專利名稱：制備2－酮基－l－古洛糖酸c的制作方法
2-酮基-L-古洛糖酸酯是合成L-抗壞血酸(維生素C)的重要中間體。用低級醇酯化2-酮基-L-古洛糖酸(KGA)的方法已經(jīng)從許多出版物獲知。通常，首先制備KGA的C1-C4-酯，因?yàn)樗軌虮菿GA更好地溶于有機(jī)溶劑并可以高選擇率轉(zhuǎn)化為抗壞血酸或抗壞血酸酯，并且優(yōu)選使用甲基和丁基酯。
在該類型反應(yīng)中，收率原則上受酯化平衡的限制。各個(gè)酯化反應(yīng)的完整性(酯化度)主要由反應(yīng)混合物中的殘余水含量確定，因?yàn)樗鲺セ磻?yīng)是與逆反應(yīng)(水解)平衡的。
在傳統(tǒng)方法的情況下，包括Reichstein方法，為了達(dá)到高酯化度并進(jìn)而達(dá)到滿意的收率，通常選擇長沸騰時(shí)間。但是，這樣對純度有不利影響，因?yàn)椴粌H2-酮基-L-古洛糖酸而且2-酮基-L-古洛糖酸甲酯都會(huì)在這些條件下形成其它副產(chǎn)物。
在許多公知的方法中，所述酯化通過醇過量或通過連續(xù)除去形成的水獲益。
已經(jīng)建議多種方法用于在酯化期間降低水含量。在所述反應(yīng)期間可通過下述步驟除去水連續(xù)蒸餾水/醇混合物，用分子篩處理餾出液并再循環(huán)經(jīng)過干燥的醇(波蘭專利57042；波蘭專利57573)。所敘述的另一種可能的方法是在所述反應(yīng)期間連續(xù)蒸餾水/醇混合物并用新鮮干燥醇替換(EP-A-0 535 927)。這兩種情況下，大量的醇都必須用相對高的能量消耗蒸餾除去。而且，反應(yīng)時(shí)間必須高達(dá)10小時(shí)，存在發(fā)生分解和副反應(yīng)的危險(xiǎn)。
EP-A-0 671 405描述了一種在酸性離子交換劑存在下分別用甲醇或乙醇酯化2-酮基-L-古洛糖酸來制備2-酮基-L-古洛糖酸甲酯或乙酯的方法。
EP-A-0 403 993描述了一種制備2-酮基-L-古洛糖酸甲酯的方法，其中所述酯化僅僅部分地進(jìn)行，也就是說沒有達(dá)到酯化平衡的程度。
在WO 99/03853描述的方法中，2-酮基-L-古洛糖酸以兩級酯化方法反應(yīng)形成2-酮基-L-古洛糖酸酯，在第一酯化步驟后形成的溶液被至少部分蒸發(fā)以除去反應(yīng)形成的水，并且所得到的剩余物進(jìn)行第二酯化過程。
WO 97/43433和US 5,391,770描述了包括下述步驟的2-酮基-L-古洛糖酸丁酯的合成方法在對甲苯磺酸存在下于丁醇中回流2-酮基-L-古洛糖酸數(shù)小時(shí)，隨后通過冷卻該反應(yīng)混合物結(jié)晶出有價(jià)值的產(chǎn)物。
DE-A-198 29 809涉及一種由醇和羧酸制備酯的方法，該方法使用催化劑并且在安裝內(nèi)部構(gòu)件的精餾塔中除去酯。
DE 199 38 980描述了一種方法，其中通過伴隨同步除水在熱表面的液體膜上進(jìn)行酯化反應(yīng)生產(chǎn)KGA的C1-C10烷基酯。
由于甲醇的沸騰溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水的沸騰溫度，所以只能以非常高的能量消耗以反應(yīng)性蒸餾的方式(蒸餾僅低水含量的MeOH/水混合物，冷凝、脫水并再循環(huán)大量的甲醇)從反應(yīng)混合物的水/甲醇混合物中除去水。在工業(yè)實(shí)踐方法中，該方法的順序是在酯化前，KGA被結(jié)晶或沉淀，干燥并以復(fù)雜的方式煅燒。在后來的酯化中，反應(yīng)水保留在所述混合物中，酯化度保持低于100％，結(jié)果該方法的整體收率降低。C2-和C3-醇顯示出類似的材料行為并且因此很少在工業(yè)上應(yīng)用。
