту: 106758
Опубліковано: 10.10.2014
Автори: Бергевут Роберто Алойсіус Герардус Марія, Баккенес Хендрікус Вільхельмус, Стенсма Марія, Мейєр Йоханнес Альбертус Марія
Формула / Реферат
1. Спосіб одержанняя композиції, що містить винну кислоту, в якій від 55 до 90 % мас. винної кислоти складають антивинну кислоту, що включає наступні стадії:
і) одержання водної суміші, що містить від 35 до 65 % мас. дилужної металевої солі L-винної кислоти, дилужної металевої солі D-винної кислоти або суміші дилужних металевих солей L-винної кислоти, D-винної кислоти і, необов'язково, антивинної кислоти і від 2 до 15 % мас. гідроксиду лужного металу, і
іі) перемішування і нагрівання водної суміші до температури від 100 °C до точки її кипіння доти, доки від 55 до 90 % мас. винної кислоти не перетворяться в антивинну кислоту.
2. Спосіб за п. 1, що включає стадію ііі), в якій водну суміш охолоджують.
3. Спосіб за п. 1 або 2, в якому лужний метал в солі винної кислоти включає натрій і в якому гідроксид лужного металу включає гідроксид натрію.
4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому на стадії і) використовують двонатрієву сіль L-винної кислоти.
5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому спосіб здійснюють при атмосферному тиску.
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому водну суміш перемішують і нагрівають на стадії іі) протягом від 3 до 200 годин.
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому водна суміш, отримана на стадії і), містить від 40 до 60 % мас. дилужної металевої солі L-винної кислоти, дилужної металевої солі D-винної кислоти, суміші дилужних металевих солей L-винної кислоти, D-винної кислоти і, необов'язково, антивинної кислоти.
8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому водна суміш, отримана на стадії і), містить від 4 до 10 % мас. гідроксиду лужного металу.
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому від 60 до 80 % мас. винної кислоти є антивинною кислотою.
10. Застосування композиції, що містить винну кислоту, в якій від 55 до 90 % мас. винної кислоти є антивинною кислотою, яка одержана способом за будь-яким з пп. 1-9, для отримання добавки, що запобігає злежуванню, для композиції з хлориду натрію або хлориду калію.
11. Застосування за п. 10, в якому добавка, що запобігає злежуванню, є залізним комплексом винної кислоти, від 55 до 90 % мас. якої є антивинною кислотою.
12. Застосування за п. 10 або 11, в якому добавка, що запобігає злежуванню, є залізним комплексом винної кислоти, від 60 до 80 % мас. якої є антивинною кислотою.
Текст
Реферат: Даний винахід стосується способу отримання композиції, що містить винну кислоту, в якій від 55 до 90 % ваг. винної кислоти складають активнішу кислоту, що включає наступні стадії: (і) отримання водної суміші, яка включає від 35 до 65 % ваг. дилужної металевої солі L-винної кислоти, дилужної металевої солі D-винної кислоти, суміші дилужних металевих солей L-винної кислоти, D-винної кислоти і, необов'язково, антивинної кислоти і від 2 до 15 % ваг. гідроксиду лужного металу, і (іі) перемішування і нагрівання водної суміші до температури від 100 °C до точки її кипіння доти, доки від 55 до 90 % ваг. винної кислоти не перетворяться в антивинну кислоту. UA 106758 C2 (12) UA 106758 C2 UA 106758 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується способу отримання композиції, що містить винну кислоту, в якій від 55 до 90 % ваг. являють собою мезоізомер. Крім того, даний винахід стосується застосування такої композиції для отримання добавки, що запобігає злежуванню для хлориду натрію або хлориду калію. Хлорид натрію виявляє тенденцію до формування великих агломерованих грудок при впливі на нього вологи, особливо під час тривалих періодів зберігання. Такі затверділі грудки звичайно називають "коржиками". Агент, що запобігає злежуванню, часто додають до солі для того, щоб попередити формування таких коржиків. У останні роки велика увага приділялася розробці поліпшених, запобігаючих злежуванню солей, агентів, які