Dmf蒸餾的制作方法
【專利摘要】從包括二甲基甲酰胺和氯化氫的進(jìn)料混合物制備純化的二甲基甲酰胺的方法，所述方法包括：將進(jìn)料混合物進(jìn)行蒸餾，以便得到揮發(fā)性更大的餾分和揮發(fā)性更小的餾分，其中揮發(fā)性更大的餾分比揮發(fā)性更小的餾分具有更低的氯化氫含量；以及收集揮發(fā)性更大的餾分以便得到所收集到的揮發(fā)性更大的餾分，所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的至少一部分給予純化的二甲基甲酰胺產(chǎn)物，純化的二甲基甲酰胺產(chǎn)物的氯化氫含量比進(jìn)料混合物更低。
【專利說(shuō)明】
DMF蒸餾
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及純化二甲基甲酰胺(DMF)的方法。具體地，本發(fā)明涉及從包括DMF和氯 化氫(HC1)的混合物中獲得純化DMF的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雖然在本文中闡明的發(fā)明是關(guān)于三氯蔗糖的合成，但是所公開(kāi)的方法可應(yīng)用到所 有期望從包括DMF和HC1的混合物中獲得純化DMF的情況。
[0003] 用于在反應(yīng)媒介物中從包括蔗糖-6-酰化物的流制備三氯蔗糖中間體和三氯蔗糖 的方法是公知的。例如，EP 0409549公開(kāi)了一種用于對(duì)叔酰胺反應(yīng)媒介物中的蔗糖-6-?；?物進(jìn)行氯化以制備二氯鹿糖_6_?；?諸如二氯鹿糖_6_乙酸酯）的過(guò)程。在該過(guò)程中，大 量過(guò)量的酸性氯化物(諸如碳酰氯）用作氯化劑。在氯化反應(yīng)之后，使用適當(dāng)?shù)膲A來(lái)淬滅過(guò) 量的氯化劑，從而形成堿的氯化物鹽。由此得到的產(chǎn)物流包含三氯蔗糖-6-?；?、叔酰胺 反應(yīng)媒介物、水和鹽。
[0004] 例如在 US4950746;US4889928;US5023329;US5089608 ;US5034551;US5470969; US5440026;US6939962;和US2007-0227897中已知用于制備用于氯化成三氯蔗糖-6-?；?的蔗糖-6-酰化物起始材料的方法。
[0005] 例如在 US4380476 ;US2006-0205936 ;US7932380;和 US2007-0100139 中已知用于將 蔗糖-6-?；锫然员愕玫饺日崽?6-?；锏钠渌椒?。
[0006] 通常希望在反應(yīng)完成后回收反應(yīng)溶劑，以便減少浪費(fèi)，或以便重復(fù)使用該溶劑。特 別是在二氯鹿糖的合成中，希望在將鹿糖_6_?；锫然啥嚷固莀6_?；镏髲姆磻?yīng) 混合物回收DMF以便重復(fù)利使用。
[0007] US5530106公開(kāi)了一種在將蔗糖-6-?；锏饺日崽?6-?；锏穆然磻?yīng)進(jìn)行 淬滅之后從產(chǎn)物混合物中去除DMF的方法。該方法包括通過(guò)蒸汽蒸餾去除DMF。
[0008] US8530643公開(kāi)了在蔗糖-6-酰化物到三氯蔗糖-6-?；锏穆然磻?yīng)中，在反應(yīng) 淬滅之前通過(guò)蒸餾反應(yīng)從混合物中去除DMF以便得到DMF的方法。該DMF受到HC1的污染。根 據(jù)US8530643,通過(guò)用堿處理被HC1污染的DMF可去除HC1?？捎脡A的水溶液，諸如氫氧化鈉或 碳酸鈉來(lái)處理該混合物。備選地，混合物可在干燥條件下通過(guò)使用碳酸鈉、氫氧化鈣、氫氧 化鈉或氨用堿進(jìn)行處理以保持低的水的水平。
[0009] 因此，仍需要從DMF和HC1的混合物中獲得純化DMF的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供：
[0011] 1)從包括二甲基甲酰胺和氯化氫的進(jìn)料混合物制備純化的二甲基甲酰胺的方法， 所述方法包括：
[0012] 將進(jìn)料混合物進(jìn)行蒸餾，以便得到揮發(fā)性更大的餾分和揮發(fā)性更小的餾分，其中 揮發(fā)性更大的餾分比揮發(fā)性更小的餾分具有更低的氯化氫含量;以及
[0013] 收集揮發(fā)性更大的餾分以便得到所收集到的揮發(fā)性更大的餾分，所收集到的揮發(fā) 性更大的餾分的至少一部分給予純化的二甲基甲酰胺產(chǎn)物，純化的二甲基甲酰胺產(chǎn)物的氯 化氫含量比進(jìn)料混合物更低。
[0014] 本發(fā)明還提供：
[0015] 2)根據(jù)1)所述的方法，其中所述蒸餾在蒸餾塔中進(jìn)行；
[0016] 3)根據(jù)2)所述的方法，其中所述蒸餾塔包括上部精餾段和下部汽提段；
[0017] 4)根據(jù)3)所述的方法，其中進(jìn)料混合物被引入到蒸餾塔，蒸餾塔位于精餾段和汽 提段之間；
[0018] 5)根據(jù)1)至4)任一項(xiàng)所述的方法，其中所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的一部分作 為回流流返回到蒸餾塔；
[0019] 6)根據(jù)5)所述的方法，其中所述回流流在進(jìn)料混合物被引入到蒸餾塔的點(diǎn)上方的 點(diǎn)處被引入到蒸餾塔；
[0020] 7)根據(jù)5)或6)所述的方法，其中所述回流流在精餾段的頂部處被引入到蒸餾塔；
[0021] 8)根據(jù)5)至7)任一項(xiàng)所述的方法，其中作為回流流返回的所收集到的揮發(fā)性更大 的餾分的量與轉(zhuǎn)化成純化二甲基甲酰胺產(chǎn)物的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的量之比為 0.1:1到4:1(重量/重量）；
[0022] 9)根據(jù)8)所述的方法，其中作為回流流返回的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的量 與轉(zhuǎn)化成純化二甲基甲酰胺產(chǎn)物的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的量之比為0.2:1到1.5: 1(重量/重量）；
[0023] 10)根據(jù)1)至9)任一項(xiàng)所述的方法，其中進(jìn)料混合物從包括二甲基甲酰胺、氯化 氫，以及反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物，或反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的混合物的反應(yīng)混合物得到；
[0024] 11)根據(jù)10)所述的方法，其中所述進(jìn)料混合物從根據(jù)10)的反應(yīng)混合物被蒸餾出， 以得到進(jìn)料混合物和反應(yīng)混合物的塔底物流；
[0025] 12)根據(jù)10)或11)所述的方法，其中反應(yīng)混合物是非水性的；
[0026] 13)根據(jù)10)至12)任一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)混合物未被淬滅；
[0027] 14)根據(jù)13)所述的方法，其中揮發(fā)性更小的餾分被收集并與反應(yīng)混合物塔底物流 混合；以及
[0028] 將所產(chǎn)生的混合物加入到容器，同時(shí)將堿加入到容器中以淬滅反應(yīng)混合物并中和 氯化氫；
[0029] 15)根據(jù)10)至14)任一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)混合物從蔗糖-6-?；锏穆然?應(yīng)得到以便得到三氯蔗糖-6-?；铮?br>[0030] 16)根據(jù)1)至13)任一項(xiàng)或15)所述的方法，其中所述揮發(fā)性更小的餾分被收集并 用堿處理以去除氯化氫；
