BRPI0711237A2 - processo de purificação e recuperação de uma amida terciária a partir de uma composição lìquida aquosa - Google Patents
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Abstract
PROCESSO DE PURIFICAçãO E RECUPERAçãO DE UMA AMIDA TERCIáRIA A PARTIR DE UMA COMPOSIçãO LIQUIDA AQUOSA, trata-se a presente invenção de um processo aprimorado para a recuperação e purificação de dimetilformamida (DMF) com ou sem impurezas inorgânicas, particularmente, proveniente de fluxos de tratamento de um processo de produção do adoçante de alta intensidade, triclorogalactosacarose, por meio da adsorção em um adsorvente com afinidade seletiva por dimetilformamída (DMF), seguida pela eluição na forma pura, por meio da eluição com um eluente apropriado, incluindo metanol.
Description
"PROCESSO DE PURIFICAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE UMA AMIDATERCIÁRIA A PARTIR DE UMA COMPOSIÇÃO LÍQUIDA AQUOSA"
Campo Técnico
Trata-se a presente invenção de processo de recuperaçãode N-N-dimetilformamida proveniente de fluxos de tratamento do processo deprodução de triclorogalactosacarose, ou seja, de 1',6'-dicloro-1'-6'-dideoxi-beta-D-fructofuranosil-4-cloro-4-deoxi-alfa-galactopiranosídeo (TGS).
Fundamentos da Invenção
A maneira mais econômica de recuperar dimetilformamidaproveniente de fluxos de tratamento do processo de produção detriclorogalactosacarose é descrita, na qual a amida terciária é adsorvida em umaresina cromatográfica por afinidade, As outras impurezas são lavadas e adimetilformamida pura é eluída por meio do uso de solventes apropriados.
A produção de triclorogalactosacarose envolve a proteçãoda 6^a- posição primária da sacarose. Isso é feito, primeiramente, pela dissoluçãoda sacarose em um solvente apropriado. O solvente preferido é uma amidaterciária, como, por exemplo, N-N-dimetilformamida (DMF), dimetilacetamida, etc.Além disso, após a formação do éster de sacarose 6-0- protegida, é realizada acloração por meio do uso de um reagente Vilsmeier-Haack (reagente Vilsmeier).Este reagente Vilsmeier-Haack é gerado pela reação do reagente de cloração,como, por exemplo, cloreto de tionila, oxicloreto de fósforo, pentacloreto defósforo, etc., com uma amida terciária, como, por exemplo, N-N, dimetilformamida(DMF), etc. A reação é realizada com o excesso de dimetilformamida (DMF), detal forma que a própria dimetilformamida (DMF) age como um meio para arealização da reação de cloração.
A reação de cloração forma a triclorogalactosacarose, umadoçante artificial, juntamente com vários outros derivados clorados de açúcar,como impurezas. O solvente, a dimetilformamida (DMF) proveniente da misturade reação durante o isolamento de triclorogalactosacarose, precisa serrecuperado. A dimetilformamida (DMF) é um fator de custo substancial para ocusto do processo, para a produção de triclorogalactosacarose. A maneiraeconômica de recuperar o solvente faz parte do desenvolvimento do processo, noqual o solvente recuperado é isento de impurezas e também pode ser reutilizadopara ciclos em lote subseqüentes. Isto também é necessário para evitarproblemas de manuseio de dimetilformamida (DMF) nos efluentes provenientesdo ponto de controle de poluição.
No entanto, o alto ponto de ebulição e a decomposição,quando aquecida a uma temperatura superior a 80-1OO0C1 são as propriedadesda dimetilformamida (DMF) ou de qualquer amida terciária, que dificultam arecuperação da dimetilformamida (DMF) em sistemas convencionais dedestilação.
Quando a dimetilformamida (DMF) é destilada sobtemperaturas mais baixas e sob vácuo ou destilada a altas temperaturas, oscustos de energia associados à mesma são extraordinários. Por isso, éimpraticável recuperar a dimetilformamida (DMF) de uma maneira econômica,através do processo de destilação convencional.
Conseqüentemente, um objetivo da presente invençãoconsiste em apresentar métodos mais eficientes e mais práticos de recuperaçãode dimetilformamida (DMF) proveniente de fluxos de tratamento.
Técnica Anterior
Navia e outros (1996a), na Patente Norte-Americana No.5530106 e Navia e outros (1996b), na Patente Norte-Americana No. 5498709,recuperaram dimetilformamida (DMF) proveniente de outros componentes defluxos de tratamento do processo de produção de triclorogalactosacarose, pormeio de destilação a vapor. No entanto, por um lado, isso não conduz a umaremoção total de dimetilformamida (DMF), e por outro lado, leva a um grandeaumento no volume de reagentes remanescentes no fluxo de tratamento doprocesso e, além disso, a dimetilformamida (DMF) removida precisa sernovamente recuperada.