є недорогими і не представляють небезпеки для навколишнього середовища і які ефективні в невеликих кількостях. Було встановлено, що залізний комплекс з суміші винних кислот, що включає антивинну кислоту, є ефективною добавкою, яка запобігає злежуванню, для хлориду натрію. Особливо переважною є добавка, що запобігає злежуванню, яка включає залізний комплекс з суміші винних кислот, від 55 до 90 % ваг., більш переважно від 60 до 80 % ваг. якої складає антивинна кислота. Існує декілька стереоселективних синтетичних способів отримання чистої антивинної кислоти. Однак такі способи є або економічно невигідними, або в результаті їх здійснення утворюються небажані побічні продукти. Наприклад, було встановлено, що епоксидування фумарової кислоти концентрованої Н2О2 з подальшим гідролізом приводить до формування тільки мезоізомеру винної кислоти, без використання яких-небудь солей металів. Однак відносно важкі умови процесу, низька конверсія і утворення побічних продуктів роблять даний спосіб не дуже привабливим. Крім того, було встановлено, що малеїнова кислота може бути перетворена в антивинну кислоту в присутності KMnО4. Основним недоліком даного способу є стехіометрична витрата KMnО4 і необхідність виділяти антивинну кислоту з марганцевої солі антивинної кислоти - при використанні як добавки, що запобігає злежуванню, до хлориду натрію антивинна кислота повинна бути фактично вільною від Mn. Нарівні з даними способами, для перетворення малеїнової кислоти в антивинну кислоту як каталізатор або окисник може бути використаний Mn/аміновий комплекс і, необов'язково, Н2О2, однак такі способи створюють однакові ускладнення при очищенні продукту. У прикладах WO 00/59828 описаний спосіб отримання суміші винних кислот, що включає антивинну кислоту. Указано, що така суміш може бути отримана за допомогою обробки розчину натуральної або синтетичної винної кислоти (реєстраційні номери CAS 87-69-4 і 147-71-7 відповідно) концентрованим NaOH при температурах більших за 100 °C. У результаті L-, D- і/або DL-винна кислота перетворюється в бажану антивинну кислоту (реєстраційний номер CAS 14773-9). Однак було встановлено, що використання даного способу забезпечує отримання сумішей винної кислоти, в яких максимальний вміст мезоізомеру у винній кислоті складає всього лише максимум до 50 % ваг. Однак до цього часу не існувало легких і економічно вигідних процесів отримання сумішей винної кислоти, що включають більше 50 % ваг. антивинної кислоти. Метою даного винаходу є розробка економічно вигідного способу отримання композиції, що містить винні кислоти, від 55 до 90 % ваг., переважно від 60 до 80 % ваг. якої складає антивинна кислота, і позбавленої недоліку, що полягає в небажаному формуванні побічного продукту. Поставлена мета була досягнута завдяки розробці наступного способу отримання. Згаданий спосіб включає наступні стадії: (i) отримання водної суміші, що включає від 35 до 65 % ваг., переважно від 40 до 60 % ваг. ди-лужної металевої солі L-винної кислоти, ди-лужної металевої солі D-винної кислоти, суміші ди-лужних металевих солей L-винної кислоти, D-винної кислоти і, необов'язково, антивинної кислоти і від 2 до 15 % ваг., переважно від 4 до 10 % ваг. гідроксиду лужного металу, і (ii) перемішування і нагрівання водної суміші до температури від 100 °C до точки її кипіння доти, доки від 55 до 90 % ваг. винної кислоти, переважно від 60 до 80 % ваг. винної кислоти не перетворяться в антивинну кислоту. Потім водну суміш переважно охолоджують переважно до температури 90 °C або менше, більш переважно до температури 70 °C або менше або, наприклад, до кімнатної температури, отримуючи водну завись, що містить суміш винних кислот, з яких від 55 до 90 % ваг. складає антивинна кислота. Не в прикладах здійснення і якщо не указано інакше, мається на увазі, що всі цифрові значення, що виражають кількості інгредієнтів, умови реакції і т. д., які використовуються в описі і формулі винаходу, супроводжуються у всіх випадках терміном "приблизно" або "близько". Було встановлено, що в даному способі, або на його початку (тобто на стадії (i)), або на стадії (ii), межа розчинності антивинної кислоти перевищена, що приводить до випадання в осадок антивинної кислоти з реакційної суміші. Відповідно, термін "водна суміш", що використовується в даному описі, стосується не тільки прозорих водних розчинів, але і зависей на водній основі. 