[0031] 17)根據(jù)2)至16)任一項(xiàng)所述的方法，其中在蒸餾塔中的壓力為從1毫巴(mbar)至 1014毫巴（mbar);
[0032] 18)根據(jù)17)所述的方法，其中在蒸餾塔中的壓力為從1毫巴至100毫巴；
[0033] 19)根據(jù)2)至18)任一項(xiàng)所述的方法，其中在蒸餾塔中的溫度為從0°C至150°C;
[0034] 20)根據(jù)19)所述的方法，其中在蒸餾塔中的溫度為從10°C至85°C ;
[0035] 21)根據(jù)1)至20)任一項(xiàng)所述的方法，其中所述純化的二甲基甲酰胺的氯含量為從 0至lOOOppm;
[0036] 22)根據(jù)1)至21)任一項(xiàng)所述的方法，其中進(jìn)料混合物的氯化物含量為從0.1%至 10% (重量/重量）；
[0037] 23)根據(jù)10)至22)任一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)混合物被蒸餾，以便在從1毫巴至 300毫巴的壓力下得到進(jìn)料混合物；
[0038] 24)根據(jù)10)至23)任一項(xiàng)所述的方法，其中將反應(yīng)混合物被蒸餾以便在從40°C至 150 °C的溫度下得到進(jìn)料混合物；
[0039] 25)根據(jù)15)所述的方法，其還包括將所述三氯蔗糖-6-酰化物的至少一部分轉(zhuǎn)化 成三氯鹿糖的步驟；
[0040] 26)根據(jù)25)所述的方法，其還包括分離和純化三氯蔗糖的步驟。
[0041 ]本發(fā)明還提供通過(guò)本文公開(kāi)的方法制備的三氯蔗糖。
[0042]本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述，以及參照附 圖，而變得顯而易見(jiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例僅作為實(shí)例。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1是流程圖，其示出在本發(fā)明中使用的包含DMF和HC1的進(jìn)料混合物的制備方法。 [0044]圖2是示出本發(fā)明方法的流程圖，其中進(jìn)料混合物被蒸餾以便從包含DMF和HC1的 混合物回收純化的DMF。
【具體實(shí)施方式】
[0045]除非另外指明，否則在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，所有的百分比都是重量百分比，以及 所有溫度均為攝氏度(攝氏溫度）。除非另有說(shuō)明，減小的壓力是指小于大氣壓的壓力。溫度 是指在容器內(nèi)的溫度。DMF是指N，N-二甲基甲酰胺(N，N-dimethylformamide)，以及HC1是指 氯化氫。鹿糖-6-?；?sucrose-6-acy late)是指在6-位用?；セ穆固?，在氯化反 應(yīng)過(guò)程中所述?；糜诒Ｗo(hù)6-羥基基團(tuán)。所述?；鶅?yōu)選的是脂族或碳環(huán)芳族酰化物， 更優(yōu)選的是苯甲酸鹽或乙酸酯，以及最優(yōu)選的是乙酸酯。4，V 三氯-4，1 7 三脫氧- 半乳鹿糖_6_?；铮?,1'，6'-trichlor〇-4，l'，6' - trideoxy-ga lacto sucrose-6-acylate)也可被稱為二氯鹿糖_6_?；?，這樣4, ]/ ,6'-二氯_4，]/ ,6'-二脫氧-半乳鹿糖_ 6-乙酸酯也可被稱為三氯鹿糖-6-乙酸酯(sucralose-6-acetate)。兩個(gè)術(shù)語(yǔ)在本文中都使 用。
[0047]進(jìn)料混合物、進(jìn)料原料、或進(jìn)料流是指包括DMF和HC1的混合物。根據(jù)本發(fā)明的方法 從進(jìn)料混合物得到純化的二甲基甲酰胺。純化的二甲基甲酰胺，或純化的DMF，是指比進(jìn)料 混合物含有減少量HC1的DMF。由于該方法是蒸餾過(guò)程，可能的情況是相比于進(jìn)料混合物時(shí) 純化的DMF在其它污染物方面也是更低的。此外，可能的是得到的純化DMF適合作為溶劑重 復(fù)使用而無(wú)需任何進(jìn)一步純化。然而，因?yàn)楸景l(fā)明涉及獲得包含減少量HCL的DMF，因此"純 化的二甲基甲酰胺"主要是指相比于進(jìn)料混合物包含減少量HC1的DMF。
[0048] DMA是指二甲胺。由于DMF的分解，DMA可存在于根據(jù)由本發(fā)明的進(jìn)料混合物中，如 例如在US8530643中所述那樣。
[0049] 當(dāng)進(jìn)料混合物被蒸餾時(shí)，可獲得揮發(fā)性更大的餾分和揮發(fā)性更小的餾分。"揮發(fā)性 更大的餾分"是指混合物的一部分，其沸點(diǎn)溫度較低，并且當(dāng)該混合物經(jīng)受蒸餾時(shí)候，將形 成可被收集且任選地冷凝成液體的塔頂蒸汽。"揮發(fā)性更小的餾分"是指混合物的一部分， 其沸點(diǎn)溫度較高，并且當(dāng)該混合物經(jīng)受蒸餾時(shí)，可在蒸餾塔的較低點(diǎn)處被收集，或作為蒸餾 過(guò)程的塔底物以液體形式被收集。此揮發(fā)性更小的餾分相比于揮發(fā)性更大的餾分在更高的 溫度下蒸餾。
[0050] 如本文所限定的那樣，除了揮發(fā)性更大的餾分和揮發(fā)性更小的餾分之外的其它餾 分可在蒸餾過(guò)程中產(chǎn)生。
[0051 ] "純化的二甲基甲酰胺產(chǎn)物"或"純化的DMF產(chǎn)物"是指從該蒸餾系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的 所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的部分。
[0052]出人意料的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果DMF和HC1的混合物被蒸餾，則基本上不含HC1的DMF 可作為揮發(fā)性更大的餾分獲得。
[0053] 不希望受到任何特定理論的束縛，包含DMF和HC1的混合物可包含下述種類，其中 氯化物以復(fù)合物的形式結(jié)合到DMF。這樣的復(fù)合物可具有不同于未復(fù)合的DMF的沸點(diǎn)。
[0054] 取決于DMF中的HC1濃度，已經(jīng)假定可形成不同復(fù)合物(DMF)X ? (HCl)y的化學(xué)計(jì)量 (Maiorov等人，Russ.Chem.Bull.，1993，42,1511-1516)。在如本文所設(shè)想濃度的DMF和HC1 的混合物中，有可能的是形成具有(DMF) 2 ? (HC1)的化學(xué)計(jì)量，并在較小程度上為(DMF) ? (HC1)的復(fù)合物。
[0055] 根據(jù)本文所公開(kāi)的結(jié)果，這種復(fù)合物具有比未復(fù)合的DMF高的沸點(diǎn)。因此，包含復(fù) 合和未復(fù)合的DMF的混合物可被加熱到足以將DMF作為揮發(fā)性更大的餾分從混合物被蒸餾 出的溫度，而復(fù)合的DMF作為揮發(fā)性更小的餾分保持處于液相中。
[0056] 蒸餾可在蒸餾塔中進(jìn)行?？梢允褂脤?duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言公知的任何合適類型 的蒸餾塔。在一些實(shí)施例中，該蒸餾塔可包括精餾段和汽提段:精餾段是上部段;汽提段是 下部段。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)料混合物被引入到蒸餾塔的中部，位于精餾段和汽提段之間。