高級醇，即C4-C10烷基醇，尤其C4-醇，這里特別是1-丁醇，通常與水形成共沸混合物。在正丁醇的情況下，存在包含顯著量水(約40％(m/m))的非均相共沸混合物。因此在這種情況下，在酯化過程中，水可以相對低的能量消耗通過蒸餾從所述反應(yīng)混合物中就地除去，其中所述蒸餾伴隨冷凝的非均相共沸混合物的BuOH相的再循環(huán)。該方法具有兩個(gè)實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)1.KGA既不需要煅燒也不需要干燥，甚至可以作為水溶液引入所述方法。
2. 所述酯化實(shí)際上可以進(jìn)行到完成，因?yàn)榉磻?yīng)水也可以從該反應(yīng)混合物中除去。
KGA在所述C4-C10-醇中的溶解度低于在水中的溶解度。所以在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)描述的方法進(jìn)行的酯化反應(yīng)過程中除水一般導(dǎo)致KGA沉積，這是因?yàn)?，隨著水含量在酯化反應(yīng)中降低，KGA沉淀出來。為了除去固體沉積物，工藝過程必須定期停止并清潔設(shè)備。存在停工期和產(chǎn)品損耗。
那么構(gòu)成本發(fā)明的基礎(chǔ)問題是在現(xiàn)有技術(shù)描述的使用C4-或更高級烷基酯作為中間體制備抗壞血酸的方法中，固體沉積物會(huì)規(guī)則地出現(xiàn)。這意味著所述方法的收率、使用壽命和操作的可靠性顯著被削弱。
本發(fā)明的目的在于提供一種制備2-酮基-L-古洛糖酸C4-C10-烷基酯的有利方法，該方法沒有現(xiàn)有技術(shù)的那些缺點(diǎn)，例如較高的烷基酯消耗、低收率、長反應(yīng)時(shí)間、脫色和顯著的副產(chǎn)物含量，并且該方法尤其適合轉(zhuǎn)化為L-抗壞血酸。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過這里描述并以權(quán)利要求表征的實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)該目的。
因此，本發(fā)明涉及一種通過用C4-C10醇酯化2-酮基-L-古洛糖酸(KGA)制備2-酮基-L-古洛糖酸C4-C10烷基酯的方法，該方法包括，在初步酯化中，使KGA水溶液在酸催化下與飽和的支化或未支化C4-C10醇反應(yīng)直到酯化度達(dá)到20％-70％，優(yōu)選30％-50％；并且在連續(xù)精餾設(shè)施中用C4-C10醇使產(chǎn)物脫水，由此進(jìn)行所述酯化反應(yīng)。所述精餾設(shè)施可以是現(xiàn)有技術(shù)中廣泛描述的單級或多級蒸餾設(shè)施。具體地，該精餾設(shè)施應(yīng)以能夠在該設(shè)施中按照本發(fā)明進(jìn)行所述酯化的方式構(gòu)建。因此，正如下文所描述，溶液在塔板上具有長停留時(shí)間的精餾設(shè)施是有利的。
對于酯化，原則上所有C4-C10-醇都適合，具有大于或等于4-10個(gè)碳原子數(shù)的飽和、支化或未支化的烷基醇是有利的，例如1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-己醇、2-己醇、1-庚醇、2-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、1-壬醇、2-壬醇、1-癸醇、2-癸醇、4-癸醇，特別優(yōu)選選自下列的C4-C8-醇1-丁醇，2-丁醇，2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、1-己醇和1-辛醇。在優(yōu)選實(shí)施方式中，用于酯化和脫水的醇是C4-C6醇。非常特別優(yōu)選的醇是C4醇，尤其是正丁醇。
在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，初步酯化中，醇按照與KGA水溶液的質(zhì)量比為1∶1-5∶1使用，優(yōu)選2.5∶1-3.5∶1。
在另一實(shí)施方式中，均相或非均相酸催化劑在該方法中用于酸催化。通過使用催化劑，反應(yīng)溫度可保持低溫，因此可避免形成熱分解產(chǎn)物。
