用于改进的异二脱水己六醇产物的添加剂的制作方法_4

文档序号:8500660阅读:来源:国知局
添加一种或多种抗氧化剂,之后例如通过图1中所示的依次蒸馏步骤进一步处理,以得到与该粗脱水产物混合物相比富集了至少一种异二脱水己六醇的一种产物。
[0056]现在转到图2,示意性示出了这样一种修改的方法32的一个实例,其中包括一个抗氧化剂添加剂添加步骤34连同一个任选的粗异山梨醇杂质去除系统38 —起,其中方法32的其他元件是如先前关于图1所描述的(如通过使用相同参考数字所指示)。在任选的粗异山梨醇杂质去除系统38被省略时,将该一种或多种抗氧化剂添加剂添加到粗脱水产物混合物18中,但优选地在添加该一种或多种抗氧化剂添加剂之前使用一个异山梨醇杂质去除系统38来将离子物种40从粗脱水产物混合物18中去除。
[0057]异山梨醇杂质去除系统38可以根本上涉及对粗脱水产物混合物18施加离子交换、离子排阻或离子交换和离子排阻方法的两者,用于去除以上提到和与图3相关的杂质,即,溶解的有机盐类和无机盐类、甲酸和乙酰丙酸类、甲酸酯和乙酰丙酸酯类、以及来自一个含氧酸催化的脱水步骤的其他酸酯类和它们的共轭碱类、呋喃类、低聚物物质和聚合物物质以及相关的降解中间体或前体,基本上如2012年10月31日提交的共同转让的美国专利申请序号61/720,453的“制备糖醇类的内部脱水产物的改进方法(MPROVED METHOD OFMAKING INTERNAL DEHYDRAT1N PRODUCTS OF SUGAR ALCOHOLS) ” 中所描述。优选地,通过此类装置并且通过任选的额外装置,如离子交换、离子排阻或离子交换/排阻装置之后的炭或树脂吸附,使来自粗脱水产物混合物18的至少这些离子物种基本上全部且更优选地趋向于储存时在一种异二脱水己六醇成品中引起颜色形成的前述物种或此类物种的前体基本上全部被去除。
[0058]然后对粗脱水产物混合物18 (减去杂质40)进行过滤以去除可能从系统38中带出的来自系统38的任何一种或多种树脂和一种或多种炭,然后在添加步骤34中接受该一种或多种抗氧化剂添加剂(由36所指示),之后进一步处理以最终得到与粗脱水产物混合物18相比富集了希望的异山梨醇物质的一种异山梨醇成品(图2中的28’)。在图2中示意性示出的该具体说明性实施例中,首先在一个除水步骤中去除水。虽然在本发明的方法中并入共同蒸馏的抗氧化剂添加剂能使得使用更强烈的蒸馏条件来回收比根据该‘477专利的教义将可能实现的更多的希望的一种或多种异二脱水己六醇,但是因为随着这些异二脱水己六醇的制备和纯化中的热累积形成而导致颜色更迅速形成,优选地该除水以及后续精制涉及更低的温度和更高的真空。因此,在该除水步骤之后富集该异山梨醇可以常规地通过任何已知的精制方法来实现,例如相对应地通过在第一蒸馏装置20和第二蒸馏装置26中依次蒸馏,虽然第一蒸馏装置20和第二蒸馏装置26优选地利用了如图1中的薄膜或刮膜蒸发以使希望的异山梨醇产物28’上的另外热累积最小化。
[0059]通过以下实例来进一步说明本发明:
[0060]实例I
[0061]将10g离子交换的(强酸阳离子/强碱阴离子交换的)、除水的熔融异山梨醇装入装备有特氟龙搅拌棒的一个500mL长颈烧瓶中。在搅拌的同时,使用移液管添加预先溶解于2mL无水乙醇中的40.02mg 2,6- 二叔丁基-4-甲氧基苯酚(DTMP),基质中的DTMP浓度指示为400ppm。然后为该烧瓶配备一个蒸馏头、冷凝器、和接收器,置于〈2托的真空下并且置于一个数控油浴中。将该浴逐渐加热到190摄氏度同时维持真空。在大约155度的浴温下,异山梨醇开始蒸馏(蒸气温度是150摄氏度)。连续蒸馏进行大约30分钟。收集45.6克澄清无色的异山梨醇,该异山梨醇的APHA色度被测量为6。通过UPLC的定量分析确定了 DTMP在该蒸馏的异山梨醇中的浓度是503ppm。
[0062]将约11克的该异山梨醇馏出物的样品添加到一个玻璃管中并且用一个隔片盖上。然后在空气下使该玻璃管浸没在200°C油浴中持续I小时。随后用2mL水稀释大约0.5g该加热的馏出物样品并且通过紫外/可见分析以获得APHA色度值。与对于不存在该DTMP添加剂的馏出物样品的超出范围(>500)的APHA值相比,观察到大约250的APHA色度。
[0063]通过在一个更长的时间段内热老化来进一步测试该DTMP稳定化的馏出物的颜色储存稳定性,具体地说,是典型地通过制备各自为0.5克样品份的纯馏出物和该馏出物在水中的85%溶液的五个1mL顶空小瓶。将该纯馏出物或该85%溶液的每组五个小瓶中的一个小瓶放在一边作为“时间零”数据点。用2mL水稀释该时间零样品并且进行分析。