[0057] 可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的適于蒸餾塔的任何內(nèi)部，包括但不限于塔板、填料或它 們的組合。優(yōu)選地，蒸餾塔是填料塔。當(dāng)與包含塔板的塔相比時(shí)，填充塔可提供跨塔的更低 壓降的優(yōu)點(diǎn)。填料塔包含填料材料床，其用于使得上升的蒸汽與塔中下落的液體緊密接觸。 蒸餾塔可以本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何合適方式被填料填充。通過(guò)實(shí)例的方式，填料填充方法可 以是但不限于無(wú)規(guī)填料、規(guī)整填料或柵格填料。填料材料可以是本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何合適 的填料材料。通過(guò)實(shí)例的方式，填料材料可以是下述材料的一種或多種，但不限于下述材 料，即螺旋棱柱填料(SPP)，拉西環(huán)(Raschig ring)，萊辛環(huán)(Lessing ring)，合力樸(Heli-Pak)(圍繞扭曲的矩形桿的導(dǎo)線），陶瓷或塑料伯爾鞍(ber 1 saddle)，實(shí)心玻璃球，聚四氟 乙烯(PTFE)球或金屬絲網(wǎng)。
[0058]本發(fā)明可以批量處理或連續(xù)方式來(lái)進(jìn)行。批量處理過(guò)程可涉及將一批進(jìn)料混合物 引入到蒸餾塔中，并在蒸餾塔再次裝入更多的進(jìn)料混合物之前將該混合物以其組分蒸餾 出，并重復(fù)該過(guò)程。然而，可優(yōu)選的是以連續(xù)方法應(yīng)用本發(fā)明，其中進(jìn)料混合物連續(xù)地(不中 斷)被引入到蒸餾塔中，并且分離出的餾分作為輸出流被連續(xù)地去除，使得最終系統(tǒng)將處于 穩(wěn)定狀態(tài)下(總輸出=總輸入）。
[0059] 在一些實(shí)施例中，多種技術(shù)可用于提高蒸餾塔的效率。可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的 任何合適的技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用回流流。如對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn) 的那樣，回流流是指返回到蒸餾塔中的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的至少一部分。在一 個(gè)實(shí)施例中，該回流流可在進(jìn)料混合物引入到塔的點(diǎn)的上方的點(diǎn)處被引入到蒸餾塔中。對(duì) 于回流流而言優(yōu)選的會(huì)是被引入到蒸餾塔的頂部。如果該蒸餾塔包括精餾段，則優(yōu)選的會(huì) 是回流流被引入到精餾段的頂部。不受任何具體理論的束縛，據(jù)信在塔的內(nèi)部，向下流動(dòng)的 回流液體可用于冷卻向上流動(dòng)的蒸汽的一部分并使其冷凝，從而提高蒸餾塔的效率。
[0060] 回流比是指作為回流流返回到蒸餾塔的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的量與轉(zhuǎn) 化成純化的DMF產(chǎn)物的所收集到的揮發(fā)性更大餾分的量之間的比率。參照?qǐng)D2和其中使用的 數(shù)字，回流比可表示為(30): (22)。
[0061]合適的回流比可由本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員根據(jù)所用的過(guò)程和設(shè)備的操作要求來(lái)確 定。在一個(gè)實(shí)施例中，回流比可從0.1:1至4:1(重量/重量），或從0.2:1至1.5:1，或0.2:1至 1:1(重量/重量）。
[0062] 如果暴露到高溫下，DMF可能會(huì)分解。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為了最小化當(dāng)在 高溫下沸騰時(shí)DMF的分解，優(yōu)選的會(huì)在降低的壓力下將進(jìn)料混合物蒸餾成揮發(fā)性更大的餾 分和揮發(fā)性更小的餾分，通常為從1毫巴至1014毫巴，或從1毫巴至100毫巴，或從30毫巴至 80毫巴的降低的壓力下進(jìn)行。該蒸餾可在比在大氣壓下的DMF的沸點(diǎn)低的溫度下進(jìn)行，在蒸 餾容器內(nèi)的溫度典型地為從〇°C至150°C，或者從0°C至100°C，或從10°C至85°C。在一個(gè)特別 優(yōu)選的實(shí)施例中，蒸餾可在降低的壓力下并在比在大氣壓下的DMF的沸點(diǎn)低的溫度下進(jìn)行。
[0063] 純化的DMF具有比進(jìn)料混合物更低的氯化物含量。純化的DMF中的氯化物含量可為 從0 至 lOOOppm，或從0 至 500ppm，或從0 至 250ppm。
[0064] 進(jìn)料混合物可具有任何氯化物含量，并且通?？蔀閺?.1 %至10 % (重量/重量）， 或從0.5%至5% (重量/重量），或從2%至4% (重量/重量）。
[0065] 進(jìn)料混合物可以是包括DMF和HC1的任何組合物，并且可從任何來(lái)源獲得。進(jìn)料混 合物可從反應(yīng)混合物獲得。在一些實(shí)施例中，該反應(yīng)混合物可包括DMF、HC1，和反應(yīng)物、反應(yīng) 產(chǎn)物，或反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的混合物。
[0066] 進(jìn)料混合物可以從本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何適當(dāng)?shù)姆椒◤姆磻?yīng)混合物蒸餾出。為了盡 量減少當(dāng)暴露于高溫下時(shí)的DMF的降解，在反應(yīng)混合物中的進(jìn)料混合物的蒸餾可在典型地 為從1毫巴至300毫巴，或從1毫巴至150毫巴，或從40毫巴至100毫巴的降低壓力下進(jìn)行。進(jìn) 料混合物從反應(yīng)混合物的蒸餾可以在從40 °C至150 °C，或從50 °C至90 °C的內(nèi)部溫度下進(jìn)行。 優(yōu)選地，進(jìn)料原料從反應(yīng)混合物的蒸餾在降低的壓力下和在降低的溫度下進(jìn)行。
[0067] 如果需要，進(jìn)料混合物可通過(guò)蒸餾從反應(yīng)混合物直接獲得。該反應(yīng)混合物可從任 何過(guò)程獲得。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，反應(yīng)混合物可從三氯蔗糖合成的一個(gè)步驟中獲得。此外，反 應(yīng)混合物可從蔗糖-6-?；锏饺日崽?6-?；锏穆然磻?yīng)獲得。進(jìn)料混合物可根據(jù)US 8530643中所述的過(guò)程來(lái)獲得，其公開(kāi)內(nèi)容以其全文通過(guò)引用并入本文，或通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù) 人員公知的任何其它合適的方法來(lái)獲得。該反應(yīng)混合物可被蒸餾以便得到進(jìn)料混合物和反 應(yīng)混合物的塔底物流。
[0068] 進(jìn)料混合物可通過(guò)蒸餾以批量處理或連續(xù)的方式來(lái)獲得。在批量處理方式中，所 述蒸餾可在從1小時(shí)至24小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。所需的溫度、壓力和時(shí)間是相互關(guān)聯(lián)的，并 且最佳條件可由本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員根據(jù)所用過(guò)程和設(shè)備的操作要求來(lái)確定。在通常情況 下，盡可能迅速地進(jìn)行去除過(guò)程。如果用較長(zhǎng)的時(shí)間段來(lái)進(jìn)行去除過(guò)程，則通常使用較低的 溫度，以最大限度地減少碳水化合物的降解。