A remoção de dimetilformamida (DMF) também foialcançada por Ratnam e outros, no Pedido de Patente No. PCT/IN2004/000142,por meio de secagem sob condições amenas, incluindo a utilização de umsecador de película fina sob agitação (ATFD). No entanto, este processo recuperaa dimetilformamida (DMF) como uma solução aquosa, a partir da qual a suarecuperação, na forma pura, envolve novamente a destilação sob temperaturamais elevada, o que causa a perda deste precioso solvente. Um métodomelhorado baseado em destilação azeotrópica é o assunto focalizado por outropedido de patente dos inventores do presente pedido de patente, que envolvedestilações repetidas até que cerca de 5% de dimetilformamida (DMF) permaneçano fluxo de tratamento do processo; no entanto, isso envolve destilaçõesrepetidas e a dimetilformamida (DMF) proveniente da mistura azeotrópica precisaser recuperada por meio de um processo adicional.
Conseqüentemente, é altamente desejável que haja umprocesso simples, que possa ser completado com um número mínimo de etapas eatinja a recuperação de dimetilformamida (DMF) na forma pura.
Sumário da Invenção
O processo da presente invenção atinge o isolamento deuma amida terciária, particularmente dirtietilformamida (DMF), a partir de outroscomponentes inorgânicos e aquosos de um fluxo de processo, por meio deadsorção seletiva de uma amida terciária em um adsorvente. Os componentesque não são adsorvidos são lavados e a amida terciária é dessorvida do ditoadsorvente por meio do uso de um solvente eluente não-aquoso, que pode serremovido da mistura eluída, por meio de destilação sob pressão atmosférica ousob pressão reduzida.
Em uma modalidade preferida da presente invenção, umfluxo de tratamento, ao qual a presente invenção pode ser aplicada para arecuperação de uma amida terciária, compreende a recuperação dedimetilformamida (DMF) proveniente de fluxos de tratamento do processo deprodução de triclorogalactosacarose, sendo que a dimetilformamida (DMF) éadsorvida sobre um leito de uma resina, em uma coluna cromatográfica, asimpurezas são lavadas e a dimetilformamida (DMF) pura é eluída, por meio douso de solventes apropriados.
As ditas resinas cromatográficas por afinidade são gruposcapazes de adsorver um solvente orgânico, incluindo dimetilformamida (DMF),seletivamente/preferencialmente em componentes inorgânicos e/ou aquosos ecompreendem eluição subseqüente e recuperação do solvente adsorvido naforma pura, por meio do uso de um eluente apropriado. Aqui, o custo direto comenergia da recuperação do solvente é drasticamente reduzido e a qualidade dosolvente recuperado também é maior em termos de pureza. A resina HP20disponível comercialmente junto à Diaion (Mitsubishi Chemical Corporation, 33-8Shiba 5-chome, Minato-ku, Tóquio 108-0014 Japão) é uma resina cromatográficailustrativa apresentada aqui, que tem afinidade seletiva por uma amida terciária,principalmente, por dimetilformamida (DMF), de preferência, em componentesinorgânicos e/ou aquosos de um fluxo de tratamento.
A presente invenção também pode ser utilizada pararecuperar uma amida terciária de um fluxo de tratamento de qualquer outrareação de síntese orgânica, por meio da aplicação de cromatografia por afinidade,como modalidades da presente invenção. Por exemplo: na síntese do antibióticoRoxitromicina a partir da eritromicina, a dimetilformamida (DMF) é utilizada comoum solvente e, neste processo, a dimetilformamida (DMF) também pode serrecuperada pela resina baseada no processo cromatográfico.
Descrição Detalhada da Invenção
Em todo o relatório da presente invenção, a menos que ocontexto não permita, a forma singular inclui a forma plural correspondente. Acitação de um reagente ou de uma condição de reação não deve ser interpretadacomo um limite às reivindicações, mas apenas como uma ilustração de umamodalidade preferida da presente invenção com relação a esse fator, e qualqueralternativa que realize a mesma função e possa ser utilizada como umaalternativa, dentro do âmbito das reivindicações, deve ser considerada cobertapela presente invenção. Conseqüentemente, a citação de "uma amida terciária"inclui toda e qualquer amida terciária ou amidas terciárias; a citação de"dimetilformamida (DMF)" inclui qualquer uma das outras amidas terciárias,incluindo dimetilacetamida, n-metil-pirrolidona e algo do gênero, que possaexecutar a mesma função, quando utilizada no lugar da dimetilformamida (DMF),e a citação de "uma resina cromatográfica por afinidade" inclui todos os tipos deresinas cromatográficas que possam adsorver uma substância química emdetrimento de outros componentes químicos de um fluxo de tratamento nocontexto descrito, aqui, uma amida terciária, em detrimento de um componenteinorgânico e/ou aquoso de um fluxo de processo, além da resina cromatográficapor afinidade preferida e especificada no presente relatório.