通過加入酸催化劑，所述酯化反應(yīng)以本身公知的方式被催化。
可以使用的酯化催化劑通常是本身公知的所有均相或非均相酸催化劑。
合適的均相催化劑是例如無機(jī)酸或其酯。其中包括，特別是磷酸、磷酸一丁酯、磷酸二丁酯、磷酸一戊酯、磷酸二戊酯、硫酸、硫酸一丁酯、硫酸一戊酯、鹽酸、對甲苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸和三氟乙酸。2-酮基-L-古洛糖酸或抗壞血酸也可以用作酯化催化劑。
優(yōu)選使用硫酸、對甲苯磺酸、甲磺酸或所用醇的一烷基酯。硫酸一烷基酯在高于70℃的溫度下釋放硫酸，然后硫酸作為催化劑。特別優(yōu)選的均相酸催化劑是硫酸和對甲苯磺酸。
在上述催化劑的情況下，它們可以在反應(yīng)之前加入到一種原料中，或者作為單獨(dú)的物流送入反應(yīng)器。
非均相催化劑被有利地固定在反應(yīng)器的熱反應(yīng)區(qū)域。為了將非均相催化劑裝入蒸餾塔，文獻(xiàn)中已經(jīng)描述了許多的構(gòu)建方法。這些方法包括延遲塔盤(delay trays)，其中催化劑可以分布在這些塔盤上或它們的下游，另外還包括無規(guī)填充，具有嵌入催化劑的卷繞和規(guī)整填充。
可以使用的非均相催化劑是本身公知的酸催化劑，優(yōu)選酸性離子交換劑以及沸石。
術(shù)語“酸性陽離子交換劑”被認(rèn)為代表可商業(yè)獲得的樹脂或Detoxan，例如LewatitS 100、SP 112或Lewatit2631(Bayer)或Amberlite18和IRA 120或Amberlyst15或DuoliteC 20、C 26和C 264(Rohm & Haas)或Dowex離子交換劑。
沸石是具有高度有序結(jié)構(gòu)的晶體硅鋁酸鹽，其具有通過共享氧原子鍵連的SiO4或AlO4四水合物的剛性三維網(wǎng)絡(luò)。Si和Al原子與氧的比率是1∶2。含鋁四水合物的電化價(jià)通過晶體中包含陽離子來補(bǔ)償，例如堿金屬原子或氫原子。因此，陽離子交換是可能的。在通過干燥或煅燒脫水前，所述四水合物間的間隙被水分子占據(jù)。
合適的沸石是例如Pentasil類型的那些，特別是硅鋁酸鹽沸石或硼硅酸鹽沸石。通過預(yù)焦化，可以調(diào)整催化劑的活性以使期望的反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性優(yōu)化。
優(yōu)選地，使用無機(jī)酸作為催化劑，特別優(yōu)選硫酸。
所述催化劑的使用量是按每摩爾2-酮基-L-古洛糖酸計(jì)的0.02-0.03mol，優(yōu)選0.021-0.025mol，例如0.023mol。
在另一種實(shí)施方式中，整個(gè)酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度，也就是說在初步酯化和在反應(yīng)塔的酯化過程中的溫度為50℃-120℃，優(yōu)選80℃-90℃。
優(yōu)選地，所述初步酯化以連續(xù)方法進(jìn)行，例如在連續(xù)流動(dòng)攪拌罐或其它反應(yīng)器內(nèi)。
在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間尤其取決于溫度和要達(dá)到的酯化度。在優(yōu)選實(shí)施方式中，在初步酯化中反應(yīng)溫度為65℃-120℃、優(yōu)選80℃-90℃條件下選擇1-3小時(shí)的停留時(shí)間，優(yōu)選1.5小時(shí)。
優(yōu)選地，在本發(fā)明方法中所述初步酯化在65℃-120℃、特別優(yōu)選80℃-90℃下進(jìn)行。溫度的選擇取決于期望的反應(yīng)溫度和要達(dá)到的酯化度，并且在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識水平范圍內(nèi)。