[0069] 在一個(gè)實(shí)施例中，將反應(yīng)混合物淬滅之前進(jìn)行反應(yīng)混合物的蒸餾。在進(jìn)一步的實(shí) 施例中，反應(yīng)混合物可以是非水性的。
[0070] 在進(jìn)料混合物被蒸餾之后，可收集到揮發(fā)性更小的餾分的一部分。在一個(gè)實(shí)施例 中，所收集到的揮發(fā)性更低的餾分是酸性的，并且可用堿進(jìn)行處理，并在必要時(shí)過(guò)濾，以去 除 HC1。
[0071]合適的堿可以是堿金屬和堿土金屬的氫氧化物和碳酸鹽，諸如氫氧化鈉、氫氧化 鉀、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鉀，和碳酸鈣。也可使用氨。也可使用本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知的 其它的堿來(lái)用于中和。所述堿可以是無(wú)水的堿或堿的水溶液或懸浮液。
[0072]在另一個(gè)實(shí)施例中，收集反應(yīng)混合物塔底物流(例如，從蔗糖-6-?；锫然扇?氯蔗糖-6-酰化物所得的混合物）。反應(yīng)混合物塔底物流可被淬滅，例如用堿。在進(jìn)一步的實(shí) 施例中，所收集到的揮發(fā)性更低的餾分可與反應(yīng)混合物塔底物流混合，并隨后用堿處理所 得的混合物以便淬滅反應(yīng)并中和HC1。
[0073]在淬滅中可以使用許多不同的堿。可用于淬滅的堿包括堿金屬或堿土金屬氫氧化 物，或氫氧化銨。作為堿金屬氫氧化物，氫氧化鈉和氫氧化鉀是特別合適的。作為堿土金屬 氫氧化物，氫氧化鈣是特別合適的。用于淬滅的最常用的堿是氫氧化鈉，因?yàn)樗菀撰@得和 成本低。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知的其它堿也可用于淬滅。淬滅可用堿的水溶液來(lái)進(jìn)行。該水 溶液可包含從約5重量％至約50重量％，通常從約8重量％至約40重量％的堿。在這些范圍 內(nèi)，堿的溶液可以是"濃縮的"或"稀釋的"。如果堿的溶液是濃縮的，則設(shè)想到鹽沉淀，并且 在這種情況下，合適的濃度是從13至50%，或從25至45 %或約35 %。如果堿溶液是稀釋的， 則不會(huì)設(shè)想到鹽的沉淀，并且在這種情況下合適的濃度是從5至15%，或從8至13%，或從10 至 11%〇
[0074]在淬滅過(guò)程中，混合物的pH可受到控制。如果反應(yīng)混合物從蔗糖-6-?；锏饺?蔗糖-6-酰化物的氯化得到，則反應(yīng)混合物塔底物流(任選地與所收集到的揮發(fā)性更小的餾 分相結(jié)合)可被淬滅以提供三氯蔗糖-6-?；锖蛪A的酸式鹽。在這種情況下，混合物的pH 可受到控制，因?yàn)槠谕诖銣绨l(fā)生的同時(shí)應(yīng)盡量減少脫酰化。這種pH控制通過(guò)在監(jiān)測(cè)混合 物內(nèi)pH的同時(shí)控制堿的水溶液的加入速率而容易實(shí)現(xiàn)。可使用本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知的控 制pH的任何附加方法。
[0075] 合適地，該混合物的pH值在淬滅過(guò)程中保持在從約7.5至約10.5，或從約8.5至約 10.5，或從約9.5至約10，或從約9.5至約9.75的范圍內(nèi)。在添加過(guò)程中pH值也可保持在較低 水平，例如約4.5,然后當(dāng)所有的堿已被添加時(shí)升至所需的pH值。不過(guò)如果脫酰化作為一個(gè) 單獨(dú)的步驟來(lái)進(jìn)行的話，在淬滅過(guò)程中通常應(yīng)避免大于約10的pH值，因?yàn)榭赡馨l(fā)生脫?；?。 為了避免pH值的局部極值，該混合物在整個(gè)淬滅過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)?shù)財(cái)嚢琛?br>[0076] 在淬滅過(guò)程中反應(yīng)混合物塔底物流的溫度可適當(dāng)?shù)乇３衷趶?°C以上至約80 °C的 范圍內(nèi)，例如，在從10°c至60°C的范圍內(nèi)，典型的是在從約12°C至約35°C的范圍內(nèi)。
[0077] 在另一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)在US5530106和US5498709中所述的"雙流淬滅"方法中 和所收集到的揮發(fā)性更低的餾分，或淬滅反應(yīng)混合物塔底物流，或者淬滅和中和所收集到 的揮發(fā)性更小的餾分和反應(yīng)混合物塔底物流的混合物。在雙流過(guò)程中，淬滅條件通過(guò)緩慢 加入堿水溶液同時(shí)將塔底物流緩慢加入到容器中來(lái)獲得。反應(yīng)容器可容納DMF水溶液的初 始注入。緩慢加入堿水溶液和塔底物流允許在加入期間控制pH和溫度兩者。塔底物流和堿 水溶液被同時(shí)緩慢地加入直至添加到塔底物流的所需量。加入另外的堿水溶液，直到達(dá)到 所需的pH值。然后將溫度和pH保持在適于反應(yīng)剩余部分的所需水平下。通常情況下，在淬滅 反應(yīng)的過(guò)程中pH值不應(yīng)被允許上升高于約10.5。
[0078] 淬滅也可替代地通過(guò)循環(huán)過(guò)程來(lái)執(zhí)行。在循環(huán)過(guò)程中，淬滅條件可通過(guò)使得塔底 物流循環(huán)通過(guò)循環(huán)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。塔底物流和堿水溶液緩慢地加入到該循環(huán)回路內(nèi)。緩慢加 入堿水溶液和塔底物流允許在加入過(guò)程中控制pH值和溫度兩者。加入足夠的堿水溶液直到 達(dá)到所需的pH值。然后將溫度和pH值保持在適于反應(yīng)的剩余部分的所需水平。這個(gè)過(guò)程可 以批量處理或連續(xù)模式運(yùn)行。通常情況下，淬滅反應(yīng)的過(guò)程中pH值不應(yīng)被允許上升高于約 10.5〇
[0079] 在淬滅之后，該混合物可通過(guò)加入酸水溶液進(jìn)行中和，例如鹽酸水溶液。如果反應(yīng) 混合物從鹿糖 _6_?；锏蕉嚷固莀6_?；锏穆然玫?，如果需要的話，二氯鹿糖_6_酰 化物則可通過(guò)常規(guī)方法分離，或可進(jìn)行脫?；鵁o(wú)需分離三氯蔗糖-6-?；?。
[0080] 獲得反應(yīng)混合物
[0081 ]該反應(yīng)混合物可從任何過(guò)程得到。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，反應(yīng)混合物可從三氯蔗糖合 成中的一個(gè)步驟得到。此外，反應(yīng)混合物可從蔗糖-6-?；锏穆然玫揭缘玫饺日崽? 6-?；铩?br>[0082] 在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，氯化反應(yīng)可通過(guò)許多方法來(lái)進(jìn)行，諸如在EP 0043649，EP 0409549，US 2006/0205936和US 2007/0100139中所公開(kāi)的那些。
[0083] 在本發(fā)明中可以使用許多氯化劑以便氯化蔗糖-6-?；锏?, V和位置。合適 的實(shí)例包括選自于由下述所構(gòu)成的組：碳酰氯（phosgene )、阿諾德試劑（Arnold ' s reagent)(也稱為（氯亞甲基）二甲基氯化銨（chloromethylene)dimethyliminium chloride)或稱為氯亞甲基二甲基氯化銨（chloromethylene ) dime thy 1 ammonium chloride))、磷酉先氯（phosphorous oxychloride)、五氯化磷（phosphorous pentachloride)、亞硫酰氯（thionyl chloride)、草酰氯（oxalyl chloride)、甲磺酰氯 (methanesulfonyl chloride)、磺酰氯（sulfuryl chloride)、雙碳酰氯（氯甲酸三氯甲酯） (diphosgene(trichloromethyl chloroformate))和三碳酰氯（雙（三氯甲基）碳酸酯） (triphosgene(bis(trichloromethyl)carbonate))。也可以使用本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知的 其它合適的氯化劑。優(yōu)選地，氯化劑是碳酰氯或阿諾德試劑。
