DE60111371T2

DE60111371T2 - Verfahren zur reinigung von zyklischen estern

Info

Publication number: DE60111371T2
Application number: DE60111371T
Authority: DE
Inventors: Frederic Van Gansberghe; Patricia Di Salvatore; Jean-Christophe Bogaert; Philippe Coszach
Original assignee: Brussels Biotech
Current assignee: Futerro SA
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP4959899B2; EP1276735A1; BR0109453A; US6800767B2; AU4212201A; SK13442002A3; DE60111371D1; CA2403426A1; WO2001070721A1; ATE297388T1; JP2003528094A; PL359284A1; NO20024340L; CN1452618A; US20040014991A1; IL151676A0; CZ20023060A3; NO20024340D0; EP1276735B1; HUP0400853A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von dimeren cyclischen Estern (insbesondere Lactiden oder Glykoliden) der allgemeinen Formel:
in der R₁, R₂, R₃ und R₄ für Wasserstoff, eine aromatische Gruppe oder eine gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen können. Diese Ester können in Polymere umgewandelt werden, die insbesondere zur Herstellung biologisch abbaubarer und resorbierbarer Kunststoffe in der Medizin geeignet sind. Polymere von Lactid (worin R₁ = R₃ = H and R₂ = R₄ = CH₃) sind unter den meisten Umweltbedingungen durch wäßrige Hydrolyse zu Milchsäure oder Oligomeren abbaubar.
Die beiden optisch aktiven Formen der Milchsäure (L-LA) und (D-LA) können ein Lactid (LD oder cyclisches Dimer) in 3 diastereomeren Formen ergeben: mit 2 Molekülen D-Milchsäure (D,D-Lactid oder D-LD), mit 2 Molekülen L-Milchsäure (L,L-Lactid oder L-LD) oder mit jeweils einem Molekül davon (meso-Lactid oder meso-LD). Anzutreffen ist auch ein racemisches Gemisch ((D,L)-Lactid), das durch einen über dem Schmelzpunkt von L-LD und D-LD (Tf = 97°C) liegenden Schmelzpunkt (Tf = 126°C) gekennzeichnet ist.
Gegenwärtig gibt es zwei Hauptverfahren für die Lactidherstellung, die sich im wesentlichen durch den mittleren Polymerisationsgrad (DP) der Oligomere aus dem Kondensationsschritt unterscheiden.
Bei dem ersten Verfahren wird einer wäßrigen Milchsäurelösung so lange Wasser entzogen, bis man Oligomere mit 8 ≤ DP ≤ 25 erhält. Danach werden diese Oligomere mit einem Lewis-Säure-Katalysator entweder unter vermindertem Druck bei mehr oder weniger erhöhter Temperatur oder unter einem Stickstoffstrom depolymerisiert („Backbiting"-Reaktion). Dieses Verfahren wird unter drastischen Bedingungen durchgeführt, die sich als kostspielig erweisen und die optische Reinheit des Lactids beeinflussen (hoher Racemisierungsanteil).
Bei dem zweiten Verfahren wird ein in der Dampfphase bei hoher Temperatur oder in Flüssigphase in Gegenwart eines Hilfslösungsmittels, das mit Wasser ein Azeotrop bildet, hergestelltes Oligomer mit 1,5 ≤ DP ≤ 2,5 verwendet. Die Hauptnachteile dieses Verfahrens bestehen in der Gegenwart eines Lösungsmittels, häufig eines aromatischen Lösungsmittels, mit hohem Siedepunkt, einer Reaktionstemperatur > 180°C, mangelnder Selektivität und einer nicht unerheblichen Menge protischer Verunreinigungen.
Das auf verschiedenen Synthesewegen erhaltene Lactidrohprodukt enthält im allgemeinen eine Reihe von protischen Verunreinigungen (Carbonsäuren, Hydroxyverbindungen, Wasser usw.), die zur Erzielung einer zur Integration des Rohprodukts in das Verfahren der ringöffnenden Polymerisation ausreichenden Reinheit extrahiert werden müssen.
Stand der Technik
Im folgenden Text beziehen sich Prozentangaben immer auf das Gewicht.
Der Fachmann kennt die CA 2 115 472 , in der ein Verfahren zur Reinigung durch dynamische Kristallisation aus der Schmelze mit Rückgewinnung von meso-LD in angereicherter Form vorgeschlagen wird. Dieses Verfahren ist aber auf Lactidrohprodukte mit L-LD/D-LD-Verhältnissen von mindestens 80/20 oder mindestens 20/80 anwendbar. Wenn die Zusammensetzung des Rohprodukts einer über dem Eutektikum liegenden Zusammensetzung entspricht, ergibt sich eine Anreicherung mit racemischem Gemisch L-LD + D-LD unter Abgang von L-LD mit den Verunreinigungen, wie Wasser, Milchsäure und Oligomeren. Andererseits muß man von einem bereits lactidreichen Lactidrohprodukt (>90% L-LD + meso-LD) ausgehen.
Die US 5,502,215 ( EP 0 657 447 ) betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Lactidrohprodukt, umfassend eine Kristallisation von L-LD und/oder D-LD aus einem wäßrigen Medium und danach eine Zentrifugentrocknung, eine Gasphasentrocknung und eine Umkristallisation aus organischem Lösungsmittel mit Zentrifugentrennung und Gasphasentrocknung und gegebenenfalls einer Spülung mit diesem organischen Lösungsmittel. Die Betonung liegt auf der Entfernung des meso-LD durch Hydrolyse und nicht auf einer Extraktion protischer Verunreinigungen mit Wasser. Andererseits wird nicht versucht, Lactidkristalle eines speziellen Typs herzustellen.
Mit den beiden oben beschriebenen Reinigungsverfahren kann man verschiedene Lactidrohprodukte behandeln und Reinheiten von etwa 99% erhalten, was eine Polymerisation zu Polalactid (PLA) unter vernünftigen Bedingungen gestattet. Diese Verfahren bringen jedoch große Ausbeuteverluste aufgrund der Öffnung, chemischen und/oder thermischen Racemisierung des Lactidrings oder hohe Investitions- und Betriebskosten infolge des mit einer Reinigung mit Lösungsmittel verbundenen Lagerungs- und Behandlungsbedarfs mit sich.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile und ermöglicht die Herstellung eines im Hinblick auf die Polymerisation unter guten wirtschaftlichen Bedingungen ausreichend reinen Lactids.