1 UA 106758 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Лужний метал в ди-лужних металевих солях винних кислот, що використовуються як вихідний матеріал в способі згідно з даним винаходом, переважно включає натрій. Лужний метал гідроксиду лужного металу, що використовується в даному процесі, переважно включає гідроксид натрію. Двонатрієва сіль L(+)-винної кислоти, що також називається "L-тартратом бінатрію", є коменційно доступною, наприклад, від Sigma-Aldrich (номер CAS 6106-24-7). Потрібно зазначити, що замість готової двонатрієвої солі L(+)-винної кислоти для отримання двонатрієвої солі L(+)-винної кислоти in situ за допомогою додавання додаткової кількості NaOH, може бути також використана L(+)-винна кислота (коменційно доступна, наприклад, від Sigma-Aldrich (номер CAS 87-69-4)). Це ж стосується і іншого потенційного вихідного матеріалу, двонатрієвої солі DL-винної кислоти: вона може бути придбана, наприклад, у Sigma-Aldrich або отримана in situ з DL-винної кислоти (номер CAS 133-37-9) або однонатрієвої солі DL-винної кислоти і NaOH. Фактично, для даного процесу може бути використаний будь-яке джерело винної кислоти, що містить D, L, мезо в будь-якій кількості і у вигляді кислоти або солі. Як вихідний матеріал може бути також використана D-винна кислота, однак вона менш переважна, оскільки є відносно тією, що дорого коштує. Використання двонатрієвої солі L(+)-винної кислоти (або отриманої in situ за допомогою додавання NaOH, або використовуваної в готовому вигляді) є переважним, оскільки дані вихідні матеріали відносно дешеві і процес отримання композиції, що містить від 55 до 90 % ваг. антивинної кислоти, менш тривалий, ніж при використанні як вихідного матеріалу D- і L-винної кислоти. Очевидно, що може бути також використана суміш D-, L- і антивинної кислоти, при цьому кількість антивинної кислоти складає менше за 50 % ваг. від загальної маси винних кислот. Даний спосіб переважно здійснюють при атмосферному тиску. Однак даний спосіб може бути також здійснений при підвищеному тиску, наприклад, 2-3 бар, однак це є менш переважним. Потрібно зазначити, що період часу, протягом якого необхідно перемішувати і нагрівати суміш (тобто стадія (ii) в процесі отримання) для отримання бажаної кількості антивинної кислоти, залежить від концентрації винної кислоти у водній суміші, кількості присутнього гідроксиду лужного металу, температури і тиску. Однак звичайно на стадії (ii) суміш перемішують і нагрівають протягом від 3 до 200 годин в тому випадку, якщо процес здійснюють при атмосферному тиску. Кількість винної кислоти в суміші на стадії (ii) може бути визначена відомими способами, 1 такими як Н-ЯМР (наприклад, в розчині D2O/KOH з використанням метансульфонової кислоти як внутрішнього стандарту). ЯМР-спектр антивинної кислоти дещо відрізняється від ЯМРспектра DL-винної кислоти. ЯМР використовують для того, щоб визначити співвідношення антивинна кислота:DL-винна кислота в реакційному зразку або необов'язкове кількісне визначення концентрації DL- або мезоізомеру з використанням внутрішнього або зовнішнього стандарту. D- і L-винна кислота не може бути безпосередньо визначена за допомогою ЯМР. Для визначення концентрацій D-, L- і антивинної кислоти відповідним способом є хіральна РХВТ. Як відомо фахівцям в даній галузі техніки, залежно від величини рН винна кислота присутня у водному розчині у вигляді карбонової кислоти або у вигляді солі (бітартрат або тартрат). Наприклад, вона присутня у вигляді динатрієвої солі в тому випадку, якщо гідроксид натрію присутній в досить великій кількості. Для зручності термін "винна кислота" використовується в описі