因此，本發(fā)明優(yōu)選涉及一種在下述條件下進(jìn)行的方法含水的KGA在所述攪拌罐內(nèi)的平均停留時(shí)間為1-3小時(shí)，優(yōu)選1-1.5小時(shí)，在反應(yīng)溫度65℃-120℃、優(yōu)選75℃-95℃、特別優(yōu)選80℃-90℃下；KGA與C4-C10醇的質(zhì)量比為1∶1-5∶1，優(yōu)選2.5∶1-3.5∶1；并且在整個(gè)過程中的反應(yīng)溫度為50℃-120℃，優(yōu)選80℃-90℃，達(dá)到20-70％的酯化度。優(yōu)選地，所述條件以使得酯化度為30％-50％的方式選擇。
在本發(fā)明初步酯化步驟之后，在限據(jù)本發(fā)明的第二步驟中產(chǎn)物被送入連續(xù)精餾設(shè)施中并在其中進(jìn)一步酯化。所述精餾設(shè)施優(yōu)選是板式塔或具有無規(guī)或規(guī)整填充的塔。這里描述的本發(fā)明初步酯化避免了由于在所述設(shè)施的內(nèi)部構(gòu)件如塔板、無規(guī)或規(guī)整填充物上出現(xiàn)固體沉積所導(dǎo)致的KGA損耗。送入所述設(shè)施的溶液已經(jīng)具有高比例的KGA酯，并因此具有對于KGA的較高溶解度。
因此，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述連續(xù)精餾設(shè)施(2)裝配有蒸發(fā)器(3)和冷凝器(4)，并且在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，另外還具有相分離設(shè)施(5)，優(yōu)選具有真空系統(tǒng)(6)。
在另一種實(shí)施方式中，所述第一精餾設(shè)施通過在所述初步酯化設(shè)施的第二精餾設(shè)施得到補(bǔ)充。因此，在一種實(shí)施方式中，所述初步酯化反應(yīng)器(1)裝配有附加塔(7)、附加蒸發(fā)器(8)、可能的附加冷凝器(9)和可能的附加相分離設(shè)施(10)。
精餾塔已在現(xiàn)有技術(shù)中得到廣泛描述，例如ThermischeTrennverfahren[熱分離方法]，K.Sattler，VCH Verlagsgesellschaft，Weinheim，1995，特別是第2章和第7章或在DE 199 38 980，其中內(nèi)容通過參考在此特別引用。
優(yōu)選地，使用特別適合進(jìn)行本發(fā)明酯化反應(yīng)的精餾塔。這些塔以反應(yīng)溶液在各級的長停留時(shí)間為特征。因此，有利地，例如可以使用具有高液體儲(chǔ)量的塔，例如板式塔的高抑制板。因此，適合本發(fā)明的塔還特別是僅有幾個(gè)獨(dú)立級的塔，條件是只要保證適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r(shí)間。特別有利地是采用低溫，例如低于100℃，優(yōu)選80℃-90℃。
本發(fā)明實(shí)施方式產(chǎn)生了具有少量副產(chǎn)物和良好色數(shù)的產(chǎn)物。
在一種實(shí)施方式中，初步酯化在不除去水的情況下進(jìn)行，但是，在所述初步酯化中，如果在反應(yīng)溶液中沉淀出的KGA又在酯化期間溶解，水也可以利用第二精餾塔在反應(yīng)期間蒸餾除去。
有利地，在本發(fā)明方法中，KGA水溶液可以在進(jìn)入初步酯化反應(yīng)之前濃縮達(dá)到KGA的溶解度極限或更高。KGA的溶解度極限是溶液溫度和升高的酯含量的函數(shù)。優(yōu)選地，KGA溶液被濃縮到KGA質(zhì)量比率達(dá)到在30℃-70℃、更優(yōu)選40℃-60℃、最優(yōu)選在45℃-55℃下的溶解度極限。例如，在50℃的溫度下，所述溶解度極限在KGA質(zhì)量比率50％下達(dá)到。