Uma modalidade da presente invenção compreende arecuperação de uma amida terciária, de preferência, dimetilformamida (DMF), apartir de um fluxo de tratamento obtido em um processo de fabricação dedimetilformamida (DMF), que compreende dimetilformamida (DMF), água e saisinorgânicos, por meio da adsorção seletiva em um adsorvente.
Conseqüentemente, uma modalidade da presenteinvenção compreende a identificação de um adsorvente como uma resinacromatográfica por afinidade capaz de adsorver, seletivamente, adimetilformamida (DMF), a amida terciária preferida, a partir de fluxos detratamento. A modalidade preferida do processo de adsorção é umacromatografia em coluna empacotada com o adsorvente preferido.
Em uma modalidade preferida do processo da presenteinvenção, o fluxo de tratamento proveniente do processo de fabricação datriclorogalactosacarose contendo dimetilformamida (DMF) é diretamente passadoatravés de uma resina cromatográfica embalada em uma coluna de açoinoxidável. O fluxo de tratamento de dimetilformamida (DMF) é passado a umadeterminada taxa de fluxo, de acordo com as considerações do projeto. Adimetilformamida (DMF) é seletivamente adsorvida à resina e outras impurezascom água passam através da saída da coluna. A resina é então lavada pararemover eventuais impurezas aderidas. A dimetilformamida (DMF) adsorvida naresina é eluída por solventes apropriados, como, por exemplo, metanol, acetona,etc. A mistura de solvente e dimetilformamida (DMF) é então submetida àdestilação sob temperatura baixa e a dimetilformamida (DMF) pura é recuperada.
As modalidades de resinas utilizadas para a cromatografiade afinidade da presente invenção são adsorventes sintéticos projetadosaromaticamente. O material de base sintética é estireno acoplado comdivinilbenzeno. Estas resinas especialmente reticuladas são altamente porosas epodem armazenar grandes moléculas nela e também podem ser eluídas comfacilidade. Estas resinas são utilizadas para a recuperação ou purificação de umavariedade de solventes. A finalidade da anexação a estes grupos funcionais dasresinas, que têm afinidade seletiva ou preferencial com a molécula de interesse,aqui uma amida terciária, é de torná-las úteis para as aplicações de purificação eadsorção seletiva.
A modalidade particular de um adsorvente útil para aprática da presente invenção é ilustrada pela resina HP20 disponívelcomercialmente junto à Diaion (Mitsubishi Chemical Corporation, 33-8 Shiba 5-chome, Minato-ku, Tóquio 108-0014 Japão). A resina HP20 tem um grau padrãode adsorvente do tipo aromático baseado na matriz polistirênica reticuladautilizada em diferentes campos industriais, incluindo extração de intermediários deantibióticos a partir de caldo de fermentação, separação de peptídeos ou aditivosalimentares, retirada do amargor de sucos cítricos, etc. A resina HP20 é umabase de poliestireno acoplada com anel benzênico, o que a torna altamentehidrofóbica.
A presente invenção também pode ser utilizada pararecuperar uma amida terciária de um fluxo de tratamento de qualquer outrareação de síntese orgânica, por meio da aplicação de cromatografia por afinidade,como modalidades da presente invenção. Por exemplo, na síntese do antibióticoRoxitromicina a partir da eritromicina, a dimetilformamida (DMF) é utilizada comoum solvente e, neste processo, a dimetilformamida (DMF) também pode serrecuperada pela resina baseada no processo cromatográfico.
O fluxo de tratamento proveniente do processo defabricação de triclorogalactosacarose pode ser dimetilformamida (DMF), emqualquer uma das seguintes misturas:
a) dimetilformamida (DMF) em solução aquosa, e;
b) dimetilformamida (DMF) em solução aquosa,juntamente com sais inorgânicos.
As modalidades de um fluxo de tratamento contendodimetilformamida (DMF) ao qual o processo da presente invenção pode seradaptado para a recuperação de dimetilformamida (DMF) compreendem misturasaquosas de dimetilformamida (DMF) obtida como uma primeira etapa derecuperação a partir de uma mistura de reação gerada em um ou mais de umprocesso de fabricação de triclorogalactosacarose descrito nas Patentes Norte-Americanas Nos. 4801700, 4826962, 4889928, 4980463, 5023329, 5089608,5498709 e 5530106. Esta lista de patentes é apenas ilustrativa e não pretende serexaustiva ou limitadora. Muitas mais modalidades de fluxo de tratamento podemser consideradas para a adaptação da presente invenção, para a recuperação dedimetilformamida (DMF), e todas estas são consideradas dentro do âmbito dapresente invenção.