[0084] 氯化劑優(yōu)選相對(duì)于蔗糖-6-?；镆赃^(guò)量的方式、優(yōu)選以較大過(guò)量的方式添加。每 摩爾蔗糖-6-?；镄枰辽偃柈?dāng)量的氯化劑以氯化4，1'和6'位置;因此，過(guò)量的氯化 劑是高于每摩爾3摩爾當(dāng)量的任何量。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，氯化劑以每摩爾蔗糖-6-酰 化物的至少七摩爾當(dāng)量的量加入。典型地，所述氯化劑與三氯蔗糖-6-?；锏哪柋葹榧s 7:1 至約 11:1。
[0085] 許多反應(yīng)條件可用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的氯化。例如US4980463的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引 用并入本文，其公開(kāi)了兩階段的過(guò)程，其中氯化在不超過(guò)約85°C的溫度和至少約100°C但不 高于約130°C的溫度的兩個(gè)不同的溫度下進(jìn)行以便進(jìn)行氯化。US2007/0100139的公開(kāi)內(nèi)容 通過(guò)引用并入本文，其公開(kāi)了一種過(guò)程，其中反應(yīng)混合物加熱至75°C至100°C之間以進(jìn)行氯 化。
[0086] 一般而言，根據(jù)本發(fā)明適于氯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度通常為從85°C至130°C。
[0087]根據(jù)本發(fā)明適于氯化的反應(yīng)時(shí)間取決于所用的溫度，其中較低的溫度需要較長(zhǎng)的 反應(yīng)時(shí)間。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員通過(guò)監(jiān)測(cè)反應(yīng)能夠容易地確定適于給定反應(yīng)溫度的最佳反 應(yīng)時(shí)間。如果反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，則使4，三氯-4，三脫氧-半乳蔗糖-6-酰化物的轉(zhuǎn) 化不足。如果反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生過(guò)度氯化，導(dǎo)致四氯化副產(chǎn)物的水平增加。
[0088]反應(yīng)混合物塔底物流的后淬滅處理
[0089] 本發(fā)明還擴(kuò)展到通過(guò)脫?；?，V 三氯三脫氧-半乳蔗糖-6-酰化物 的至少一部分以形成三氯蔗糖來(lái)制備三氯蔗糖的方法。脫?；稍趯⑹Ｓ嗟腄MF從反應(yīng)混 合物的塔底物流中去除之前或之后進(jìn)行，但優(yōu)選是在去除剩余的DMF之前進(jìn)行。在淬滅之 后，或在與淬滅結(jié)合的過(guò)程中，4，1' 三氯三脫氧-半乳蔗糖-6-?；锏闹辽?一部分可被脫?；缘玫饺日崽?。
[0090] 脫?；缈赏ㄟ^(guò)在US6890581中所公開(kāi)的方法進(jìn)行，其以其全文通過(guò)引用并入 本文。用于脫酰化三氯蔗糖-6-酰化物以及用于分離和/或純化三氯蔗糖的其它方法在US 5977349,US 6943248,US 6998480,US 7049435,US 6809198,US 6646121,US 5298611,US 5498709，US2006/0188629，US2006/0276639，US2007/0015916，US2007/0160732，和US2007/ 0270583中公開(kāi)，其公開(kāi)內(nèi)容均通過(guò)引用并入本文。
[0091] 脫?；赏ㄟ^(guò)用堿處理來(lái)進(jìn)行?？墒褂萌魏魏线m的堿，并且合適的堿是作為適于 淬滅的堿所提及的那些。為方便起見(jiàn)，優(yōu)選的是使用用于脫?；痛銣绲南嗤膲A。在這兩 種情況下特別優(yōu)選使用氫氧化鈉作為堿。
[0092] 為了實(shí)現(xiàn)脫?；?，有必要升高該混合物的pH值，典型地升高到高于在其進(jìn)行淬滅 的pH值水平。為了盡量減少DMF的分解(如果在去除剩余的DMF之前進(jìn)行脫?；瑒t脫?；?優(yōu)選在小心控制的條件下進(jìn)行。因此，脫?；瘍?yōu)選在從10至13.5、更優(yōu)選10至12、以及最優(yōu) 選從10.5至11.2的pH下，在從60至0°C、更優(yōu)選從40至0°C以及最優(yōu)選從35°C至25°C的溫度 下進(jìn)行，較高的pH與較低的溫度一起使用，反之亦然。
[0093] 如果在去除剩余的DMF之后進(jìn)行脫?；瑒t脫?；瘲l件不太關(guān)鍵，但是仍然可以使 用上述條件。在通常情況下，脫?；稍趶?至14的pH值和從0至60°C的溫度下進(jìn)行，或在從 10至12pH和從0到40 °C的溫度下進(jìn)行。
[0094] 脫酰化反應(yīng)可通過(guò)HPLC方便地監(jiān)測(cè)。為了達(dá)到最佳的產(chǎn)率，重要的是監(jiān)測(cè)脫酰化 反應(yīng)的進(jìn)展情況，并在反應(yīng)完成時(shí)中和該混合物?；旌衔锏膒H值應(yīng)調(diào)節(jié)到從6至8.5，或約 7.5。該混合物可方便地用鹽酸水溶液或用檸檬酸或乙酸中和?？商娲?，該混合物可用氣 態(tài)二氧化碳進(jìn)行中和。
[0095]淬滅和脫?；梢耘刻幚砘蜻B續(xù)的方式進(jìn)行，并可在單個(gè)容器或多個(gè)容器內(nèi)進(jìn) 行。同樣地，可以使用從一個(gè)或多個(gè)容器到一個(gè)或多個(gè)容器的連續(xù)和批量處理之間的組合 轉(zhuǎn)換。布置的選擇將由實(shí)際考慮來(lái)決定。
[0096] 雖然淬滅和脫?；谝陨厦枋龅膶?shí)施例中按序進(jìn)行，但是淬滅和脫酰也可以一起 進(jìn)行。在該實(shí)施例中，堿的水溶液可如上所述準(zhǔn)確地加入到反應(yīng)混合物塔底物流以便進(jìn)行 淬滅，但不同之處在于所述流的pH值允許立即上升到可以發(fā)生脫酰化的水平，而不是被控 制到盡量減少脫酰化。用于實(shí)現(xiàn)脫酰化的合適的pH條件在上文進(jìn)行了論述，并且在此同樣 適用。
[0097] 剩余DMF的去除可通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法進(jìn)行，諸如蒸餾，在降低到壓力下蒸 餾、水蒸汽蒸餾、汽提，或通過(guò)使用攪拌的薄膜干燥器或噴霧干燥器。優(yōu)選的是DMF的去除通 過(guò)汽提進(jìn)行。這種汽提可如EP 0708110中所述那樣進(jìn)行。典型地，在脫?；Y(jié)束時(shí)（如果在 脫酰化之后進(jìn)行剩余DMF的去除），或在氯化反應(yīng)淬滅之后(如果在脫酰化之前進(jìn)行剩余DMF 的去除），存在于所述混合物中的至少90%的DMF在此步驟中被去除。更典型地，至少99%被 去除。
[0098]獲取進(jìn)料原料
[0099] 在圖1和圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例。參照?qǐng)D1，在蔗糖-6-酰化物 氯化成三氯蔗糖-6-?；镏螅@得非水性的和未被淬滅的反應(yīng)混合物流(10)，其包含碳 水化合物、DMF和HC1。