Kurze Darstellung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von cyclischen Estern, insbesondere des cyclischen Dimers von Milchsäure (Lactid) ausgehend von einem „Lactidrohprodukt", nämlich einem Gemisch aus Milchsäure und/oder Milchsäureester und ihren jeweiligen Oligomeren (L_nA mit n < 5), Wasser und/oder Alkohol sowie verschiedenen diastereomeren Formen von Lactid.
Dieses Rohprodukt ist entweder aus Milchsäure und/oder deren Salzen und/oder deren Estern aus einer beliebigen, dem Fachmann bekannten und im vorhergehenden nichterschöpfend beschriebenen Synthese oder aus Rückständen von Reinigungsverfahren, wie Destillation oder Kristallisation aus der Schmelze, erhältlich.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich immer auf die Synthese von Lactid aus Milchsäure, sie gelten aber auch für andere Milchsäureester. Unter Lactid versteht man eine der beiden diastereomeren Formen (L-LD oder D-LD) und nicht meso-LD.
Das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Reinigungsverfahren ist neu, da es ausgehend von einem Lactidrohprodukt (das auch lactidarm sein kann) eine sehr hohe Lactidqualität bei einer hohen Massenausbeute und minimalem Energieverbrauch ergibt. Ein Lactid sehr hoher Qualität (chemisch oder optisch) kann als Monomer für die Synthese von PLA durch Ringöffnung dienen.
Die Gewährleistung des quantitativen und selektiven Verfahrens erfolgt durch gleichzeitige Verwendung: (a) einer gesteuerten extraktiven Kristallisation des Lactids aus einem wäßrigen Medium zur Förderung der Bildung großer Kristalle sowie des Übergangs von protischen Verunreinigungen in die flüssige Phase, (b) einer Zentrifugentrennung oder anderen Trennung (mit oder ohne Waschen) des Lactids und der wäßrigen Phase, (c) einer Fest- oder Flüssigphasentrocknung des erhaltenen feuchten Kuchens und (d) einer oder mehrerer Umkristallisationen aus der Schmelze.
Diese Sequenz gestattet eine leichte und quantitative Rezyklierung der Verunreinigungen in der wäßrigen Phase in die Milchsäureherstellung. Die Optimierung der Temperatur- und Verweilzeitbedingungen erlaubt im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren die Vermeidung von chemischen und thermischen Qualitätseinbußen des Lactids während der Reinigung. Die technischen Qualitäts- und Ausbeutekriterien werden viel leichter erfüllt.
Der Energieaufwand ist dank einfacher Techniken, niedriger Arbeitstemperaturen und kluger Schrittabfolge minimal. Die Umkristallisation aus der Schmelze ist dem Fachmann bekannt, da sie den Erhalt eines Lactids mit hervorragender Qualität und einer für die PLA-Synthese notwendigen Selektivität ermöglicht. Ausgehend von einem lactidarmen Rohprodukt kann diese Technik jedoch nicht gleichzeitig eine ausreichende Lactidausbeute garantieren und einem wirtschaftlichen Vergleich mit anderen Techniken (Destillation, Umkristallisation aus Lösungsmittel usw.) standhalten. Dieses Handicap wird jedoch durch die Aufeinanderfolge der Schritte (a) bis (d) und die Verfahrensweise gemäß den Empfehlungen der vorliegenden Erfindung kompensiert.
Nähere Beschreibung der Erfindung
Vorzugsweise hat das Ausgangsgemisch eine Zusammensetzung mit einem Gehalt an einem der Lactide zwischen 30 und 90% und vorzugsweise zwischen 40 und 85%, einem Wassergehalt (beim Arbeiten mit einem Ester wird das Wasser durch einen Alkohol ersetzt) zwischen 0 und 2% und vorzugsweise zwischen 0 und 1%, einem Gehalt an Milchsäure und Oligomeren davon (L_nA mit n < 5) zwischen 0 und 50% und Rest (meso-Lactid und das andere Lactid-Diastereomer) zwischen 0 und 30%.
Dieses Gemisch oder Rohprodukt erhält man durch Abziehen der bei der Synthese des cyclischen Milchsäuredimers erhaltenen Dämpfe zu einem bestimmten Zeitpunkt des Kondensationsschritts. Man kann auch Fraktionen aus Reinigungsverfahren (Destillation oder Kristallisation aus der Schmelze) zurückgewinnen, deren Lactidgehalt für die Reinigung zu gering ist, aber für eine Rezyklierung als Lactid und nicht als Milchsäurequelle (Hydrolyse des Lactids) ausreicht.
Dieses Verfahren umfaßt im wesentlichen die folgenden Schritte:
(a) eine gesteuerte extraktive Kristallisation
Diese besteht aus einer quantitativen, selektiven und gesteuerten Kristallisation des Lactids aus einem wäßrigen Medium mit Aufkonzentrierung der protischen Verunreinigungen in der flüssigen Phase durch Zusatz von Wasser.
Im Verein mit der Zentrifugentrennung (b) und der Trocknung (c) stellt sie eine Vorreinigung dar, die ein Gemisch mit einer für eine abschließende, effiziente und rentable Reinigung durch die Umkristallisation aus der Schmelze (d) ausreichenden Selektivität (LD-Gehalt) ergibt. Die hohe Selektivität wird einen LD-Gehalt von 90% und vorzugsweise über 95% (ohne Berücksichtigung von zugesetztem Wasser) ergeben.
Im Vergleich zu bereits bekannten Wasserextraktionsverfahren entfernt man hier nicht den größten Teil des meso-LD durch Ringhydrolyse, sondern steuert die Geometrie der gebildeten Kristalle, führt eine Phasentrennung zwischen dem Lactid (feste Phase) und den Verunreinigungen (flüssige Phase) herbei und fördert die Extraktion der löslichen protischen Verunreinigungen. Eine Verringerung des Gehalts an meso-LD kann nicht vollständig vermieden werden. Der letzte Schritt des Verfahrens gestattet eine effektive und stereospezifische Trennung von Lactid und meso-LD; daher ist die Hydrolyse des letzteren durch Ringöffnung zu vermeiden. Für bestimmte Anwendungen stellen die Rückgewinnung des meso-LD und dessen Verwendung für PLA einen wichtigen Pluspunkt dar.