Após a recuperação de dimetilformamida (DMF) napresente invenção, na forma de uma mistura eluída da coluna cromatográfica porafinidade, normalmente, a quantidade de dimetilformamida (DMF) no eluentemetanol preferido varia entre aproximadamente 40% e 50%. A recuperação dedimetilformamida (DMF) desta mistura/solução é mais fácil, mais conveniente emenos dispendiosa em relação à energia do que a recuperação dedimetilformamida (DMF) de uma mistura de dimetilformamida (DMF):águageralmente obtida em processos convencionais das técnicas anteriormentecitadas, sendo que o conteúdo de dimetilformamida (DMF) na mistura aquosa égeralmente não superior a 15%-18%. Esta mistura de dimetilformamida(DMF):água, se for submetida à destilação atmosférica, a temperatura deverá serde 100°C e a dimetilformamida (DMF) irá decompor-se, lentamente, a estatemperatura. Além disso, alguma percentagem de dimetilformamida (DMF) e águaformará uma solução azeotrópica e resultará em uma mistura de dimetilformamida(DMF):água contendo entre aproximadamente 80% e 85% de dimetilformamida(DMF) em água. Esta mistura precisa ser novamente destilada em uma coluna dedestilação, para a obtenção de 95% ou mais de teor de dimetilformamida (DMF),para uma recuperação satisfatória. A destilação sob pressão mais baixa, pararemover a água, não é tão econômica em comparação à remoção do metanol. Adiferença do ponto de ebulição entre o metanol e a dimetilformamida (DMF) émuito alta e eles não formam qualquer solução azeotrópica, enquanto adimetilformamida (DMF) e a água terão de passar por duas etapas de destilaçãopara recuperar a dimetilformamida (DMF) em alta percentagem e o custo daenergia destas operações se torna proibitivo, em comparação com o preço dadimetilformamida (DMF) recuperada.A mesma abordagem deve incluir uma amida terciária,que pode ser utilizada como alternativa à dimetilformamida (DMF) em umareação, como, por exemplo, dimetilacetamida utilizada na preparação do reagenteVilsmeier-Haack.
Exemplo 1
Recuperação de dimetilformamida (DMF) proveniente deum fluxo de tratamento de cloração de sacarose-6-éster, por meio do uso dacloração de sacarose-6-éster, utilizando o reagente Vilsmeier-Haack gerado apartir de cloreto de tionila e dimetilformamida (DMF)
Foram colocados 475 litros de dimetilformamida (DMF)em um reator revestido de vidro (GLR) e 16 kg de carvão vegetal foramadicionados e agitados. A difusão de nitrogênio na massa de reação foi iniciada e344 litros de cloreto de tionila foram adicionados por meio de gotejamento, paracontrolar a temperatura entre 40°C e 45°C, e sob agitação constante. Depois dotérmino da adição de cloreto de tionila, a massa de reação foi agitada durante 60minutos a uma temperatura de 45°C e depois foi resfriada a uma temperaturaentre O°C e 5°C. Foram adicionados, lentamente, 80 kg da solução de sacarose-6-acetato a 88% em dimetilformamida (DMF) à massa de reação e a temperaturafoi controlada abaixo de 5°C.
Em seguida, a massa foi colocada para atingir atemperatura ambiente (entre 30°C e 35°C) e foi agitada por 3 horas. Então, amassa foi aquecida a 85°C e mantida durante um período de 60 horas, depois foiaquecida a 100°C, mantida por 6 horas e depois foi aquecida a 114°C e mantidapor 90 minutos. Depois, a massa clorada foi neutralizada por meio do uso desolução de amoníaco a 7% em um sistema contínuo de supressão até atingir o pH7,0.
Observou-se um volume da massa neutralizada de 3500litros e o teor de dimetilformamida (DMF) foi de 18%. Também continha derivadosclorados de sacarose e sais inorgânicos dissolvidos na mesma.
Exemplo 2
Recuperação de dimetilformamida (DMF) proveniente deum fluxo de tratamento aquoso contendo sais inorgânicos gerados pelos efluentesde um processo de separação cromatográfica por afinidade detriclorogalactosacarose e compostos relacionados.
Geração do fluxo de tratamento: 3000 litros de um fluxode tratamento do processo de fabricação de triclorogalactosacarose do Exemplo1, contendo 18% de dimetilformamida (DMF) e sais inorgânicos dissolvidos dacloração, foram levados para a recuperação da dimetilformamida (DMF).