[0100] 氯化物含量可通過(guò)用硝酸銀溶液滴定或通過(guò)離子色譜法來(lái)確定。
[0101] 進(jìn)料原料從反應(yīng)混合物得到，如由US8530643所證實(shí)的那樣。在本發(fā)明中，未被淬 滅的反應(yīng)混合物流（10)被集中在容器（16)中，同時(shí)在從40°C至150°C、優(yōu)選從50°C至90 °C、 以及最優(yōu)選在75°C下，在從1毫巴至300毫巴、優(yōu)選從1至150毫巴、更優(yōu)選從40毫巴至100毫 巴、且最優(yōu)選在60毫巴的降低壓力下加熱，其中含有DMF和HC1的塔頂蒸汽在60-70質(zhì)量％之 間。該蒸汽通過(guò)冷卻進(jìn)行冷凝，且液體混合物被收集在容器(18)中。在容器(18)中的所收集 到的液體流在下文稱為"進(jìn)料混合物"（20)。取決于反應(yīng)混合物流（10)的組成，該反應(yīng)混合 物流（10)按重量計(jì)的濃度，以及濃度條件(溫度和壓力），塔頂蒸汽流（12)的組成可在該濃 縮過(guò)程中改變。在容器（18)中的所得冷凝液體的組成在氯化物水平上可從0.1 %變化至 10%，或從0.5%至5%，或從2%至4%。取決于過(guò)程，任意塔頂蒸汽流（12)可進(jìn)一步進(jìn)行到 過(guò)程中的下一個(gè)步驟，而不在容器（18)中冷凝，從而基本上流（12)是為蒸汽相的進(jìn)料混合 物（20)，或如在實(shí)例3至12中所述，它可以是進(jìn)料混合物(20)且在液相中使用。在容器（18) 中的蒸汽流（12)和冷凝流兩者中，DMF是主要組分以及HC1是次要組分，其中氯化物水平測(cè) 定為從0.1 % 10 %，或從0.5 %至5 %，或從2 %至4 %。
[0102] 從進(jìn)料原料純化和回收DMF
[0103]參照?qǐng)D2，在獲得進(jìn)料流(20)之后，進(jìn)料流(20)包含作為主要組分的DMF和作為次 要組分的HC1，HC1在填料填充蒸餾塔(28)的底部濃縮，并且濃縮物作為塔底物流(26)從塔 (28)轉(zhuǎn)移出。純化的DMF在容器(32)中獲得。蒸餾塔(28)可包括兩段，它們是:在塔(28)頂部 處的精餾段，其被填料填充，以及在塔(28)底部處的的汽提段，其被填料填充。進(jìn)料流(20) 可被引入到塔(28)的中央，位于精餾段和汽提段之間。塔(28)在降低的壓力和降低的溫度 下操作。該容器優(yōu)選在從〇°C至150°C，更優(yōu)選從0°C至100°C，并且甚至更優(yōu)選從10°C至85°C 的溫度下。該容器在從1毫巴至1014毫巴，優(yōu)選從1毫巴至100毫巴，更優(yōu)選從30毫巴至80毫 巴的降低的壓力下。再沸器用于加熱進(jìn)料流(20)，并煮沸在蒸餾塔(28)中的液體。在塔(28) 中的汽-液相分離可使用具有高表面積的特定填料來(lái)完成。然后，塔頂(蒸汽)流(24)通過(guò)冷 卻進(jìn)行冷凝。這可通過(guò)乙二醇冷卻來(lái)實(shí)現(xiàn)。冷凝的液體收集在容器(32)中。在容器(32)中所 收集的液體可通過(guò)將一部分作為回流流(22)轉(zhuǎn)移回到塔(28)而進(jìn)一步純化，而具有低HC1 含量的回收的DMF作為純化的DMF產(chǎn)物(30)被轉(zhuǎn)移出容器(32)。該回流流(22)可在進(jìn)料混合 物被引入到蒸餾塔的點(diǎn)上方的點(diǎn)處被轉(zhuǎn)移到塔(28)。優(yōu)選地，回流流(22)在精餾段(28)的 頂部處被轉(zhuǎn)移到蒸餾塔。在相關(guān)于三氯蔗糖合成的實(shí)施例中，塔底物流(26)可與反應(yīng)混合 物塔底物流（14)混合，以通過(guò)雙流淬滅方法在9.5的pH值和32°C下使用11 %的NaOH進(jìn)一步 淬滅。
[0104] 實(shí)例
[0105]該反應(yīng)混合物從蔗糖-6-乙酸酯到三氯蔗糖-6-乙酸酯的氯化反應(yīng)得到。這樣的混 合物例如可通過(guò)US 8530643中所公開(kāi)的方法得到，如下所述。
[0106] 經(jīng)歷氯化以便得到三氯蔗糖-6-乙酸酯的混合物來(lái)自蔗糖的乙?；?。例如通過(guò)US 5470969中所公開(kāi)的方法制備該混合物。該混合物的典型組成如下：
[0107] 表1
[0109] 蔗糖-6-乙酸酯的氯化如下進(jìn)行：
[0110] 1.將25克的阿諾德試劑裝入裝備有攪拌棒的250mL的圓底燒瓶中。
[0111] 2.將約50克的DMF加入到燒瓶中。
[0112] 3.將漿液冷卻至0-5 °C。
[0113] 4.在〈20°C的溫度下，逐滴加入20克的碳水化合物進(jìn)料。
[0114] 5.在加入完成之后，將混合物在室溫下攪拌3-4小時(shí)，接著在100 °C下加熱11小時(shí)。 這得到"反應(yīng)混合物"。反應(yīng)混合物的典型組成如下：
[0115]表2
[0117] (DMF)2 ? HC1和DMA ? HC1的復(fù)合物對(duì)應(yīng)于具有總共計(jì)算得到的12.6%(w/w)的氯 化物含量的反應(yīng)混合物。
[0118] 實(shí)例1和2例示從具有上述組成的反應(yīng)混合物獲得進(jìn)料原料的方法。
[0119] 實(shí)例 1
[0120] 參照?qǐng)D1，將如表2中所述的1088千克的未被淬滅的反應(yīng)混合物（10)轉(zhuǎn)移到完全夾 套容器（16)內(nèi)，該完全夾套容器（16)配備有頂置的機(jī)械攪拌器、再循環(huán)栗、熱交換器、真空 栗、冷凝器、頂置的收集容器（18)和NaOH滌氣器。然后，使得反應(yīng)混合物流（10)在容器（16) 中在72°C下在60毫巴下加熱的同時(shí)濃縮至74.5%質(zhì)量。塔頂蒸汽（12)用乙二醇冷卻在0°C 下冷凝，并作為液相收集在容器（18)中。在此，在容器(18)中的液體是在方法的下一個(gè)步驟 中使用的進(jìn)料混合物。對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，以及收集在容器（18)中的進(jìn)料混合物得到作為主 要雜質(zhì)的1.9 %的氯化物以及DMF的剩余物。在容器(16)中的殘留物的樣品測(cè)定得到16.3 % 的氯化物。反應(yīng)混合物塔底物流（14)通過(guò)雙流淬滅方法在9.5的pH值和32°C下用11 %的 NaOH淬滅。可替代地，在反應(yīng)混合物塔底物流（14)淬滅之前，它可與流(26)混合，然后被淬 滅。
[0121] 實(shí)例2
[0122] 將如表2中所述的含有12.6 %氯化物的1200千克的未被淬滅的反應(yīng)混合物（10)轉(zhuǎn) 移到完全夾套容器(16)內(nèi)。該完全夾套容器（16)配備有頂置的機(jī)械攪拌器、再循環(huán)栗、熱交 換器、真空栗、冷凝器、頂置的收集容器（18)和NaOH滌氣器。然后，使得反應(yīng)混合物流（10)在 容器（16)中在84-87°C下在90-110毫巴下加熱的同時(shí)濃縮至66%質(zhì)量。塔頂蒸汽（12)用乙 二醇冷卻在5°C下冷凝，并作為液相收集在容器（18)中。在此，在容器（18)中的液體是在方 法的下一個(gè)步驟中使用的進(jìn)料混合物。對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，以及收集在容器（18)中的進(jìn)料混 合物得到作為主要雜質(zhì)的2.2%的氯化物以及DMF的剩余物。在容器（16)中的殘留物的樣品 測(cè)定得到18.0%的氯化物。反應(yīng)混合物塔底物流（14)通過(guò)雙流淬滅方法在9.5的pH值和32 °C下用11 %的NaOH淬滅?？商娲兀诜磻?yīng)混合物塔底物流（14)淬滅之前，它可與流(26)混 合，然后被淬滅。