Dieses Verfahren ermöglicht eine Rückführung der Verunreinigungen zur Herstellung von Lactid aus Milchsäure, eine Steuerung der Geometrie der Kristalle, eine effiziente wäßrige Extraktion der protischen Verunreinigungen und sehr schonende Reaktionsbedingungen zur Vermeidung von Ausbeuteverlusten durch chemische oder thermische Öffnung des Lactids.
Die vorliegende Erfindung sieht Anfangs- und Endtemperaturen des Gemischs [Lactidrohprodukt + zur Extraktion dienendes Wasser] von höchstens 100°C bzw. 50°C, vorzugsweise unter 90°C und 35°C und noch weiter bevorzugt unter 80°C und 25°C und Verweilzeiten zwischen 1 und 90 min und vorzugsweise zwischen 1 und 60 min zur Initiierung und Vervollständigung der Extraktion vor, um die Racemisierung sowie die Energiekosten herabzusetzen und die Produktivität des Verfahrens zu erhöhen.
Die Zugabe einer ungeeigneten Menge Wasser führt jedoch zu Übergangs-, Extraktionseffizienz- oder Kristallisationssteuerungsproblemen. Eine zu große Wassermenge erlaubt nämlich eine Hydrolyse des meso-LD, aber auch eine Hydrolyse des Lactids durch Ringöffnung (was erheblichen Einfluß auf die Ausbeute hat). Bei den bekannten Extraktionsverfahren wird dieser Abbau durch schnelle Herabsetzung der Temperatur des Gemischs verlangsamt, was zu einer sehr starken Nukleierung im Gemisch und einer Erstarrung führt. Dies stört die herkömmlichen Extraktionsverfahren nicht, die auf eine selektive Hydrolyse des in kristalliner Form vorliegenden meso-LD und nicht auf eine wäßrige Extraktion der protischen Verunreinigungen abzielen (wobei die Reinheit des Ausgangsprodukts schon relativ hoch ist). Im Gegensatz dazu müssen, was die Erfindung angeht, die Nukleierung und das Kristallwachstum gesteuert werden, um die Erstarrung zu vermeiden, welche die Extraktionseffizienz verringert: der Temperaturabfall verursacht einen Anstieg der Viskosität der Verunreinigungen (wie Milchsäure oder Milchsäureoligomeren), die viel schwieriger von der Oberfläche der Kristalle zu beseitigen sind, und außerdem die Bildung eines mit Wasser nur schwer zu solvatisierenden Blocks.
Des weiteren verhindert die Erstarrung die Steuerung der Geometrie der Kristalle, die keine lamellare Struktur entwickeln können. Diese erfindungsgemäßen Kristalle, die keine Einschlüsse enthalten, sind reiner, stabiler und besser handhabbar.
Um die Hydrolyse des meso-LD nicht zu begünstigen, ist bei der vorliegenden Erfindung die Konzentration an zugesetztem Wasser kleiner, zwischen 0 und 40%, vorzugsweise zwischen 0 und 30% und besonders bevorzugt zwischen 0 und 20%. Der Abbau des Lactids ist daher viel langsamer und ermöglicht eine bessere Steuerung der Temperatur und der Kristallisation, da jeder Lactidzusammensetzung des Lactidrohprodukts eine spezielle Kristallisationstemperatur entspricht. In einer ersten Phase wird das Gemisch auf 10°C, vorzugsweise 5°C und besonders bevorzugt 2°C unter dieser Temperatur gebracht und zwischen 1 und 45 min, vorzugsweise zwischen 1 und 30 min und besonders bevorzugt zwischen 1 und 15 min bei dieser Temperatur gehalten. Bei einer erfindungsgemäßen Arbeitsweise stellt man die Temperatur des zugesetzten Wassers so ein, daß seine Temperatur nach dem Mischen der gewünschten Haltetemperatur entspricht. Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Arbeitsweise initiiert man die Kristallisation von Kristallen aus reinem Lactid (progressive Keimbildung).
In der folgenden Phase des ersten Schritts wird die Temperatur des Gemischs etwas verringert, um ein progressives Wachstum der Kristalle herbeizuführen und die Ausbeute zu steigern. Diese Steuerung der Kristallisation drängt die Verunreinigungen allmählich in die flüssige Phase, und es bilden sich lamellar aufgebaute Kristalle ohne Einschlüsse. Die Geometrie der erhaltenen Kristalle erhöht die Effizienz der beiden Schritte der Trennung (b) und Trocknung (c) in wesentlichem Maße. Andererseits wird bei einem Wassergehalt in der Nähe von 1% die chemische Stabilität der Lactidkristalle gegenüber den durch Erstarrung des Gemischs erhaltenen Kristallen erhöht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sorgt der Reaktor für eine gute Bewegung zwecks Verteilung der Wärme über das gesamte Gemisch, vermeidet die Erstarrung und erlaubt eine leichte Austragung des Gemischs aus dem Reaktor. Seine hohe Thermostatisierbarkeit fördert eine progressive Kristallisation (Ausbeute) und gesteuerte Kristallisation (Kristallwachstum) des Lactids. Hierfür eignen sich alle diskontinuierlich oder kontinuierlich arbeitenden Reaktoren, die diesen Anforderungen genügen, wie ein diskontinuierlich arbeitender Reaktor mit externem Wärmetauscher. Außerdem kann der Fachmann zur Förderung der Kristallisation des Lactids auch Sonokristallisation oder Impfung mit Kristallen in Betracht ziehen.
Im Gegensatz zu den bekannten Wasserextraktionsverfahren fördert diese neue Arbeitsmethode das Auftreten einer besonderen Lactidform.
Durch GC-Analyse der Produkte dieser gesteuerten extraktiven Kristallisation konnte das Auftreten einer unbekannten zusätzlichen Verbindung festgestellt werden.
Als Funktion von Temperatur, Wasserkonzentration und der Kontaktzeit nahm der Gehalt dieser Verbindung einen zum Lactidgehalt inversen Verlauf.