A solução foi passada através da resina ADS 600disponível comercialmente junto à Thermax, embalada em coluna de açoinoxidável. O fluxo através da coluna continha dimetilformamida (DMF), água esais inorgânicos e a 6-acetil-triclorogalactosacarose estava ligada à coluna deresina. A coluna foi, então, lavada com água, para remover qualquerdimetilformamida (DMF) e componente inorgânico aderidos à resina. Em seguida,o fluxo e as lavagens coletadas foram levados para a recuperação dadimetilformamida (DMF). O volume total foi de 3500 litros, contendo 15,7% dedimetilformamida (DMF).
A recuperação da dimetilformamida (DMF) porcromatografia por afinidade foi: 800 litros de fluxo coletado através da soluçãoforam passados através da resina HP20 disponível comercialmente junto à Diaion(Mitsubishi Chemical Corporation, 33-8 Shiba 5-chome, Minato-ku, Tóquio 108-0014 Japão), embalada em coluna de aço inoxidável. A solução foi passada auma taxa de fluxo de 450 litros/hora. O fluxo através da coluna continha saisinorgânicos em água. A dimetilformamida (DMF) foi adsorvida seletivamente,com base na cromatografia de interação hidrofóbica com a resina. Este fluxoatravés da corrente foi coletado e levado para o tratamento de resíduos.
Depois que a solução foi passada, a coluna foi lavadacom 2400 litros de água desmineralizada a uma taxa de fluxo de 450 litros/hora.Em seguida, a dimetilformamida (DMF) adsorvida na resina foi eluída com 1500litros de metanol.
A dimetilformamida (DMF) juntamente com o metanol foicoletada do fundo da coluna e submetida à destilação a 45°C sob vácuo, para aremoção do metanol. A pureza da dimetilformamida (DMF) verificada por meio decromatografia em fase gasosa (GC) foi de 97,8%. O rendimento total dadimetilformamida (DMF) proveniente do fluxo de recuperação foi de 95%.
Exemplo 3
Recuperação de dimetilformamida (DMF) proveniente deum fluxo de tratamento aquoso contendo sais inorgânicos gerados por secagemem um secador de película fina sob agitação, em um processo de fabricação detriclorogalactosacarose.
Geração do fluxo de tratamento: 500 litros de massaneutralizada do Exemplo 1 foram passados através do secador de película finasob agitação, onde a massa foi secada sob vácuo e a temperatura foi mantidaabaixo de 45°C. Os sólidos obtidos eram uma mistura de sais inorgânicos ederivados clorados de sacarose, incluindo 6-acetil-triclorogalactosacarose. Estessólidos foram levados para extração e isolamento da triclorogalactosacarose pormeio de métodos apropriados.
Os solventes que foram removidos do fluxo dealimentação para o secador de película fina sob agitação (ATFD) foramcondensados através de um sistema de condensação de alta eficiência, onde asolução de dimetilformamida (DMF) em água foi obtida. Esta solução continha16% de dimetilformamida (DMF) e foi levada para a recuperação dadimetilformamida (DMF).
A recuperação da dimetilformamida (DMF) porcromatografia por afinidade foi: a dita solução foi passada através de 550 litros daresina HP20 (conforme detalhes no Exemplo 2) embalada em coluna de açoinoxidável. A solução foi passada a uma taxa de fluxo de 175 litros/hora. O fluxoatravés da coluna era água e foi enviado diretamente para o tratamento deresíduos. Este fluxo foi coletado e levado para o tratamento de resíduos. Adimetilformamida (DMF) foi seletivamente adsorvida à resina. Depois que asolução foi passada, a coluna foi lavada com 1200 litros de água desmineralizadaa uma taxa de fluxo de 175L litros/hora. Em seguida, a dimetilformamida (DMF)adsorvida na resina foi eluída com 550 litros de metanol.
A dimetilformamida (DMF) juntamente com o metanol foicoletada do fundo da coluna e submetida à destilação a 45°C sob vácuo, para aremoção do metanol. A pureza da dimetilformamida (DMF) que foi verificada pormeio de cromatografia em fase gasosa (GC) foi de 96,2%. O rendimento total dadimetilformamida (DMF) proveniente do fluxo de recuperação foi de 94%.
Exemplo 4
Recuperação da dimetilacetamida proveniente dacloração de sacarose-6-éster, por meio do uso do reagente Vilsmeier-Haackgerado a partir de cloreto de tionila e dimetilacetamida
Geração do fluxo de tratamento: foram colocados 4,85litros de dimetilacetamida em um reator revestido de vidro (GLR) e 0,18kg decarvão vegetal foram adicionados e agitados. A difusão de nitrogênio na massade reação foi iniciada e 3,44 litros de cloreto de tionila foram adicionados por meiode gotejamento para controlar a temperatura entre 40°C e 45°C e sob agitaçãoconstante. Depois do término da adição de cloreto de tionila, a massa de reaçãofoi agitada durante 60 minutos a uma temperatura de 45°C e depois foi resfriada auma temperatura entre 0°C e 5°C. Foram adicionados, lentamente, 0,8 kg dasolução de sacarose-6-acetato a 82% em dimetilacetamida à massa de reação ea temperatura foi controlada abaixo de 5°C.