[0064]对于该纯馏出物,通过紫外/可见得到该时间零样品的APHA色度是小于20。所有其他分解产物是小于5ppm。然后在空气下将该纯馏出物的其他四个小瓶放于一个85摄氏度烘箱中,并且在7天时移除一个小瓶,在14天时移除另一个,在21天时移除另一个并且在28天时移除四个中的最后一个。一旦从烘箱中移除,就允许每个样品冷却到室温并且用2mL水进行稀释。然后通过紫外/可见、UPLC、LC-MS和GC分析该样品。在28天之后,呈一种20%溶液所测量的APHA色度仅是28。糠醛和甲酸测量分别为18ppm和39ppm。
[0065]以相同方式制备未稳定化的异山梨醇的样品并且作为一种对照物进行监测。最初,该对照样品含有小于5ppm的分析的分解产物并且具有小于20的APHA色度。老化28天的该未稳定化的样品显示出糠醛和甲酸浓度分别是69ppm和12,253ppm,并且APHA色度值再次是超出范围(>500)的。
[0066]对于该85%溶液,通过比较,时间零和第28天的最终稀释的(20% )DTMP稳定化的溶液的APHA色度值分别是O和150。不包括稳定剂的一种类似稀释的(20% )对照物显示出最初是O但在28天之后超出范围(>500)的APHA。糠醛浓度最初在所有样品中是小于5ppm,在最终DTMP稳定化的样品中是88ppm,并且在未稳定化的最终样品中是323ppm。这些最终样品的甲酸浓度在DTMP稳定化的85%异山梨醇中是250ppm并且在未稳定化的85%异山梨醇中是4,119ppm。
[0067]该85%异山梨醇溶液似乎比这些纯溶液更快速地降解和形成颜色。在5-羟基甲基糠醛(HMF)形成中观察到分解产物的显著差异。在该纯的未稳定化的溶液中,这种化合物以非常低的水平(<20ppm)形成;然而,在该未稳定化的85%溶液中HMF形成是最高达600ppm。在该纯的和85% DTMP稳定化的样品两者中HMF的形成被极大地抑制(<5ppm)。
[0068]实例 2
[0069]如同在随后实例中一样在本实例中,将一定量所评估的一种抗氧化剂溶解于l-2mL无水乙醇中并且然后通过移液管添加到先前已经进行处理以从中去除离子物种的一种粗异山梨醇混合物中。对量进行设定以使得该粗异山梨醇混合物中的该抗氧化剂的浓度是在按重量计从250ppm至900ppm的范围内。然后进而在由的一个250cc 3颈长颈烧瓶组成的一个短程夹套蒸馏装置中对该稳定化的粗异山梨醇混合物进行蒸馏,该长颈烧瓶含有一个PTFE磁力搅拌棒其中一个颈装配有一个橡皮隔片,从一个中央颈延伸进入蒸馏的该混合物中的一个热电偶,以及第三个颈装备有引导到维持在80摄氏度下的一个长颈烧瓶接收器的短程蒸馏头。使该长颈烧瓶浸没于维持在从185至195摄氏度下的油浴中,并且在小于2托的真空压力下进行蒸馏。
[0070]对于这个具体实例,将4,4’-亚丁基双(6-叔丁基-间甲酚)(BBTC)溶解于l_2mL无水乙醇中并且通过移液管添加到一种粗异山梨醇产物混合物中。通过UPLC分析确定约百分之83的BBTC与该馏出物中的该异山梨醇一起蒸馏,该馏出物是澄清且无色的,具有10的APHA (纯的)。
[0071]将约11克的该异山梨醇馏出物的样品添加到一个玻璃管中并且用一个隔片盖上。然后在空气下使该玻璃管浸没在200°C油浴中持续I小时。随后用2mL水稀释大约0.5g该加热的馏出物样品并且通过紫外/可见分析显示出超出范围的APHA色度值。
[0072]通过在一个更长的时间段内热老化来进一步测试该BBTC稳定化的馏出物的颜色储存稳定性,具体地说,是通过典型地制备各自为0.5克样品份的纯馏出物和该馏出物在水中的85%溶液的五个1mL顶空小瓶。将该纯馏出物或该85%溶液的每组五个小瓶中的一个小瓶放在一边作为“时间零”数据点。用2mL水稀释该时间零样品并且进行分析。
[0073]对于该纯馏出物,通过紫外/可见得到该时间零样品的APHA色度是小于I。该时间零样品中的甲酸浓度是小于5ppm,而糠醛浓度是小于lppm。然后在空气下将该纯馏出物的其他四个小瓶放于一个85摄氏度烘箱中,并且在7天时移除一个小瓶,在14天时移除另一个,在21天时移除另一个并且在28天时移除四个中的最后一个。一旦从烘箱中移除,就允许每个样品冷却到室温并且用2mL水进行稀释。然后通过紫外/可见、UPLC、LC-MS和GC分析每个样品。在28天之后,呈一种20%溶液所测量的APHA色度是191。糠醛和甲酸测量分别为298ppm和6,102ppm。
[0074]对于该85%溶液,通过比较,时间零和第28天的最终稀释的(20% )BBTC稳定化的溶液的APHA色度值分别是小于I和超出范围(大于500)。该糠醛浓度最初是小于lppm,并且在最终样品中是298ppm。该甲酸浓度最初是小于5ppm,但在最终样品中增加到4264ppm0
[0075]BBTC似乎从异山梨醇本体中迀移出来并且在小瓶的壁附近顶部上形成一个层。这在85%溶液中是特别成问题的,因为稳定剂溶
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