[0123] 實(shí)例3至12例示從根據(jù)實(shí)例1和2獲得的進(jìn)料原料獲得純化的DMF的方法。從這些實(shí) 例獲得的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在表3至5中。
[0124] 實(shí)例3
[0125] 參照?qǐng)D2,并參照根據(jù)實(shí)例1和2制備的進(jìn)料混合物，具有1.7%氯化物和其余DMF的 進(jìn)料混合物流(20)預(yù)熱到57 °C，同時(shí)以5.9千克/小時(shí)的流率連續(xù)地轉(zhuǎn)移到填料填充的塔 (28)。該填料蒸餾塔(28)在50毫巴下操作，并且里面的液體被再沸器加熱以便在72°C下產(chǎn) 生液體的足夠沸騰，以便在塔的頂部處產(chǎn)生作為蒸汽相的具有65°C溫度的塔頂物流(24)。 為蒸汽的該塔頂物流(24)使用乙二醇冷卻在5°C下冷凝并且具有約20°C的溫度的所獲得的 液相被收集在容器(32)中。然后，同時(shí)和連續(xù)地，來(lái)自容器(32)的液體塔頂物流作為回流流 (22)以4.5千克/小時(shí)的速率轉(zhuǎn)移回到塔，同時(shí)作為純化的DMF產(chǎn)物（30)轉(zhuǎn)移以便以4.4千 克/小時(shí)的速率收集在容器中。在穩(wěn)定狀態(tài)下，回流比（其的是回流流(22)的流率和純化的 DMF產(chǎn)物(30)的流率之間的比率)為1:1。來(lái)自容器(32)的轉(zhuǎn)化成純化DMF產(chǎn)物(30)的揮發(fā)性 更大的餾分經(jīng)測(cè)試示出71ppm的氯化物，其中DMF作為剩余物。該純化的DMF對(duì)于在許多溶劑 應(yīng)用中重復(fù)使用而言是可行的。氯化物的低水平意味著DMF是允許隨后使用而無(wú)需進(jìn)一步 純化。在關(guān)于三氯蔗糖合成的實(shí)施例中，純化的DMF具有適當(dāng)?shù)偷穆然锖?，以便DMF用作 蔗糖-6-?；锏饺日崽?6-?；锏穆然磻?yīng)中的溶劑。DMF回收經(jīng)計(jì)算為75 %。此外， 在穩(wěn)定狀態(tài)下，塔底物流(26 )，其是濃縮的氯化物流，從容器(28)以1.5千克/小時(shí)的速率排 出以便吹掃出氯化物。塔底物流(26)的分析示出具有9.6 %的氯化物。所述塔底物流(26)， 其是殘留物，可與反應(yīng)混合物塔底物流（14)混合以便通過(guò)"雙流淬滅"方法在9.5的pH值和 32 °C下用11 %的NaOH淬滅。得自于該實(shí)例的數(shù)據(jù)在表3至5中給出。
[0126] 實(shí)例4
[0127] 參照?qǐng)D2,并參照根據(jù)實(shí)例1和2制備的進(jìn)料混合物，具有2.1%氯化物和其余DMF的 進(jìn)料混合物流(20)預(yù)熱到68°C，同時(shí)以5.2千克/小時(shí)的流率連續(xù)地轉(zhuǎn)移到填料填充的塔 (28)。該填料蒸餾塔(28)在51毫巴下操作，并且里面的液體被再沸器加熱以便在73°C下產(chǎn) 生液體的足夠沸騰，以便在塔的頂部處產(chǎn)生作為蒸汽相的具有64°C溫度的塔頂物流(24)。 為蒸汽的該塔頂物流(24)使用乙二醇冷卻在5°C下冷凝并且具有約20°C的溫度的所獲得的 液相被收集在容器(32)中。然后，同時(shí)和連續(xù)地，來(lái)自容器(32)的液體塔頂物流作為回流流 (22)以4.8千克/小時(shí)的速率轉(zhuǎn)移回到塔，同時(shí)作為純化的DMF產(chǎn)物（30)轉(zhuǎn)移以便以5.2千 克/小時(shí)的速率收集在容器中。在穩(wěn)定狀態(tài)下，回流比（其的是回流流(22)的流率和純化的 DMF產(chǎn)物(30)的流率之間的比率)為0.9:1。來(lái)自容器(32)的轉(zhuǎn)化成純化DMF產(chǎn)物(30)的揮發(fā) 性更大的餾分經(jīng)測(cè)試示出44ppm的氯化物，其中DMF作為剩余物。該純化的DMF對(duì)于在許多溶 劑應(yīng)用中重復(fù)使用而言是可行的。氯化物的低水平意味著DMF是允許隨后使用而無(wú)需進(jìn)一 步純化。在關(guān)于三氯蔗糖合成的實(shí)施例中，純化的DMF具有適當(dāng)?shù)偷穆然锖浚员鉊MF用 作蔗糖-6-?；锏饺日崽?6-?；锏穆然磻?yīng)中的溶劑。DMF回收經(jīng)計(jì)算為77%。此 外，在穩(wěn)定狀態(tài)下，塔底物流(26)，其是濃縮的氯化物流，從容器(28)以1.2千克/小時(shí)的速 率排出以便吹掃出氯化物。塔底物流(26)的分析示出具有11.9%的氯化物。所述塔底物流 (26)，其是殘留物，可與反應(yīng)混合物塔底物流（14)混合以便通過(guò)雙流淬滅方法在9.5的pH值 和32 °C下用11 %的NaOH淬滅。得自于該實(shí)例的數(shù)據(jù)在表3至5中給出。
[0128] 實(shí)例5至9
[0129] 使用在上文在實(shí)例4中提及的方法，具有2.1 %的氯化物和其余DMF的進(jìn)料流(20) 被蒸餾以便得到純化的DMF產(chǎn)物，其具有的低氯化物水平在32和126ppm之間，具有計(jì)算為 74 % -89 %之間的DMF回收率。這些實(shí)例的回流比以及所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在表3至5中給出。
[0130] 實(shí)例10
[0131] 參照?qǐng)D2,并參照根據(jù)實(shí)例1和2制備的進(jìn)料混合物，具有2.2%氯化物和其余DMF的 進(jìn)料混合物流(20)預(yù)熱到66°C，同時(shí)以8.1千克/小時(shí)的流率連續(xù)地轉(zhuǎn)移到填料填充的塔 (28)。該填料蒸餾塔(28)在50毫巴下操作，并且里面的液體被再沸器加熱以便在71°C下產(chǎn) 生液體的足夠沸騰，以便在塔的頂部處產(chǎn)生作為蒸汽相的具有66°C溫度的塔頂物流(24)。 為蒸汽的該塔頂物流(24)使用乙二醇冷卻在5°C下冷凝并且具有約20°C的溫度的所獲得的 液相被收集在容器(32)中。然后，同時(shí)和連續(xù)地，來(lái)自容器(32)的液體塔頂物流作為回流流 (22)以2.8千克/小時(shí)的速率轉(zhuǎn)移回到塔，同時(shí)作為純化的DMF產(chǎn)物（30)轉(zhuǎn)移以便以7.1千 克/小時(shí)的速率收集在容器中。在穩(wěn)定狀態(tài)下，回流比（其的是回流流(22)的流率和純化的 DMF產(chǎn)物(30)的流率之間的比率)為0.4:1。來(lái)自容器(32)的轉(zhuǎn)化成純化DMF產(chǎn)物(30)的揮發(fā) 性更大的餾分經(jīng)測(cè)試示出71ppm的氯化物，其中DMF作為剩余物。該純化的DMF對(duì)于在許多溶 劑應(yīng)用中重復(fù)使用而言是可行的。氯化物的低水平意味著DMF是允許隨后使用而無(wú)需進(jìn)一 步純化。在關(guān)于三氯蔗糖合成的實(shí)施例中，純化的DMF具有適當(dāng)?shù)偷穆然锖?，以便DMF用 作鹿糖-6-?；锏饺嚷固?6-酰化物的氯化反應(yīng)中的溶劑。DMF回收經(jīng)計(jì)算為86%。此 外，在穩(wěn)定狀態(tài)下，塔底物流(26)，其是濃縮的氯化物流，從容器(28)以1.1千克/小時(shí)的速 率排出以便吹掃出氯化物。塔底物流(26)的分析示出具有13.8%的氯化物。所述塔底物流 (26)，其是殘留物，可與反應(yīng)混合物塔底物流（14)混合以便通過(guò)雙流淬滅方法在9.5的pH值 和32 °C下用11 %的NaOH淬滅。得自于該實(shí)例的數(shù)據(jù)在表3至5中給出。
[0132] 實(shí)例11 至 12