Em seguida, a massa foi colocada para atingir atemperatura ambiente e agitada por 3 horas. Então, a massa foi aquecida a 85°Ce mantida durante um período de 60 horas, depois foi aquecida a 100°C, mantidapor 6 horas e depois foi aquecida a 114°C e mantida por 90 minutos. Então, amassa clorada foi neutralizada por meio do uso de solução de amoníaco a 7% atéatingir o pH 7,0.
Observou-se um volume da massa neutralizada de 38litros e o teor de dimetilacetamida foi de 16%. Também continha derivadosclorados de sacarose e sais inorgânicos dissolvidos na mesma.
38 litros da dita massa neutralizada contendo 16% dedimetilformamida (DMF) e os sais inorgânicos dissolvidos passaram através daresina ADS 600, disponível comercialmente junto à Thermax, embalada emcoluna de aço inoxidável. O fluxo através da coluna continha dimetilformamida(DMF), água e sais inorgânicos e a 6-acetil-triclorogalactosacarose estava ligadaà coluna de resina. A coluna foi, então, lavada com água, para remover qualquerdimetilformamida (DMF) e componentes inorgânicos aderidos à resina. Emseguida, o fluxo e as lavagens coletadas foram levados para a recuperação dadimetilformamida (DMF). O volume total foi de 42 litros, contendo 14% dedimetilformamida (DMF).
Recuperação de dimetilacetamida por cromatografia porafinidade: o dito fluxo através do fluxo coletado através da solução foi passadoatravés de 60 litros da resina HP20 disponível comercialmente junto à Diaion(Mitsubishi Chemical Corporation, 8-5 Shiba 108-chome, Minato-ku, Tóquio 0014-Japão), embalada em coluna de aço inoxidável. A solução foi passada a uma taxade fluxo de 42 litros/hora. O fluxo através da coluna continha sais inorgânicos emágua. A dimetilacetamida foi adsorvida seletivamente, com base na cromatografiade interação hidrofóbica com a resina. Este fluxo através da corrente foi coletadoe levado para o tratamento de resíduos.
Depois que a solução foi passada, a coluna foi lavadacom 120 litros de água desmineralizada a uma taxa de fluxo de 45 litros/hora. Emseguida, a dimetilacetamida adsorvida na resina foi eluída com 15 litros demetanol.
A dimetilacetamida juntamente com o metanol foi coletadado fundo da coluna e submetida à destilação a 45°C sob vácuo, para a remoçãodo metanol. Foi verificada a pureza da dimetilacetamida por meio decromatografia em fase gasosa (GC)1 a qual foi de 96,2%. O rendimento total dadimetilformamida (DMF) proveniente do fluxo de recuperação foi de 93%.
Exemplo 6
Recuperação de dimetilformamida (DMF) da preparaçãode roxitromicina
Geração do fluxo de tratamento: a Eritromicina A oxima(37,5 g, 0,05 mol) é dissolvida em 100 ml de dimetilformamida (DMF) e resfriada auma temperatura entre 0°C e 5°C. O metóxido de sódio (3,24 g, 0,062 mol) éadicionado seguido por cloreto de (metoxietoxi)metila (6,85 g, 0,055 mol)dissolvido, lentamente, em 12,5 ml de dimetilformamida (DMF), sob agitação,durante 2-3 horas a uma temperatura entre O0C e 5°C. A reação é monitorada porcromatografia em camada delgada (TLC) até que a eritromicina A oximadesapareça. Depois, a temperatura da mistura de reação é aumentada paratemperatura ambiente e 350 ml de água são adicionados durante uma hora. Amassa leve líquida é agitada por 2 horas, depois, o precipitado cristalino écoletado por meio de filtração e cuidadosamente lavado com água (200 ml).
O filtrado continha até 18% de dimetilformamida (DMF)em água. Esta solução foi submetida à recuperação de dimetilformamida (DMF),por meio do uso da resina HP20 disponível comercialmente junto à Diaion.