Analysen mittels GC-MS, NMR (¹³C, ¹H) und IR haben gezeigt, daß es sich bei dieser Verbindung um ein durch ein Wassermolekül „komplexiertes" Lactidmolekül handelt. Dieser Komplex setzt eine relativ starke polare Wechselwirkung, aber keine chemische Bindung voraus, da die Analyse der beiden Moleküle (Lactid und Komplex) zwei vollkommen identische Massenspektren ohne zusätzlichen Peak bei m/z 162 liefert, was letztlich die Existenz eines Komplexes und keiner chemischen Bindung beweist. Die NMR- und IR-Spektren zeigen eine der Gegenwart von Wasser gut ensprechende Modifizierung.
Dieser Komplex bildet sich bei schneller Abkühlung nicht. Nur das Wissen um die Existenz und Beschaffenheit dieses Komplexes ermöglicht eine korrekte und effiziente Führung der mit diesem Verfahren assoziierten Schritte der Trocknung und Kristallisation aus der Schmelze.
(b) eine Zentrifugentrennung
Ausgehend von einer unter (a) erhaltenen Suspension mit einem Wassergehalt zwischen 1 und 40 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 25% und besonders bevorzugt zwischen 1 und 20%, einem Lactidgehalt (einschließlich Komplex) zwischen 35 und 90%, vorzugsweise zwischen 40 und 90% und besonders bevorzugt zwischen 45 und 90%, einem Gehalt an Milchsäure und Oligomeren davon (L_nA mit n < 5) zwischen 0 und 10% und vorzugsweise zwischen 0 und 5%, Rest meso-LD und das andere Lactid-Diastereomer, besteht dieser Schritt aus einer Zentrifugentrennung oder anderen Trennung des Lactids, das im wesentlichen in der festen Phase (Kuchen) vorliegt, und der mit protischen Verunreinigungen beladenenen wäßrigen Filtrate.
Die Filtrate können leicht zur Herstellung von Lactid aus Milchsäure zurückgeführt werden, um die Gesamtausbeute der PLA-Synthese zu erhöhen.
Eine Zentrifugentrennung ist wünschenswert: sie ist aufgrund der günstigen Geometrie der in Schritt (a) gebildeten Kristalle sehr schnell. Außerdem erlaubt die Trockenheit des Kuchens eine leichte Handhabung des Produkts. Andererseits werden durch die chemische Stabilität der Kristalle Ausbeuteverluste durch Ringöffnung vermieden.
Bei einer günstigen Arbeitsweise empfiehlt sich eine Schleuderzeit, mit der man Restgehalte an freiem Wasser zwischen 0 und 3%, vorzugsweise zwischen 0 und 1% und besonders bevorzugt zwischen 0 und 0,5% erreichen kann.
Zwecks Erleichterung oder Wegfall des folgenden Trocknungsschritts wird der Filterkuchen gewaschen. Dies erlaubt eine Verkürzung der Mindestkontaktzeit und erhöht die Ausbeute. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt hierfür ein beliebiges Verfahren in Betracht.
Die Wahl des Waschlösungsmittels erlaubt die einfache Entfernung der in Filmform auf der Oberfläche der Kristalle abgeschiedenen Verunreinigungen, die Verringerung des Restwassergehaltes des Kuchens und die Erhöhung der chemischen Stabilität der Kristalle. Das Lösungsmittel sollte mit Wasser mischbar sein (Herabsetzung des Restwassers), mit Wasser ein niedriger siedendes Azeotrop bilden (leichteres Abdestillieren von Wasserspuren), einen relativ niedrigen Siedepunkt haben (Wirtschaftlichkeit), gegenüber dem Lactid chemisch inert sein (Vermeidung der Ringöffnung), eine schlechte Löslichkeit in Bezug auf das Lactid haben (Vermeidung von Ausbeuteverlusten) und mit Wasser stärker wechselwirken als mit dem Lactid (Entfernung des lactidgebundenen Wassers). Die schwierige Wahl des Lösungsmittels wird daher zu einem Kompromiß zwischen Extraktionseffizienz, Ausbeute und Rentabilität des Verfahrens führen.
Verwendbare Lösungsmittel sind Ketone, Ether, aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, Lösungsmittel auf Silikonbasis und halogenierte Lösungsmittel (Aceton, 2-Butanon, 2-Pentanon, 2-Hexanon, 2-Heptanon, 2-Octanon, Anisol, Ethylether, Isopropylether, butylether, Methylphenylether, Methylisobutylketon, Benzol, Cumol, Cymol, p-Xylol, o-Xylol, m-Xylol, Toluol, Cyclohexan, Hexan, Heptan, Octan, Nonan, 1-Penten, 4-Methylanisol, 1,2-Dimethoxybenzol, 1,3-Dimethoxybenzol, 1,4-Dimethoxybenzol, Mesitylen, Chlorbenzol, 1,2-Dichlorbenzol, 1,3-Dichlorbenzol, 1,4-Dichlorbenzol, 2-Chlortoluol, 3-Chlortoluol, 4-Chlortoluol, Ethanol, Isopropanol).
(c) Trocknung
Ausgehend von einem unter (b) erhaltenen feuchten Kuchen mit einem Wassergehalt zwischen 0 und 5 Gew.-%, vorzugs weise zwischen 0 und 2% und besonders bevorzugt zwischen 0 und 1%, einem Lactidgehalt (einschließlich Komplex) zwischen 75 und 98%, vorzugsweise zwischen 85 und 98% und besonders bevorzugt zwischen 90 und 98%, einem Gehalt an Milchsäure und Oligomeren davon (L_nA mit n < 5) zwischen 0 und 5%, vorzugsweise zwischen 0 und 3% und besonders bevorzugt zwischen 0 und 1%, Rest meso-LD und das andere Lactid-Diastereomer, besteht dieser Schritt aus einer Verdampfung der Restwassergehalte. Dieser Schritt kann auch eine vollständige oder teilweise Extraktion des beim Waschen eingetragenen Lösungsmittels erlauben.
Des weiteren muß man mit dem durch das Verfahren gebildeten Komplex sorgfältig umgehen: da die Bildung des Komplexes reversible ist, könnte er unter bestimmten Bedingungen sein Wasser abgeben.
Bei der Behandlung des feuchten Kuchens aus Schritt (b) muß man daher berücksichtigen, daß er freies Restwasser und gebundenes Wasser (in Komplexform) enthält.