如果KGA水溶液在酯化之前被濃縮到高于上述溶解度極限，就形成懸浮液。然后該懸浮液可根據(jù)本發(fā)明酯化，在這種情況下使用依照本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員知識而定的合適反應(yīng)設(shè)施，例如正如在實(shí)施例中描述的初步酯化反應(yīng)。因?yàn)樘崆俺醪锦セ腿芤褐絮ズ刻岣?，沉淀的KGA再溶解。也在這種情況下，在后來的精餾塔中不會(huì)出現(xiàn)固體沉積。相反，本發(fā)明方法可以這種方式特別經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行，因?yàn)樗腿膈セ磻?yīng)的原料具有的KGA濃度高于現(xiàn)有技術(shù)描述方法中的可能濃度。這樣實(shí)現(xiàn)了節(jié)約，尤其在能量方面。取出進(jìn)入蒸餾塔的操作以不攜帶任何固體的方式進(jìn)行，例如從初步酯化反應(yīng)器中剛好低于液面的上部區(qū)域進(jìn)行。
在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明方法是制備抗壞血酸方法的一部分，所制備的2-酮基-L-古洛糖酸C4-C10烷基酯被一步或多步轉(zhuǎn)化為L-抗壞血酸，例如通過堿或酸催化的內(nèi)酯化作用進(jìn)行。
因此特別優(yōu)選地，本發(fā)明方法包含下述步驟a)制備KGA水溶液，例如由發(fā)酵肉湯制備；b)在30℃-60℃、有利地在50℃下濃縮所述KGA水溶液；c)利用上述方法，用C4-C10烷基醇、優(yōu)選丁醇初步酯化所述KGA溶液；d)利用上述方法在精餾設(shè)施中用C4-C10烷基醇除水；e)濃縮所制備的KGA酯；如果合適的話，用C1-C3烷基醇、特別是甲醇使KGA C4-C10烷基醇酯進(jìn)行酯交換；f)將所述酯內(nèi)酯化以生成L-抗壞血酸；并且g)分離游離的L-抗壞血酸；其中，除步驟(c)和(d)之外，每一步都是任選的或可以如現(xiàn)有技術(shù)所述伴隨其它的中間階段，例如蒸發(fā)和濃縮溶液，過濾例如微量過濾或超過濾，沉淀，結(jié)晶，萃取，從鹽中釋放酸。優(yōu)選地，本發(fā)明方法在一種實(shí)施方式中包含所述(a)-(g)中的所有步驟。
合適的KGA溶液可以例如通過處理用于產(chǎn)生KGA的微生物的發(fā)酵肉湯形成。
發(fā)酵溶液可以使用現(xiàn)有技術(shù)中描述的方法處理，例如通過過濾或通過結(jié)晶或沉淀分離Na-KGA。
溶液，特別是KGA溶液，可以通過在現(xiàn)有技術(shù)中公知的技術(shù)濃縮，例如通過蒸發(fā)或通過滲透，例如通過反滲透。優(yōu)選地，在溫和條件下、特別是40℃-60℃和減壓下操作。
內(nèi)酯化可以在酸或堿催化下進(jìn)行。適合的方法已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中廣泛描述。
本文開始陳述的出版物在此特別引用以供參考。
本發(fā)明將參考下述


圖1顯示使用精餾設(shè)施的在初步酯化中不分除水的本發(fā)明方法，初步酯化反應(yīng)器(1)，隨后是具有下述配置的精餾實(shí)施(2)蒸發(fā)器(3)、冷凝器(4)、相分離設(shè)施(5)和真空系統(tǒng)(6)。
圖2顯示具有第二精餾設(shè)施的在初步酯化中分除水的本發(fā)明方法，初步酯化反應(yīng)器(1)，隨后是具有下述配置的精餾實(shí)施(3)蒸發(fā)器(2)、冷凝器(4)、相分離設(shè)施(5)和真空系統(tǒng)(6)，其中所述的初步酯化反應(yīng)器(1)裝配有附加的精餾設(shè)施(7)、附加的蒸發(fā)器(8)、附加的冷凝器(9)和附加的相分離設(shè)施(10)。