A recuperação da dimetilformamida (DMF) porcromatografia por afinidade foi: a dita solução foi passada através de 100 litros daresina HP20 disponível comercialmente junto à Diaion (conforme detalhes noExemplo 2) embalada em coluna de aço inoxidável. A solução foi passada a umataxa de fluxo de 100 ml/hora. O fluxo através da coluna era água e foi enviadodiretamente para o tratamento de resíduos. Este fluxo foi coletado e levado para otratamento de resíduos. A dimetilformamida (DMF) foi seletivamente adsorvida àresina. Depois que a solução foi passada, a coluna foi lavada com 250 litros deágua desmineralizada a uma taxa de fluxo de 100 ml/hora. Em seguida, adimetilformamida (DMF) adsorvida na resina foi eluída com 100 ml de metanol.
A dimetilformamida (DMF) juntamente com o metanol foicoletada do fundo da coluna e submetida à destilação a 45°C sob pressãoreduzida, para a remoção do metanol. A pureza da dimetilformamida (DMF)obtida que foi verificada por meio de cromatografia em fase gasosa (GC) foi de96,2%. O rendimento total da dimetilformamida (DMF) proveniente do fluxo derecuperação foi de 98%.
Claims (7)
1. PROCESSO DE PURIFICAÇÃO E RECUPERAÇÃODE UMA AMIDA TERCIÁRIA A PARTIR DE UMA COMPOSIÇÃO LÍQUIDAAQUOSA, sendo que a dita composição líquida aquosa compreende uma amidaterciária, um ou mais de um componente aquoso, com ou sem uma ou mais deuma impureza inorgânica, caracterizado pelo fato de o dito processo compreenderas seguintes etapas:a. Colocar a dita composição líquida aquosa em contatocom um adsorvente que tem uma afinidade seletiva com a dita amida terciária;b. Lavar o dito adsorvente isento de impurezas por meiode lavagem com um solvente para lavagem apropriado, que não deve adsorver aamida terciária;c. Dessorção da amida terciária adsorvida em umsolvente apropriado, como um eluente e coletá-la separadamente do adsorvente;d. Separar o dito eluente disse da amida terciáriadessorvida por meio do uso de um método de separação e recuperação da ditaamida terciária em uma forma substancialmente pura.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de:a. a dita composição líquida aquosa ser uma soluçãoaquosa de uma amida terciária que necessita recuperar a dita amida terciária livrede impurezas inorgânicas, incluindo pelo menos um componente aquoso;b. a dita composição liquida aquosa ser um fluxo deprocesso proveniente de um ou mais de um processo químico para a fabricaçãode um produto de uma reação de síntese orgânica;c. a dita amida terciária compreender dimetilformamida,dimetilacetamida, n-metil-pirrolidina;d. o dito adsorvente ser um adsorvente do tipo aromáticobaseado na matriz polistirênica reticulada acoplada com um grupo hidrofóbicoaromático, de preferência, um anel benzênico; preferivelmente, a resina HP20disponível comercialmente junto à Diaion;e. o dito solvente para lavagem compreender um solventeaquoso, de preferência, incluindo a água;f. o dito eluente compreender um solvente orgânico oualcoólico polar;g. o dito método de separação compreender umadestilação, de preferência, sob pressão reduzida;
3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de o dito processo químico compreender um processopara a preparação de 41',6'-dicloro-1'-6'-dideoxi-beta-D-fructofuranosil-4-cloro-4-deoxi-alfa-galactopiranosídeo (abreviado como TGS) ou triclorogalactosacarose-6-éster.
4. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de compreender:a. um fluxo de processo proveniente da cloração desacarose-6-éster, de preferência, sacarose-6-acetato, opcionalmente seguida pordeacetilação, resultando em um fluxo de processo que compreendedimetilformamida (DMF) como a amida terciária preferida e um ou mais de umentre triclorogalactosacarose-6-acetato, triclorogalactosacarose, uma impurezaorgânica, uma impureza inorgânica e outro componente, se adicionado à misturade reação;b. passar o fluxo de processo através de uma resina quetem afinidade seletiva com triclorogalactosacarose-6-acetato outriclorogalactosacarose, e outros componentes orgânicos, excetodimetilformamida (DMF), de preferência, a resina 600 ADS disponívelcomercialmente junto à Thermax, para a adsorção dos componentes orgânicos,exceto dimetilformamida (DMF), e permitir o fluxo da dimetilformamida (DMF) edas impurezas inorgânicas não adsorvidas;c. lavar a coluna com água, para retirar adimetilformamida (DMF) e as impurezas inorgânicas;d. coletar o fluxo contendo dimetilformamida (DMF),impurezas inorgânicas e fluxo de tratamento aquoso;e. passar o dito fluxo de tratamento aquoso através deuma coluna empacotada com um leito de resina HP20 preferido, para obter adimetilformamida (DMF) seletivamente adsorvida no adsorvente e outroscomponentes do dito fluxo de tratamento lavado não adsorvido;f. lavar a dita coluna com água para remover os resíduosnão adsorvidos de impurezas/outros constituintes;g. passar um eluente, de preferência, que compreendametanol, ou, alternativamente, um ou mais entre acetona, acetonitrila, etanol,isopropanol e similares, através da coluna para a dessorção e eluição dadimetilformamida (DMF);h. isolar a dimetilformamida (DMF) da mistura eluída dedimetilformamida (DMF):eluente por meio da destilação do eluente utilizado, depreferência, metanol, sob pressão reduzida a 200 mmHg para a pressãoatmosférica de 760 mmHg, deixando a dimetilformamida (DMF) comaproximadamente 95% de pureza ou mais.