Der geringe Wassergehalt (freies + gebundenes Wasser) des feuchten Lactids, der zur Gewährleistung der vorübergehenden chemischen Stabilität des Lactids unerläßlich ist, erlaubt jedoch keine abschließende Reinigung durch Umkristallisation aus der Schmelze: dieser Gehalt verringert beim Umschmelzen die Ausbeute durch Ringöffnung. Bei einer günstigen Arbeitsweise kann man einen Gehalt an freiem Restwasser zwischen 0 und 800 ppm, vorzugsweise zwischen 0 und 600 ppm und besonders bevorzugt zwischen 0 und 400 ppm erreichen. Gleichermaßen muß der Gehalt an Komplex zwischen 0 und 3%, vorzugsweise zwischen 0 und 0,5% und besonders bevorzugt zwischen 0 und 0,05 liegen.
Im vorliegenden Rahmen kommen für die Behandlung dieser Wassergehalte zwei Trocknungstechniken in Betracht.
Die erste besteht in der Behandlung des Produkts aus Schritt (b) in seiner ursprünglichen Form (fest). In einem Trockner mit großer Verdampfungskapazität zwecks Entfernung von Wasser oder Restlösungsmittel wird unter schonenden und kontrollierten Bedingungen getrocknet, um jegliche thermische Qualitätsverschlechterung des Produkts zu vermeiden. Der Trocknungsvorgang ist heikler, da der feuchte Kuchen im Gegensatz zu anderen Wasserextraktionsverfahren meso-LD mit einem Schmelzpunkt zwischen 45 und 50°C enthält. Es empfiehlt sich, die Trocknung bei weniger als 50°C unter Vakuum oder unter einem Gasstrom vorzunehmen. Des weiteren gibt auch der wasserabgabeempfindliche Komplex Veranlassung zum Arbeiten bei niedriger Temperatur, um einen Abbau des Lactids zu vermeiden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommen alle dem Fachmann bekannten Trocknungsverfahren und Technologien in Betracht, die die Verdampfuung und Extraktion des Wassers oder eines Lösungsmittels aus einem feuchten Feststoff fördern: Mischtrockner unter Vakuum oder unter einem Trockengasstrom, das Prinzip der Zeodration, Plattentrockner usw.
Bei der zweiten Technik wird der feuchte Kuchen aus Schritt (b) verflüssigt und das Wasser (frei + gebunden) durch Einblasen eines Trockengasstroms in die Lösung und/oder Spülen der Lösung mit einem Trockengasstrom ausgetrieben. Wie bei der ersten Technik liegt die Trocknungstemperatur zwecks Gewährleistung der chemischen Stabilität des Lactids in der Nähe des zum Halten des feuchten Lactids in flüssiger Form erforderlichen Minimums. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommen alle dem Fachmann bekannten Trocknungsverfahren und Technologien in Betracht, die die Verdampfung und Extraktion des Wassers oder eines Lösungsmittels aus einer feuchten Flüssigkeit fördern: eine Gaswaschsäule (Stripping), ein Dünnschichttrockner, Molsiebe usw.
Im Gegensatz dazu ist beim Waschen des Kuchens mit Lösungsmittel der Restwassergehalt nach der Extraktion mit der beschriebenen Umkristallisation aus der Schmelze kompatibel, und wenn die Restlösungsmittelmenge vom chemischen Standpunkt (keine Öffnung des Lactids durch das Lösungsmittel) und vom technischen Standpunkt bis zum letzten Schritt kompatibel bleibt (keine Verringerung des Lösungsmittelgehalts während des Verfahrens), so kann dieser Trocknungsschritt entfallen.
Für das Waschen des Kuchens bildet das Lösungsmittel idealerweise ein Azeotrop mit dem Wasser: es ist einfach und rentabel, die letzten Spuren von Wasser und Lösungsmittel zu entfernen, um einen rentablen Betrieb des abschließenden Reinigungsschritts zu ermöglichen.
(d) Umkristallisation aus der Schmelze
Das unter (c) erhaltene getrocknete unreine Lactid, das eine ähnliche Zusammensetzung aufweist wie das Produkt aus Schritt (b) mit Ausnahme eines geringeren Gehalts an freiem und gebundenem Wasser, wird einer abschließenden Reinigung durch Umkristallisation aus der Schmelze (ein oder mehrere Schritte) unterworfen, um ein Lactid mit einer für die Synthese von PLA durch Ringöffnung ausreichenden chemischen und stereospezifischen Reinheit zu erhalten. Eine ausreichende Reinheit impliziert einen Gehalt an einem Lactid zwischen 99,0 und 99,9% und vorzugsweise zwischen 99,5 und 99,9%, einen Gehalt an meso-LD zwischen 0 und 0,5% und vorzugsweise zwischen 0 und 0,2%, einen Wassergehalt zwischen 0 und 100 ppm und vorzugsweise zwischen 0 und 50 ppm sowie eine Acidität zwischen 0 und 10 mÄq./kg und vorzugsweise zwischen 0 und 1 mÄq./kg.
Das unter (c) erhaltene getrocknete unreine Lactid wird aufgeschmolzen und zur Initiierung der Kristallisation einer kontrollierten Abkühlung unterworfen. Die Verunreinigungen werden in der flüssigen Phase aufkonzentriert. Nach der Kristallisation wird die flüssige Phase mit Hilfe der Schwerkraft abgetrennt, wobei mit einem Film von Verunreinigungen überzogene Kristalle zurückbleiben. Zur Beseitigung des Films wird ein teilweises Umschmelzen durchgeführt. Die so erhaltene Flüssigkeit führt den Film mit sich und wird mit Hilfe der Schwerkraft abgezogen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die geforderte Reinheit erreicht ist. Diese Abfolge von Schritten kann statisch oder dynamisch sein.
Nach Erreichen der gewünschten Reinheit wird der Inhalt des Kristallisators aufgeschmolzen und zurückgewonnen.
Dieser abschließende Reinigungsschritt ist nur durch die Vorbehandlung des Lactidrohprodukts gemäß den obigen 3 Schritten quantitativ, wirtschaftlich und energetisch nutzbar. Das bei der Umkristallisation aus der Schmelze ankommende Produkt hat eine Reinheit von mehr als 90% und noch weiter bevorzugt mehr als 95% für eine gangbare Nutzung des Verfahrens. Eine unzureichende Reinheit erhöht die Zahl der Arbeitsgänge und somit die Investitionskosten in erheblichem Maße.