本發(fā)明將通過下述實(shí)施例進(jìn)一步說明，但這不能認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1本發(fā)明方法的一般實(shí)施方式示于圖1將在50℃下濃縮到溶解度極限的KGA水溶液(50％KGA質(zhì)量比例)與正丁醇按照1∶1-3∶1、優(yōu)選1.5∶1-2∶1的質(zhì)量比混合，并與催化量的濃硫酸混合，送入壁加熱的連續(xù)流動(dòng)攪拌罐或其它反應(yīng)器1中，所述反應(yīng)器的容積應(yīng)使停留時(shí)間為1-3小時(shí)，優(yōu)選1.5小時(shí)。反應(yīng)器1的加熱器應(yīng)設(shè)定為在該反應(yīng)器的內(nèi)部達(dá)到65-120℃，優(yōu)選80-90℃。因此在反應(yīng)器1中的酯化度達(dá)到了30-60％。所述混合物離開(1)后被送入多級精餾設(shè)施(2)，例如板式塔或填充塔。所述連續(xù)精餾設(shè)施(2)裝配有蒸發(fā)器(3)、冷凝器(4)、相分離設(shè)施(5)以及真空系統(tǒng)(6)。流入的混合物在重力作用下在設(shè)施(1)中向下流動(dòng)，同時(shí)來自蒸發(fā)器(3)的主要含正-BuOH的蒸汽按照與該液體相反的方向流動(dòng)。水在該液體中的濃度沿從分離階段到分離階段的向下路徑下降，從而進(jìn)行所述酯化反應(yīng)(反應(yīng)性蒸餾)。在設(shè)施2的頂部，共沸組合物的蒸汽被冷凝并機(jī)械地分離為主要含BuOH的相和主要含水相。所述水相被分出并送入廢水處理，如果合適的話回收BuOH，而所述BuOH相回流返回再循環(huán)到精餾設(shè)施1。通過施加合適的真空(6)，蒸發(fā)器3中的溫度被設(shè)定在65-110℃，優(yōu)選80-90℃。在蒸發(fā)器3的底部，取出基本無水的KGA丁酯和BuOH的混合物。作為本發(fā)明初步反應(yīng)器的結(jié)果，精餾設(shè)施2中一般沒有出現(xiàn)固體沉淀。
實(shí)施例2圖2顯示了本發(fā)明方法的另一種設(shè)施方式這里，初步酯化反應(yīng)器1裝配有附加塔2、附加的蒸發(fā)器3、附加的冷凝器4和附加的相分離設(shè)施5，并因而在初步酯化中只要部分除去水就達(dá)到了較高的酯化度。由于所述初步酯化在攪拌罐中進(jìn)一步進(jìn)行(KGA是高沸點(diǎn)餾分)，塔2的內(nèi)部構(gòu)件不會(huì)被固體包覆。
實(shí)施例3KGA水溶液通過多級水蒸發(fā)來濃縮(例如在降膜蒸發(fā)器中)，在最后一級中，在大約50℃和適當(dāng)真空下濃縮到50％KGA(m/m)濃度，所以沒有固體沉淀出來。該溶液在加熱的攪拌罐中與正丁醇(正-BuOH)混合，例如，以質(zhì)量比1.73∶1混合，然后加入少量的硫酸(H2SO4)(基于KGA的大約1質(zhì)量％)作為催化劑。該透明的無固體的混合物在85℃下酯化1-1.5小時(shí)。盡管水在該混合物中占大約18％的較高質(zhì)量比率，KGA轉(zhuǎn)化為KGA丁基酯的轉(zhuǎn)化率仍然達(dá)到45-50％。在該混合物于反應(yīng)性蒸餾中的進(jìn)一步酯化中(例如依照DE 199 38 980)，沒有出現(xiàn)固體沉淀。
實(shí)施例4在一個(gè)通過油浴外部加熱的攪拌罐中(最大容積100cm3)，使23g干燥的、煅燒過的KGA在85℃下于幾分鐘內(nèi)完全溶于23g水。然后加入80g預(yù)熱到85℃的正丁醇和0.3g濃硫酸(96％)，并在回流下攪拌該混合物1.5小時(shí)，KGA完全溶解。然后，利用HPLC測定KGA丁基酯在該混合物中的質(zhì)量比率，測得10.68％的質(zhì)量比率。該值與45.5％的酯形成率對應(yīng)。
實(shí)施例5所述設(shè)施通過水冷卻的冷凝器和真空泵延伸。在除了前述要點(diǎn)之外的同樣進(jìn)行的第二實(shí)驗(yàn)中，通過施加真空在接近沸點(diǎn)的85℃下于30分鐘的過程內(nèi)蒸餾除去75g液體，不抽取試樣。所述液體混合物在攪拌罐中直到結(jié)束都保持透明，沒有觀察到固體沉淀。利用卡爾.費(fèi)歇爾方法測定殘余水含量，得到殘余水含量為0.4％(m/m)。