5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de o fluxo de tratamento da cloração de sacarose-6-acetato como a sacarose-6-éster preferida ser resultante de um processo quecompreende as seguintes etapas:a. preparar um reagente Vilsmeier-Haack da fórmulageral:i. [HCIC=N+R2]+Cl-, sendo que R representa um grupoalquila, que geralmente é um grupo metila ou etila, por meio de um ou mais de ummétodo de preparação, pela reação de uma amida terciária, de preferência,dimetilformamida (DMF), com um cloreto ácido ou[Bis(triclorometil)carbonato](C303Cl6), incluindo um método de reação dadimetilformamida (DMF) com um cloreto ácido que compreende pentacloreto defósforo, cloreto de tionila, fosgênio e similares, ou;ii. [HPOCI.2.O.C+=N+.R.2]CI., sendo que R representa umgrupo alquila, que geralmente é um grupo metila ou etila, por meio de um ou maisde um método de preparação, pela reação de uma amida terciária, de preferência,dimetilformamida (DMF), com oxicloreto de fósforo;b. adicionar a solução de sacarose-6-acetato, depreferência, feita em dimetilformamida (DMF), a um reagente Vilsmeier-Haack daetapa (a.) da presente reivindicação;c. aquecer a massa de reação a uma temperaturaaproximada de 85°C e manter a mesma por um período de tempo, de preferência,por aproximadamente 60 minutos;d. depois, aquecer novamente a massa de reação a umatemperatura aproximada de 100°C e manter a mesma por um período de tempo,de preferência, por aproximadamente 5 horas;e. depois, aquecer novamente a massa de reação a umatemperatura aproximada de 115°C e manter a mesma por um período de tempo,de preferência, por aproximadamente 90 minutos;f. resfriar a massa clorada a uma temperatura mais baixa,de preferência, em torno de 60°C;g. neutralizar a dita massa clorada resfriada com umálcali, de preferência, uma massa leve líquida de hidróxido de cálcio em água compH até 7,0, opcionalmente, a concentração dos mesmos, posteriormente, depreferência, por meio de uma etapa de concentração não-evaporativa, incluindoosmose inversa;h. submeter o fluxo de tratamento obtido no final da etapa(g.) da presente reivindicação, para a concentração sob pressão reduzida, semnecessidade de purificação adicional.
6.
PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de o dito processo de fabricação que compreende acloração de sacarose-6-acetato como a sacarose-6-éster preferida compreenderum ou mais de um processo, incluindo, a título de ilustração, cloração, por meiodo uso de cloreto de tionila, por meio das seguintes etapas:a. colocar a dimetilformamida (DMF) em um reatorrevestido de vidro sob agitação;b. adicionar um agente anti-choque, de preferência,carvão vegetal;c. executar a difusão de nitrogênio na massa de reação;d. adicionar cloreto de tionila por meio de gotejamento,para controlar a temperatura entre 40°C e 45°C, sob agitação constante;e. depois do término da adição do cloreto de tionila, amassa de reação é agitada durante 60 minutos a uma temperatura de 45°C edepois é resfriada a uma temperatura entre 0°C e 5°C;f. adicionar, lentamente, sacarose-6-acetato emdimetilformamida (DMF) à massa, controlando a temperatura, de preferência,abaixo de aproximadamente 5°C;g. em seguida, deixar a massa atingir a temperaturaambiente agitada, de preferência, durante aproximadamente 3 horas;h. aquecer a massa a uma temperatura aproximada de85°C e manter essa temperatura, de preferência, por 60 minutos;i. depois, aquecer a massa a uma temperaturaaproximada de 100°C e manter essa temperatura, de preferência, por 6 horas;j. em seguida, aquecer a massa a uma temperaturaaproximada de 114°C e manter essa temperatura, de preferência, por 90 minutos;k. posteriormente, neutralizar, a um pH deaproximadamente 7, de preferência, por meio do uso de um álcali,preferivelmente, utilizando uma solução de amoníaco a 7% e supressão dareação, resultando em uma massa neutralizada com aproximadamente 15% dedimetilformamida (DMF)1 derivados clorados de sacarose, impurezas orgânicas esais inorgânicos dissolvidos na mesma.
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