Ein geringer Gehalt an freiem Wasser (< 800 ppm und vorzugsweise < 400 ppm) erlaubt die Vermeidung einer chemischen Qualitätsverschlechterung des Lactids und eines Abfalls der Produktivität und der Ausbeute. Das Wasser konzentriert sich in der flüssigen Phase aus dem ersten Schritt und führt infolge der mit der Technologie untrennbar verbundenen Heizzyklen zu einer vorzeitigen Öffnung des Lactids. Da das Verfahren auf der Rückführung verschiedener Fraktionen beruht, beeinflußt der sich ergebende Verlust direkt die Endausbeute. Der Komplexgehalt in dem bei der Kristallisation in der Schmelze ankommenden Produkt muß drastisch verringert werden: die Bedingungen dieses Schritts könnten zur Abgabe des Wassers aus dem Komplex führen.
Die kluge Wahl der Parameter für die Kristallisation aus der Schmelze erlaubt dank der geringen Verluste in Schritt (a) die Rückgewinnung des meso-LD. Dieses Produkt dient zur Synthese von PLA mit gesteuerter Abbaukinetik.
Im letzten Schritt der Erfindung beeinflußt die Viskosität der Verunreinigungen des zu reinigenden Produkts in hohem Maße den Stoffübergangskoeffizienten im Lauf der Kristallisation und somit direkt die Kristallform, die Kristallisationsgeschwindigkeit und die Ausbeute. Durch Zusatz eines Lösungsmittels zum Ausgangsprodukt von Schritt (d) kann die Viskosität verringert werden. Dieses Lösungsmittel kann mit dem trockenen Produkt aus Schritt (c) während einer Reinigung ohne Lösungsmittel vermischt werden oder der Rückstand des während Schritt (b) des Verfahrens eingetragenen Lösungsmittels sein. Dieser Gehalt kann je nachdem, ob ein Trocknungsschritt (c) durchgeführt worden ist oder nicht, variieren.
Dieses Lösungsmittel muß in Konzentrationen vorliegen, die die Aufrechterhaltung der technischen Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen, d.h. zwischen 0 und 30%, vorzugsweise zwischen 0 und 20% und besonders bevorzugt zwischen 0 und 10%. Der Zusatz einer zu großen Menge käme einer Umkristallisation aus der Lösung gleich, die Kristallisatoren mit größerer Kapazität erfordern und dadurch den Vorteil der Verwendung eines Lösungsmittels zunichte machen würde. Das Lösungsmittel muß gegenüber dem Lactid inert und leicht in das Gesamtverfahren der PLA-Herstellung rückführbar sein: als Beispiele seien Milchsäureester oder ein Lösungsmittel aus Schritt (b) aufgeführt.
Mögliche Ausgestaltungen werden anhand von weiteren Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung beschrieben, die im folgenden beispielhaft angegeben sind und die Erfindung nicht einschränken sollen.
Beispiele
Beispiel 1
In einen Kristallisator, der aus einem vertikalen Rohr aus nichtrostendem Stahl mit einer Länge von 1 m und einem Durchmesser von 30 mm besteht, wird eine Probe (Einsatz) von Lactidrohprodukt (0,696 kg) mit 83% L-LD, 8% meso-LD, 1,6% hydratisiertem L-LD-Komplex (Komplex) und einer Restacidität von 570 mÄq./kg eingetragen. Der Doppelmantel des Rohrs wird zur Steuerung der Kristallisations-, Ausschwitz- oder Umschmelzphase von einer thermostatisierten Heizeinheit mit einem Wärmeträgerfluid gespeist. Dieses Rohprodukt wird auf 105°C erhitzt.
Dann wird durch allmähliche Verringerung der Temperatur des Wärmeträgerfluids im Doppelmantel die Kristallisation an der Wand initiiert. Zur Vermeidung von Einschlüssen in den reinen Kristallen erfolgt diese Temperatursenkung mit 2 bis 5°C/h. Ein Teil des Rohprodukts kristallisiert an den Wänden, während der zentrale Teil die flüssige Phase (Ablaß) mit dem größten Teil der Verunreinigungen enthält.
Nach dem Erhitzen des Wärmeträgerfluids auf 60°C wird die flüssige Phase mit Hilfe der Schwerkraft abgelassen.
Die Kristalle sind dann immer noch mit einem Film von Verunreinigungen überzogen, die durch den Ausschwitzschritt entfernt werden müssen: die Oberfläche des Rohrs wird ganz allmählich erhitzt (von 60 auf 98°C), so daß die Oberfläche der Kristalle mit der geringsten Reinheit zum Schmelzen gebracht wird, da deren Schmelzpunkt unter dem des reinen Produkts liegt. Je nach Beschaffenheit des Rohprodukts macht die mit Hilfe der Schwerkraft gewonnene Ausschwitzfraktion 5 bis 25% der Anfangscharge aus.
Schließlich wird der Kristallisator (mit 4°C/min) auf das Schmelzen des Produkts (97–102°C) gebracht, um die gesamte Substanz zu verflüssigen, die mit Hilfe der Schwerkraft gewonnen wird (Schm.).
Ein Endprodukt, das die Spezifikationen für ein Lactid zur PLA-Synthese erfüllen muß, wird eine zweite und sogar eine dritte Kristallisationsstufe nach der gleichen Verfahrensweise durchlaufen.
Die Anreicherung der Zwischenfraktionen mit Verunreinigungen sowie die Zunahme der Massenausbeute der gewonnenen Fraktionen in Abhängigkeit von den Stufen ist in Tabelle I dargestellt.
TABELLE I
Die Gehalte an L-LD, meso-LD und Komplex werden nach Veresterung der Carboxylverbindungen mittels GC bestimmt. Die Aciditäten werden mit Natriummethoxid in wasserfreiem Lösungsmittel mit Phenolphthalein als Indikator titrimetisch bestimmt. Die Wassergehalte werden nach Karl Fisher bestimmt.
Beispiel 2
Eine Probe von Lactidrohprodukt mit 77,2 L-LD, 8,6% meso-LD, 1,2% Komplex und einer Restacidität von 1.840 mÄq./kg wird vor der Reinigung durch Umkristallisation aus der Schmelze wie in Beispiel 1 vorgereinigt. 2.853 kg Rohprodukt werden bei 90°C mit 25 Gew.-% kaltem Wasser versetzt. Die Mischung wird schnell auf ihre Kristallisationstemperatur gebracht und 30 Minuten dabei gehalten, um die Nukleierung der Kristalle zu fördern. Dann wird die Temperatur allmählich auf 25°C verringert.