для кислотної форми, рівно як і для тартратної і бітартратної форм. Як згадано вище, водну суміш винних кислот, від 55 до 90 % ваг. яких складає антивинна кислота, переважно використовують для отримання добавки для композицій з хлориду калію і, більш переважно, для отримання добавки для композицій з хлориду натрію, наприклад, для запобігання злежуванню (в такому випадку добавку позначають як "добавку, яка запобігає злежуванню, для хлориду калію або хлориду натрію"). Згадана добавка, що запобігає злежуванню, являє собою залізну сіль згаданої суміші винних кислот. Передбачається, що термін "композиція з хлориду калію" в даному описі використовується для позначення всіх композицій, більше за 75 % ваг. яких перебувають з KCl. Така композиція переважно містить більше за 90 % ваг. KCl. Передбачається, що термін "композиція з хлориду натрію" в даному описі використовується для позначення всіх композицій, більше за 75 % ваг. яких складаються з NaCl. Така композиція переважно містить більше за 90 % ваг. NaCl. Більш переважно, вона містить більше за 92 % ваг. NaCl, в той час як найбільш переважною є сіль, що містить більше за 95 % ваг. NaCl. Звичайно така сіль містить близько 2-3 % води. Сіль може являти собою кам'яну сіль, садну морську сіль, сіль, отриману паровим випаровуванням води з розсолу, і т. п. 2 UA 106758 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 На стадії (ii) процесу згідно з даним винаходом звичайно отримують завись. Така завись включає суміш винних кислот, що містить від 55 до 90 % ваг. антивинної кислоти, більш переважно від 60 до 80 % ваг. антивинної кислоти. Більш конкретно, рідка фаза згаданої зависі включає суміш винних кислот, від 0 до 50 % ваг. яких складає антивинна кислота (процентний вміст по вазі оснований на загальній масі винних кислот, присутніх в згаданій рідкій фазі), в той час як тверда фаза переважно складається з антивинної кислоти. На подальшій стадії до водної суміші переважно додають воду під час або після стадії (iii) охолоджування. Це особливо переважно в тому випадку, коли необхідно приготувати добавку, що запобігає злежуванню, для хлориду натрію таким чином, щоб отримати обробляючий розчин (що включає композицію згідно з даним винаходом, що містить винну кислоту, в якій від 55 до 90 % ваг., переважно від 60 до 80 % ваг. являють собою мезоізомер) для композиції з хлориду натрію, що має потрібну концентрацію. Залізна сіль, яка може бути отримана з джерела двоабо тривалентного заліза, але яка переважно являє собою FeCl3, потім може бути додана до згаданого розчину (або згаданий розчин може бути доданий до джерела дво- або тривалентного заліза переважно у вигляді водного розчину) в бажаній кількості, після чого отриманий обробляючий розчин може бути розпилений на композицію з хлориду натрію. Використання водної зависі, отриманої на стадії (ii), як такої (тобто з твердою фракцією і всієї рідини, що пристала до неї, без якого-небудь розділення) забезпечує отримання легкого і швидкого способу добавки, що запобігає злежуванню. Однак, як зрозуміло фахівцеві в даній галузі техніки, для отримання водної суміші, що включає суміш винних кислот, в якій від 55 до 90 % ваг., переважно від 60 до 80 % ваг. являють собою антивинну кислоту, також може бути використана тільки частина рідини, що пристала разом з твердою фракцією. Для отримання водної суміші згідно з даним винаходом також може бути використана частина твердої фракції і вся або частина рідини, що пристала. Для отримання добавки, що запобігає злежуванню, до суміші винних кислот, яка містить від 55 до 90 % ваг. антивинної кислоти і більш переважно від 60 до 80 % ваг. антивинної кислоти, додають джерело заліза в такій кількості, що молярне співвідношення між залізом і загальною кількістю винної кислоти в добавці, що запобігає злежуванню (тобто молярна кількість заліза, розділена на загальну молярну кількість винної кислоти), переважно складає від 0,1 до 2, більш переважно від 0,3 до 1. Далі даний винахід проілюстрований наступними