實(shí)施例6在另一實(shí)驗(yàn)中，與第二實(shí)驗(yàn)相同，使23g干燥的、煅燒過的KGA在85℃下于幾分鐘內(nèi)完全溶于23g水。然后加入80g預(yù)熱到85℃的正丁醇和0.3g濃硫酸(96％)，并通過施加真空立即開始蒸餾。在此期間由于固體沉淀導(dǎo)致出現(xiàn)混濁。隨著蒸餾進(jìn)一步進(jìn)行，所述固體再溶解。
權(quán)利要求
1.一種通過用飽和的、支化或未支化C4-C10醇酯化2-酮基-L-古洛糖酸(KGA)以制備2-酮基-L-古洛糖酸C4-C10烷基酯的方法，該方法包括，在初步酯化中，使KGA水溶液在酸催化下與C4-C10醇反應(yīng)直到酯化度達(dá)到20％-70％，并且在連續(xù)精餾設(shè)施中用C4-C10醇使產(chǎn)物脫水，由此進(jìn)行所述酯化反應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述醇是具有4-10個(gè)碳原子的飽和的、支化或未支化烷基醇，優(yōu)選正丁醇。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在初步酯化中，所用醇與所述水溶液中的KGA含量之間的質(zhì)量比為1∶1-5∶1。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中催化劑是酸性非均相或均相催化劑。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中催化劑是無機(jī)酸。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中初步酯化在連續(xù)流動(dòng)攪拌罐中進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其在下述條件下進(jìn)行a)含水的KGA在初步酯化中的平均停留時(shí)間為1-3小時(shí)，b)初步酯化的反應(yīng)溫度為65℃-120℃，和/或c)KGA含量與C4-C10醇的質(zhì)量比為1∶1-5∶1，和/或d)整個(gè)方法中的反應(yīng)溫度為50℃-120℃，和/或e)以每摩爾KGA計(jì)使用0.02-0.03摩爾硫酸作為催化劑。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中KGA水溶液在進(jìn)入初步酯化反應(yīng)器之前被濃縮到KGA的溶解度極限。
9.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中KGA水溶液在進(jìn)入初步酯化反應(yīng)器之前被濃縮到高于KGA的溶解度極限。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述連續(xù)精餾設(shè)施(2)裝配有蒸發(fā)器(3)和冷凝器(4)，并且優(yōu)選裝配相分離設(shè)施(5)和/或真空系統(tǒng)(6)。
11.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述初步酯化反應(yīng)器(1)裝配有附加塔(7)、附加蒸發(fā)器(8)和附加冷凝器(9)并優(yōu)選具有附加的相分離設(shè)施(10)。
12.一種制備抗壞血酸的方法，包括如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法，并將所制備的2-酮基-L-古洛糖酸C4-C10烷基酯在一個(gè)或多個(gè)步驟中轉(zhuǎn)化為L-抗壞血酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過用不飽和的、支化或未支化C
文檔編號C07H7/027GK1711276SQ200380103001
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月11日
發(fā)明者T·多姆施克, M·默爾格, G·格羅斯曼, T·福斯特 申請人:巴斯福股份公司