[0133] 使用在上文在實(shí)例10中提及的方法，具有2.2%的氯化物和其余DMF的進(jìn)料流(20) 被蒸餾以便得到純化的DMF產(chǎn)物，其具有的低氯化物水平在59和lOOppm之間，具有計(jì)算為 80 % -89 %之間的DMF回收率。這些實(shí)例的回流比以及所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在表3至5中給出。
[0134] 在表2至表4中使用的實(shí)施例號(hào)是指在圖1和圖2中的相應(yīng)實(shí)施例號(hào)。
[0135] 表3
[0138]表4
[0143]上述實(shí)施例應(yīng)被理解成本發(fā)明的示例性實(shí)例?？稍O(shè)想到本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施 例。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，關(guān)于任一實(shí)施例描述的任何特征可以單獨(dú)使用，或與所述的其它特 征組合，并且還可與任何其它實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征結(jié)合或與任何其它實(shí)施例的任何組 合使用。此外，在不脫離在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明范圍的情況下也可以應(yīng)用未在上 文描述的等價(jià)方案和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 從包括二甲基甲酰胺和氯化氫的進(jìn)料混合物制備純化的二甲基甲酰胺的方法，所述 方法包括： 將進(jìn)料混合物進(jìn)行蒸餾，以便得到揮發(fā)性更大的餾分和揮發(fā)性更小的餾分，其中揮發(fā) 性更大的餾分比揮發(fā)性更小的餾分具有更低的氯化氫含量;以及 收集揮發(fā)性更大的餾分以便得到所收集到的揮發(fā)性更大的餾分，所收集到的揮發(fā)性更 大的餾分的至少一部分給予純化的二甲基甲酰胺產(chǎn)物，純化的二甲基甲酰胺產(chǎn)物的氯化氫 含量比進(jìn)料混合物更低。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述蒸餾在蒸餾塔中進(jìn)行。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述蒸餾塔包括上部精餾段和下部汽提段。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中進(jìn)料混合物被引入到蒸餾塔，蒸餾塔位于精餾段和 汽提段之間。5. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的一部分作 為回流流返回到蒸餾塔。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述回流流在進(jìn)料混合物被引入到蒸餾塔的點(diǎn)上 方的點(diǎn)處被引入到蒸餾塔。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的方法，其中所述回流流在精餾段的頂部處被引入 到蒸餾塔。8. 根據(jù)權(quán)利要求5至權(quán)利要求7任一項(xiàng)所述的方法，其中作為回流流返回的所收集到的 揮發(fā)性更大的餾分的量與轉(zhuǎn)化成純化二甲基甲酰胺產(chǎn)物的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分 的量之比為0.1:1到4:1 (重量/重量）。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中作為回流流返回的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分 的量與轉(zhuǎn)化成純化二甲基甲酰胺產(chǎn)物的所收集到的揮發(fā)性更大的餾分的量之比為0.2:1到 1.5:1 (重量/重量）。10. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中進(jìn)料混合物從包括二甲基甲酰胺、氯化 氫，以及反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物，或反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的混合物的反應(yīng)混合物得到。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述進(jìn)料混合物從根據(jù)權(quán)利要求10的反應(yīng)混合 物被蒸餾出，以得到進(jìn)料混合物和反應(yīng)混合物的塔底物流。12. 根據(jù)權(quán)利要求10或權(quán)利要求11所述的方法，其中反應(yīng)混合物是非水性的。13. 根據(jù)權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)混合物未被淬滅。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中揮發(fā)性更小的餾分被收集并與反應(yīng)混合物塔底 物流混合；以及 將所產(chǎn)生的混合物加入到容器，同時(shí)將堿加入到容器中以淬滅反應(yīng)混合物并中和氯化 氫。15. 根據(jù)權(quán)利要求10至14任一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)混合物從蔗糖-6-?；锏穆然?反應(yīng)得到以便得到三氯蔗糖-6-?；?。16. 根據(jù)權(quán)利要求1至13的任一項(xiàng)或權(quán)利要求15所述的方法，其中所述揮發(fā)性更小的餾 分被收集并用堿處理以去除氯化氫。17. 根據(jù)權(quán)利要求2至16任一項(xiàng)所述的方法，其中在蒸餾塔中的壓力為從1毫巴至1014 毫巴。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在蒸餾塔中的壓力為從1毫巴至100毫巴。19. 根據(jù)權(quán)利要求2至18任一項(xiàng)所述的方法，其中在蒸餾塔中的溫度為從0°C至150Γ。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在蒸餾塔中的溫度為從10°C至85°C。21. 根據(jù)任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述純化的二甲基甲酰胺的氯含量為從0至 1000ppm〇22. 根據(jù)任一權(quán)利要求所述的方法，其中進(jìn)料混合物的氯化物含量為從0.1 %至10% (重量/重量）。23. 根據(jù)權(quán)利要求10至22任一項(xiàng)所述的方法，其中反應(yīng)混合物被蒸餾，以便在從1毫巴 至300毫巴的壓力下得到進(jìn)料混合物。24. 根據(jù)權(quán)利要求10至23任一項(xiàng)所述的方法，其中將反應(yīng)混合物被蒸餾以便在從40°C 至150°C的溫度下得到進(jìn)料混合物。25. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其還包括將所述三氯蔗糖-6-?；锏闹辽僖徊糠?轉(zhuǎn)化成三氯鹿糖的步驟。26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其還包括分離和純化三氯蔗糖的步驟。
【文檔編號(hào)】C07C231/24GK105985255SQ201610153728
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】托馬斯·艾勒斯, 戴維·A·當(dāng)泰爾, 哈利爾·阿克塔斯
【申請(qǐng)人】塔特和萊利技術(shù)有限公司