прикладами. ПРИКЛАДИ Приклад 1а (з використанням L-винної кислоти) У 200-літровому закритому кожухом реакторі, що обігрівається парою, змішують 156,6 кг 50 % ваг. розчину гідроксиду натрію (у воді) (від Sigma, встановлена в результаті аналізу концентрація NaOH становить 49,6 % ваг.) з 18,4 кг демінералізованої води і 106,1 кг L-винної кислоти (від Caviro Distilleriе, Italy). Відбувається нейтралізація з отриманням розчину, що містить 48,7 % ваг. двонатрієвої солі L-винної кислоти, 7,5 % ваг. вільного NaOH і 43,7 % ваг. води. Суміш кип'ятять при атмосферному тиску з повною дефлегмацією і перемішують загалом 1 протягом 24 годин. Протягом даного періоду часу відбирають зразки і за допомогою Н-ЯМР визначають ступінь перетворення L-тартрату в мезотартрат. Отримані результати представлені в таблиці 1. Під час синтезу деяка кількість мезотартрату взаємодіє далі до D-тартрату. 3 UA 106758 C2 Таблиця 1 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом 1а Час (години) 0 2,0 4,0 5,7 7,7 9,8 11,7 13,7 15,8 17,7 19,7 22,8 24,0 5 Антивинна кислота (% ваг. загальної ТА) 0 22 29 33 45 51 54 61 66 70 73 76 77 D+L (% ваг. загальної ТА) 100 78 71 67 55 49 46 39 34 30 27 24 23 Приблизно через 4,0-4,5 години кип'ятіння суміш стає каламутною і з розчину випадає тверда фаза. Протягом іншого експерименту густина зависі підвищується. За допомогою хіральної РХВТ визначають абсолютні кількості D-, L- і антивинної кислоти (використовувана колонка: Chirex 3126 (D)-пеніциламін (обмін лігандами)) (див. таблицю 2). Умови РХВТ Захисна колонка: Відсутній Chirex 3126 (D) ID 50×4,6 мм; Аналітична колонка: dр=5 мкм Суміш 90 % елюенту А, 10 % елюенту В. Рухома фаза: Фільтрують і дегазують. 1 мМ ацетату міді (II) і 0,05 М ацетату амонію, рН=4,5 (з Елюент А: використанням оцтової кислоти) Елюент В: Ізопропанол Спосіб розділення: Ізократичний Швидкість подачі: 2,0 мл/хв Температура: 50 °C Об'єм вприскування: 2 мкл Детектування: УФ при 280 нм Таблиця 2 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом 1а Час (години) 2 4 5,8 7,8 9,8 11,8 13,8 15,8 17,8 19,8 22,9 24 Представлена у вигляді натрієвої солі Мезо L D (% ваг.) (% ваг.) (% ваг.) 10,6 34,5 1,1 14,5 30,4 2,5 17 27,3 3,8 22,2 20,8 5 24,9 17,5 5,1 26,7 16 5,3 30,7 12,3 5,2 33,2 10,4 4,8 35,2 9 4,4 36,3 7,7 4,3 32,7 5,5 3,4 38,9 6,4 3,9 4 Мезо (% ваг.від D+L (%ваг.від загального вмісту загального вмісту ТА) ТА) 23 77 31 69 35 65 46 54 52 48 56 44 64 36 69 31 72 28 75 25 79 21 79 21 UA 106758 C2 1 5 Результати РХВТ підтверджують результати Н-ЯМР. Приклад 1b (з використанням D/L-винної кислоти) У 30-літровому закритому кожухом реакторі, що обігрівається парою, змішують 15,41 кг 50 % ваг. розчину гідроксиду натрію (у воді) (від Sigma) з 1,815 кг демінералізованої води і 10,592 кг рацемічної DL-винної кислоти (від Jinzhan, Ninghai Organic Chemical Factory, China). Суміш кип'ятять при атмосферному тиску з повною дефлегмацією і перемішують загалом протягом 190 1 годин. Протягом даного періоду часу відбирають зразки реакційної суміші і за допомогою НЯМР визначають ступінь перетворення DL-тартрату в мезотартрат (див. таблицю 3). Таблиця 3 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом 1b Час (години) 0 2 4 24 29 46 70 94 190 Мезо (% ваг. загальної ТА) 0 8 12 47 56 73 78 83 88 DL (%ваг. загальної ТА) 100 92 88 53 44 27 22 17 12 10 Під час всього експерименту присутня тверда фаза. За допомогою хіральної РХВТ визначають абсолютні кількості антивинної кислоти і DLвинної кислоти. (Використовувана колонка: Chirex 3126 (D)-пеніциламін (обмін лігандами)) (див. таблицю 4). 15 Таблиця 4 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом 1b Час (години) 2 4 24 29 46 52 70 94 190 20 25 Представлена у вигляді натрієвої солі Мезо L D (% ваг.) (% ваг.) (% ваг.) 4,1 21,2 21,3 6,1 20,4 20,7 21,5 10,8 11,0 26,0 10,2 9,9 31,5 5,2 5,3 37,2 4,0 4,1 31,2 3,8 3,9 35,5 3,5 3,5 40,7 2,6 2,7 Мезо (% ваг.від DL (%ваг.