Dann wird die Mischung mit 1.500 Umdrehungen/min geschleudert, und es werden 1.553 kg große weiße Kristalle gewonnen. Die Analyse dieses Produkts vor und nach dem Trocknen ist in Tabelle 2 aufgeführt.
TABELLE II
Da der Wassergehalt für eine direkte Kristallisation aus der Schmelze zu hoch ist, wird bei 110°C 1,5 h lang ein Trockenstickstoffstrom in das Produkt eingeleitet. Durch diese Behandlung wird der Wassergehalt auf 440 ppm verringert, aber die Konzentration an Komplex auf Kosten des L-LD erhöht.
Das aus dieser Behandlung erhaltene getrocknete Produkt wird zwei oder drei Reinigungsschritten durch Umkristallisation aus der Schmelze gemäß Beispiel 1 unterworfen.
Tabelle III zeigt eine Zunahme der Effizienz der Reinigung aus der Schmelze. Mit einem Einsatz geringerer Reinheit reichen nämlich zwei Stufen zur Erzielung der geforderten Reinheit aus. Die Anwesenheit des Komplexes wirkt sich sehr nachteilig auf die Massenausbeute der beim letzten Reinigungsschritt gewonnenen Fraktionen aus.
TABELLE III
Beispiel 3
Eine Probe von Lactidrohprodukt mit 84,9 L-LD, 5,5% meso-LD, 3,3% Komplex und einer Restacidität von 830 mÄq./kg wird einer Reinigung gemäß Beispiel 2 unterworfen, jedoch mit Abstellung der Schleuder- und Trocknungsphase auf Minimierung der Bildung des Komplexes.
2.857 kg Rohprodukt werden bei 90°C mit 25 Gew.-% kaltem Wasser versetzt. Die Mischung wird schnell auf ihre Kristallisationstemperatur gebracht und 30 Minuten dabei gehalten. Dann wird die Temperatur auf 25°C verringert.
Dann wird die Mischung mit 2.000 Umdrehungen/min geschleudert, und es werden 1.786 kg große weiße Kristalle gewonnen. Diese Kristalle werden zur Entfernung des freien Wassers, aber auch des in Komplexform gebundenen Wassers, bei 45°C unter Vakuum getrocknet. Die Analyse dieses Produkts vor und nach dem Trocknen ist in Tabelle 2 aufgeführt. Das Verschwinden des Komplexes entspricht einer Erhöhung des Gehalts an L-LD. Die Analyse des getrockneten Produkts ist in Tabelle IV aufgeführt.
TABELLE IV
Das aus dieser Behandlung erhaltene getrocknete Produkt wird zwei oder drei Reinigungsschritten durch Umkristallisation aus der Schmelze gemäß Beispiel 1 unterworfen.
Tabelle V zeigt im Vergleich zu Beispiel 2 eine Zunahme der Massenausbeute der beim Reinigungsverfahren gewonnenen Fraktionen auf, wenn der Komplexgehalt im Ausgangsprodukt niedriger ist.
TABELLE V
Beispiel 4
Dieses Beispiel zeigt die Effizienz der Reinigung für lactidarme Gemische, die bei dem Reinigungsverfahren als Nebenprodukte anfallen. Eine Probe von Lactidrohprodukt mit 41,9% L-LD, 14,3% meso-LD und 2,2% Komplex wird einer Behandlung gemäß Beispiel 3 unterworfen.
1,082 kg Rohprodukt werden bei 80°C mit 25 Gew.-% kaltem Wasser versetzt. Die Mischung wird schnell auf ihre Kristallisationstemperatur gebracht und 30 Minuten dabei gehalten. Dann wird die Temperatur auf 25°C verringert.
Dann wird die Mischung geschleudert, und es werden 0,400 kg große weiße Kristalle gewonnen und getrocknet. Die Analyse des getrockneten Produkts ist in Tabelle VI aufgeführt.
TABELLE VI
Das aus dieser Behandlung erhaltene getrocknete Produkt kann durch Umkristallisation aus der Schmelze gemäß Beispiel 1 behandelt werden. Gegenüber den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von PLA mit verschiedenen Rückführungen bietet die erfindungsgemäße Technik den Vorteil, daß das Lactid als solches und nicht in Lactatform zurückgeführt wird.