від загального вмісту загального вмісту ТА) ТА) 9 91 13 87 50 50 56 44 75 25 82 18 80 20 84 16 88 12 Видно, що обидва сировинних матеріали (приклади 1а і 1b) забезпечують отримання однакового кінцевого продукту, суміші винних кислот, що спочатку містить антивинну кислоту і деяку кількість D і L, при цьому співвідношення D:L згодом наближається до 50:50 (термодинамічна рівновага). L-винна кислота як вихідний матеріал забезпечує більш швидке перетворення. Інші параметри процесу, такі як концентрація NaOH, також впливають на швидкість перетворення. Порівняльний приклад А: Дія вищого вмісту NaOH і нижчого вмісту тартрату натрію Приклад А (i): використання L-винної кислоти як вихідного матеріалу У літровому реакторі змішують 606,04 г розчину NaOH (що містить 50 % ваг. NaOH і 50 % води) з 414,40 г води і 96,70 г L-винної кислоти. Після змішування отримують суміш, що містить 11,2 % ваг. L-тартрату динатрію, 22,5 % ваг. NaOH і 66,3 % ваг. води. Суміш нагрівають і витримують в умовах кип'ятіння при атмосферному тиску з дефлегмацією протягом 26 годин (Ткип.~110 °C), при постійному перемішуванні. У результаті отримують прозорий розчин. Через 5 UA 106758 C2 1 5 10 однакові проміжки часу від рідини відбирають зразки і аналізують їх за допомогою Н-ЯМР на вміст антивинної кислоти, DL-винної кислоти і ацетату (відмінність між D- і L-енантіомером не 1 може бути встановлена за допомогою Н-ЯМР). 1 Аналіз Н-ЯМР показує, що L-винна кислота перетворюється в антивинну кислоту доти, доки не буде досягнутий рівень близько 40 % ваг. мезо (з розрахунку на загальну кількість винної кислоти) (див. таблицю 5). Після досягнення даного рівня тривале кип'ятіння не забезпечує підвищеного рівня перетворення в мезотартрат. Однак кількість такого побічного продукту, як ацетат, згодом збільшується приблизно до 1 % ваг. Приблизно через 6 годин кип'ятіння з'являється невелика кількість твердої фази. Аналізи з 1 використанням Н-ЯМР і ІК випромінювання показують, що дана тверда фаза в основному складається з оксалату натрію, продукту деструкції винної кислоти. Таблиця 5 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом А(i) Тривалість кип'ятіння (години) 0 1,8 3,8 4,8 5,5 20,2 26,1 15 20 25 30 Мезо (% ваг.) 0 2 31 37 39 40 40 D+L (% ваг.) 100 98 69 63 61 60 60 Приклад А (ii): використання суміші мезотартрату і DL-тартрату як вихідного матеріалу Було отримано 1470 г суміші, що містить 11,4 % ваг. тартрату динатрію (з яких 78 % ваг. являють собою мезотартрат, а 22 % ваг. являють собою DL-тартрат), 21,8 % ваг. NaOH і 66,8 % ваг. води. З практичних міркувань дану суміш отримують з розчину NaOH, води і реакційної суміші, отриманої згідно з методикою, описаною в прикладі 1а). Це означає, що вихідна суміш у всіх відношеннях подібна вихідній суміші з прикладу А(i), за винятком співвідношення мезо:DL тартрату динатрію. Суміш нагрівають і витримують в умовах кип'ятіння при атмосферному тиску з дефлегмацією протягом 26 годин (Т кип.~110 °C), при постійному перемішуванні. У результаті отримують прозорий розчин. Через однакові проміжки часу від рідини відбирають зразки і 1 аналізують їх за допомогою Н-ЯМР на вміст антивинної кислоти, DL-винної кислоти і ацетату (відмінність між D- і L-енантіомером не може бути встановлена за допомогою ЯМР). 1 Аналіз Н-ЯМР показує, що антивинна кислота перетворюється в DL-винну кислоту доти, доки не буде досягнутий рівень, що становить близько 40 % ваг. антивинної кислоти (з розрахунку на загальну кількість винних кислот) (див. таблицю 6). Приблизно через 22 години кип'ятіння досягається рівновага. Однак кількість такого побічного продукту, як ацетат, згодом збільшується приблизно до 1 % ваг. Приблизно через 6 годин кип'ятіння з'являється невелика кількість твердої фази. Аналізи з 1 використанням Н-ЯМР і ІК випромінювання показують, що дана тверда фаза в основному складається з оксалату натрію, продукту деструкції винної кислоти. Таблиця 6 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом А(ii) Тривалість кип'ятіння (години) 0,0 3,0 4,1 5,1 6,1 7,1 22,0 26,0 Мезо (% ваг. загальної ТА) 77 70 52 43 42 42 40 40 6 D+L (% ваг. загальної ТА) 23 30 48 57 58 58 60 60 UA 106758 C2 5 10 15 20 З метою подальшої ілюстрації хід обох експериментів показаний на фіг. 1. Результати, отримані в прикладі А(i), позначені суцільними лініями (-◊- означає кількість антивинної кислоти, а - - означає загальні кількості D- і L-винної кислоти). Результати, отримані в прикладі А(ii), позначені лінійними пунктирами (--◊-- означає кількість антивинної кислоти, а -- -- означає загальні кількості D- і L-винної кислоти). Було встановлено, що рівновага наступає приблизно через 6 годин, коли вміст антивинної кислоти досягає близько 40 %, а D- і L-винної кислоти - близько 60 %. Порівняльний приклад В: Вплив нижчого вмісту тартрату натрію Приклад В(i): використання L-винної кислоти як вихідного матеріалу У експерименті, подібному експерименту з прикладу А(i), змішують 1616 г розчину NaOH (що містить 50 % ваг. NaOH і 50 % ваг. води) з 2964,5 г води і 759,5 г L-винної кислоти. Після змішування кислоту нейтралізують, отримуючи суміш, що містить 18,4 % ваг. L-тартрату динатрію, 7,5 % ваг. NaOH і 74,1 % ваг. води. Суміш нагрівають і витримують в умовах кип'ятіння при атмосферному тиску з дефлегмацією протягом 46 годин (Т кип.~110 °C), при постійному перемішуванні. У результаті отримують прозорий розчин. Через однакові проміжки 1 часу від рідини відбирають зразки і аналізують їх за допомогою Н-ЯМР на вміст антивинної кислоти, DL-винної кислоти і ацетату (відмінність між D- і L-енантіомером не може бути встановлена за допомогою ЯМР). 1 Аналіз Н-ЯМР показує, що L-винна кислота перетворюється в антивинну кислоту доти, доки не буде досягнутий рівень близько 35 % ваг. мезо (з розрахунку на загальну кількість винної кислоти) (див. таблицю 7). Після приблизно 25 годин кип'ятіння підвищення рівня перетворення в антивинну кислоту більше не спостерігається. Кількість такого побічного продукту, як ацетат, згодом збільшується приблизно до 0,2 % ваг. Таблиця 7 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом В(i) Тривалість кип'ятіння (години) 0,0 1,1 3,1 5,1 6,8 21,5 25,5 30,8 45,9 Мезо (% ваг. загальної ТА) 0 6 13 19 23 33 33 33 35 D+L (% ваг. загальної ТА) 100 94 86 81 77 67 67 67 65 25 30 35 40 Приклад В(ii): використання суміші мезотартрату і DL-тартрату як вихідного матеріалу Було отримано 6,30 кг суміші, що містить 18,6 % ваг. тартрату динатрію (з яких 78 % ваг. являють собою мезотартрат, а 22 % ваг. являють собою DL-тартрат), 7,6 % ваг. NaOH і 73,7 % ваг. води. З практичних міркувань дану суміш отримують з розчину NaOH (50 % NaOH у 50 % ваг. води), води і реакційної суміші, отриманої згідно з методикою, описаною в прикладі 1а. Вихідна суміш у всіх відношеннях подібна вихідній суміші з прикладу В(i), за винятком співвідношення мезо/DL ізомеру у винній кислоті. Суміш нагрівають і витримують в умовах кип'ятіння при атмосферному тиску з дефлегмацією протягом 53 годин (Т кип.~110 °C), при постійному перемішуванні. У результаті отримують прозорий розчин. Через однакові проміжки 1 часу від рідини відбирають зразки і аналізують їх за допомогою Н-ЯМР на вміст антивинної кислоти, DL-винної кислоти і ацетату (відмінність між D- і L-енантіомером не може бути встановлена за допомогою ЯМР). 1 Аналіз Н-ЯМР показує, що антивинна кислота перетворюється в DL-винну кислоту доти, доки не буде досягнутий рівень, що становить близько 34 % ваг. антивинної кислоти (з розрахунку на загальну кількість винної кислоти) (див. таблицю 8). Приблизно через 31 годину наступає рівновага. Однак кількість такого побічного продукту, як ацетат, через 46 годин збільшується приблизно до 0,4 % ваг. 7 UA 106758 C2 Таблиця 8 Відносне перетворення з часом згідно з прикладом В(ii) Тривалість кип'ятіння (години) 0,0 1,5 3,0 4,5 6,8 22,6 26,3 28,3 31,6 46,7 52,5 5 10 Мезо (% ваг. загальної ТА) 78 73 70 65 60 38 36 35 34 32 34 D+L (% ваг. загальної ТА) 22 27 30 35 40 62 64 65 66 68 66 З метою подальшої ілюстрації експерименти з прикладів В(i) і В(ii) показані на фіг. 2. Результати, отримані в прикладі В(i), позначені суцільними лініями (-◊- означає кількість антивинної кислоти, а - - означає загальні кількості D- і L-винної кислоти). Результати, отримані в прикладі В(ii), позначені лінійними пунктирами (--◊-- означає кількість антивинної кислоти, а - -- означає загальні кількості D- і L-винної кислоти). При такому нижчому вмісті NaOH рівновага наступає при вмісті приблизно 34 % ваг. антивинної кислоти і 66 % ваг. DL-винної кислоти (від загальної кількості винної кислоти); рівень утворення такого побічного продукту, як ацетат, істотно нижчий, ніж в прикладі А. Реакція є повільнішою. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 1. Спосіб одержанняя композиції, що містить винну кислоту, в якій від 55 до 90 % мас. винної кислоти складають антивинну кислоту, що включає наступні стадії: і) одержання водної суміші, що містить від 35 до 65 % мас. дилужної металевої солі L-винної кислоти, дилужної металевої солі D-винної кислоти або суміші дилужних металевих солей Lвинної кислоти, D-винної кислоти і, необов'язково, антивинної кислоти і від 2 до 15 % мас. гідроксиду лужного металу, і іі) перемішування і нагрівання водної суміші до температури від 100 °C до точки її кипіння доти, доки від 55 до 90 % мас. винної кислоти не перетворяться в антивинну кислоту. 2. Спосіб за п. 1, що включає стадію ііі), в якій водну суміш охолоджують. 3. Спосіб за п. 1 або 2, в якому лужний метал в солі винної кислоти включає натрій і в якому гідроксид лужного металу включає гідроксид натрію. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому на стадії і) використовують двонатрієву сіль L-винної кислоти. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому спосіб здійснюють при атмосферному тиску. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому водну суміш перемішують і нагрівають на стадії іі) протягом від 3 до 200 годин. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому водна суміш, отримана на стадії і), містить від 40 до 60 % мас. дилужної металевої солі L-винної кислоти, дилужної металевої солі Dвинної кислоти, суміші дилужних металевих солей L-винної кислоти, D-винної кислоти і, необов'язково, антивинної кислоти. 8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому водна суміш, отримана на стадії і), містить від 4 до 10 % мас. гідроксиду лужного металу. 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому від 60 до 80 % мас. винної кислоти є антивинною кислотою. 10. Застосування композиції, що містить винну кислоту, в якій від 55 до 90 % мас. винної кислоти є антивинною кислотою, яка одержана способом за будь-яким з пп. 1-9, для отримання добавки, що запобігає злежуванню, для композиції з хлориду натрію або хлориду калію. 11. Застосування за п. 10, в якому добавка, що запобігає злежуванню, є залізним комплексом винної кислоти, від 55 до 90 % мас. якої є антивинною кислотою. 8 UA 106758 C2 12. Застосування за п. 10 або 11, в якому добавка, що запобігає злежуванню, є залізним комплексом винної кислоти, від 60 до 80 % мас. якої є антивинною кислотою. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України,вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess for the preparation of a composition comprising meso-tartaric acid
Автори англійськоюBakkenes, Hendrikus, Wilhelmus, Bergevoet, Roberto, Aloysius, Gerardus, Maria, Meijer, Johannes, Albertus, Maria, Steensma, Maria
Автори російськоюБаккенес Хендрикус Вильхельмус, Бергевут Роберто Алойсиус Герардус Мария, Мейер Йоханнес Альбертус Мария, Стенсма Мария
МПК / Мітки
МПК: C01D 3/26, C07C 51/367, C07C 51/487
Мітки: містить, антивинну, композиції, яка, кислоту, одержання, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-106758-sposib-oderzhannya-kompozici-yaka-mistit-antivinnu-kislotu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання композиції, яка містить антивинну кислоту</a>
Попередній патент: Фільтр тютюнового диму або фільтрувальний елемент, багатосегментний фільтрувальний стрижень та цигарка з фільтром
Наступний патент: Спосіб синтезу пірфенідону