Claims

Verfahren zur Reinigung des dimeren cyclischen Esters von Milchsäure ausgehend von einem Verunreinigungen enthaltenden Lactidrohprodukt mit den folgenden Schritten: a) extraktive Kristallisation des Lactidrohprodukts aus einem wäßrigen Medium mit Steuerung der Geometrie der gebildeten Kristalle unter Bildung einer festen Phase, die eines der Diastereomere des Lactids enthält, und eine flüssige Phase, die Milchsäure, meso-Lactid, das andere Lactid-Diastereomer und Oligomere enthält; b) Trennung der unter (a) erhaltenen Kristallsuspension in eine lactidarme und mit Verunreinigungen beladene flüssige Phase und einen lactidkristallreichen feuchten Kuchen; c) Trocknen des unter (b) erhaltenen feuchten Kuchens; d) Umkristallisation des unter (c) erhaltenen getrockneten unreinen Lactids aus der Schmelze und Rückgewinnung des gereinigten Lactids.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lactidrohprodukt ein Gemisch aus Milchsäure und/oder Milchsäureester und deren jeweiligen Oligomeren, Wasser und/oder Alkohol sowie verschiedene diastereomere Formen des Lactids oder Gemische davon enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lactidrohprodukt durch Mischen von Fraktionen aus Verfahren zur Synthese oder Reinigung von Lactid erhalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lactidrohprodukt einen Gehalt an einem Lactid-Diastereomer zwischen 30 und 90% und vorzugsweise zwischen 40 und 85%, einen Wassergehalt zwischen 0 und 2% und vorzugsweise zwischen 0 und 1%, einen Gehalt an Milchsäure und Milchsäureoligomeren zwischen 0 und 50% und einen Gehalt an meso-Lactid und dem anderen Lactid-Diastereomer zwischen 0 und 30% aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte extraktive Kristallisation (a) eine erste Phase der progressiven Lactidkeimbildung und eine zweite Phase des Kristallwachstums mit Abgang von Verunreinigungen in die wäßrige Phase umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phase der progressiven Keimbildung initiiert, indem man das Gemisch bei einer etwas unter der Kristallisationstemperatur des Lactids im Gemisch liegenden Temperatur hält.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phase des Wachstums mit Extraktion von Verunreinigungen gewährleistet, indem man die Temperatur des Gemischs kontrolliert verringert, wodurch das Lactidkristallwachstum gefördert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die gesteuerte extraktive Kristallisation (a) bei einer Temperatur zwischen 100 und 0°C und vorzugsweise zwischen 80 und 10°C durchführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schritt der gesteuerten extraktiven Kristallisation (a) an einem Gemisch mit einem Gehalt an zugesetztem Wasser, bezogen auf das Lactidrohprodukt, zwischen 0 und 40% und vorzugsweise 0 bis 30% durchführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man im Schritt der gesteuerten extraktiven Kristallisation (a) einen thermostatisierbaren Rührreaktor und ein auch für pastöse Produkte ausgelegtes Extraktionssystem verwendet, wobei die Verweilzeit zwischen 1 und 90 min und vorzugsweise zwischen 1 und 60 min liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung der nach Schritt (a) erhaltenen Kristallsuspension insbesondere einen Wassergehalt zwischen 1 und 40% und vorzugsweise zwischen 1 und 25%, einen Gehalt an einem Lactid-Diastereomer zwischen 35 und 90% und vorzugsweise zwischen 40 und 90%, einen Gehalt an Milchsäure und Milchsäureoligomeren zwischen 0 und 10% und vorzugsweise zwischen 0 und 5% und einen Gehalt an meso-Lactid und dem anderen Lactid-Diastereomer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung der nach Schritt (a) erhaltenen Kristallsuspension das Lactid-Diasteromer, umfassend das eigentliche Lactid-Diastereomer und einen Lactid-Komplex, der aus einem Lactidmolekül, das über Wasserstoffbrücken reversibel an ein Wassermolekül gebunden ist, besteht, enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Trennschritt (b) um eine Trennung durch Zentrifugation oder eine andere Trennung handelt, mit der man einen Restgehalt an freiem Wasser in dem feuchten Kuchen zwischen 0 und 3% und vorzugsweise zwischen 0 und 1% erreichen kann.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man den Trocknungsschritt (c) durch eine Zentrifugenwäsche des aus Schritt (b) erhaltenen lactidkristallreichen feuchten Kuchens mit Lösungsmittel zwecks Extraktion des Wassers ersetzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des nach Schritt (b) erhaltenen feuchten Kuchens einen Gehalt an freiem Wasser zwischen 0 und 5% und vorzugsweise zwischen 0 und 2%, einen Lactidgesamtgehalt zwischen 75 und 98% und vorzugsweise zwischen 85 und 98%, einen Gehalt an Milchsäure und Milchsäureoligomeren zwischen 0 und 5% und vorzugsweise zwischen 0 und 3% und einen Gehalt an meso-Lactid und dem anderen Lactid-Diastereomer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtlactid im nach Schritt (b) erhaltenen feuchten Kuchen das gewünschte Lactid-Diastereomer und das komplexierte Lactid umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (c) eine Trocknung umfaßt, bei der man einen Restgehalt an freiem Wasser in dem getrockneten unreinen Lactid zwischen 0 und 800 ppm und vorzugsweise zwischen 0 und 400 ppm und einen Restgehalt an Wasser in Form von Lactid-Komplex zwischen 0 und 3% und vorzugsweise zwischen 0 und 0,5% erzielt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Festphasentrocknung (c) des feuchten Kuchens aus (b) unter Vakuum oder unter einem Trockengasstrom bei einer Temperatur unter 50°C durchführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigphasentrocknungsschritt (c) die vorherige Verflüssigung des feuchten Kuchens aus (b) und ein Austreiben von Wasser (frei und gebunden) durch Einblasen eines Trockengasstroms in die Lösung und/oder Spülen der Lösung mit einem Trockengasstrom umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die etwas über der Verflüssigungstemperatur des feuchten Lactids liegende Temperatur der Trocknung (c) zwischen 90 und 130°C und vorzugsweise zwischen 95 und 115°C liegt.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Trockengasstrom um ein Inertgas oder Luft handelt und dieser Gasstrom gegebenenfalls vorerhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (d) eine oder mehrere Umkristallisationen aus der Schmelze des unter (c) erhaltenen getrockneten unreinen Lactids umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man dem unter (c) erhaltenen getrockneten unreinen Lactid ein die Viskosität verringerndes Mittel beimischt, um die Kristallisationsgeschwindigkeit, den Stoffübergangskoeffizienten und die Effizienz der Umkristallisation aus der Schmelze zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das die Viskosität verringernde Mittel ein am Ende des Trocknungsschritts (c) eingetragenes Lösungsmittel ist und unter Ketonen, Ethern, aromatischen oder aliphatischen Lösungsmitteln, Lösungsmitteln auf Silikonbasis, halogenierten Lösungsmitteln, Alkoholen und Milchsäureestern ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das die Viskosität verringernde Mittel das im Zentrifugentrennschritt (b) eingetragene Restlösungsmittel ist und unter Ketonen, Ethern, aromatischen oder aliphatischen Lösungsmitteln, Lösungsmitteln auf Silikonbasis, halogenierten Lösungsmitteln, Alkoholen und Milchsäureestern ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an die Viskosität verringerndem Mittel zwischen 0 und 30% und vorzugsweise zwischen 0 und 20% liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lactidgehalt am Ende von Schritt (d) zwischen 99,0 und 99,9% und vorzugsweise zwischen 99,5 und 99,9 liegt, der Gehalt an meso-Lactid zwischen 0 und 0,5% und vorzugsweise zwischen 0 und 0,2% liegt, der Wassergehalt zwischen 0 und 100 ppm und vorzugsweise zwischen 0 und 50 ppm liegt und der Gehalt an Milchsäure und Oligomeren zwischen 0 und 10 mÄq./kg und vorzugsweise zwischen 0 und 1 mÄq./kg liegt.