ES2250914T3 - Procedimiento para la separacion de acido ascorbico a partir de un disolvente polar que contiene acido ascorbico y acido 2-ceto-l-glonico. - Google Patents
Procedimiento para la separacion de acido ascorbico a partir de un disolvente polar que contiene acido ascorbico y acido 2-ceto-l-glonico.Info
- Publication number
- ES2250914T3 ES2250914T3 ES03763731T ES03763731T ES2250914T3 ES 2250914 T3 ES2250914 T3 ES 2250914T3 ES 03763731 T ES03763731 T ES 03763731T ES 03763731 T ES03763731 T ES 03763731T ES 2250914 T3 ES2250914 T3 ES 2250914T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- extraction
- ascorbic acid
- acid
- kgs
- agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D307/56—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D307/62—Three oxygen atoms, e.g. ascorbic acid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Furan Compounds (AREA)
Abstract
Procedimiento para la separación de ácido ascórbico a partir de un disolvente 1 polar, que contiene ácido ascórbico y ácido 2-ceto-L-gulónico, caracterizado porque el procedimiento comprende el siguiente paso: (a) extracción de ácido ascórbico a partir del disolvente 1 con dialquilformamida (agente de extracción 1), que presenta un hueco de mezcla con el disolvente 1, en una extracción líquido-líquido.
Description
Procedimiento para la separación de ácido
ascórbico a partir de un disolvente polar que contiene ácido
ascórbico y ácido
2-ceto-L-gulónico.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la separación de ácido ascórbico a partir de una
mezcla que contiene ácido ascórbico y ácido
2-ceto-L-gulónico en
un disolvente polar, preferentemente acuoso, por medio de extracción
líquido-líquido con una amida. El procedimiento
según la invención comprende preferentemente también pasos para la
reextracción de ácido ascórbico, recirculación del agente de
extracción y/o del agente de reextracción, y para el aislamiento de
ácido ascórbico del agente de reextracción. Del mismo modo, la
presente invención se refiere igualmente a un procedimiento para la
obtención de ácido ascórbico a partir de KGS y aislamiento del ácido
ascórbico obtenido.
Se obtiene ácido L-ascórbico
(vitamina C, ácido ascórbico, ácido
L-xilo-ascórbico,
\tau-lactona de ácido
L-treo-hex-2-enólico)
habitualmente a partir de ácido
2-ceto-L-gulónico
(KGS), ácido
monoaceton-2-ceto-L-gulónico
o ácido diacetoncetogulónico. En procedimientos más recientes se
obtiene KGS en un proceso de fermentación de una o varias etapas, a
modo de ejemplo mediante la fermentación de dos etapas de sorbitol a
través de sorbosa con microorganismos apropiados a tal efecto, en
parte modificados especialmente.
KGS, o bien el ácido
diaceton-2-ceto-L-gulónico
que se produce en el "procedimiento de Reichstein" se lactoniza
directamente, o a través de etapas intermedias, como por ejemplo
ésteres, en especial éster metílico o butílico. Como catalizador se
emplean ácidos, en la mayor parte de los casos ácidos minerales, en
especial ácido clorhídrico concentrado (lactonización ácida) o
bases, como por ejemplo hidróxido sódico, NaHCO3, Na_{2}CO_{3},
alcoholatos, etc. (lactonización alcalina). Del mismo modo se
describe la reacción autocatalítica de KGA para dar ácido ascórbico.
Como producto de reacción de lactonización se produce ácido
ascórbico crudo con una fracción más o menos elevada de KGS, a
partir del cual se purifica entonces el ácido ascórbico.
El ácido ascórbico y KGS se diferencian
esencialmente en su estructura química solo por la estructura de
lactona de ácido ascórbico formada durante la lactonización.
Correspondientemente, éstos son similares en sus propiedades de
reacción químicas, y tienen propiedades físicas análogas. De este
modo, ambos ácidos muestran una tendencia a la descomposición y
formación de componentes secundarios teñidos dependiente de pH y
temperatura bajo las condiciones de obtención y purificación
técnicas de procedimiento habituales. La solubilidad de KGS y ácido
ascórbico se pronuncia mediante los cuatro grupos hidroxi hidrófilos
y el grupo ácido. Ambos poseen un producto de solubilidad similar:
son convenientemente solubles en disolventes polares, en especial
agua, pero apenas en medios orgánicos apolares.
Por lo tanto, una separación rentable de una
mezcla de ácido ascórbico y KGS es complicada. Esto se muestra
especialmente en los pasos del procedimiento, descritos en el estado
de la técnica para la obtención de ácido ascórbico, para la
separación de ácido ascórbico de educto transformado KGS o sus
derivados.
Según la JP 85019285 se pueden separar ácido
ascórbico y KGS a partir de una disolución acuosa mediante
cristalización de KGS como Na-KGS. En un paso
sucesivo, Na-KGS se debe transformar de nuevo en el
KGS libre.
En procedimientos catalizados por vía alcalina se
produce en primer lugar la sal sódica de ácido ascórbico, que se
debe transformar en el ACS libre en un paso de procedimiento
subsiguiente, y está vinculado a una producción equimolar de NaCl o
Na_{2}SO_{4}. En la mayor parte de los casos, después es
necesario un paso de cristalización adicional.
En la US 5041563 se describe un procedimiento que
proporciona ácido ascórbico libre sin producción de sales. En este
caso se propone la lactonización catalizada por vía ácida de un
éster de KGS con una amina de cadena larga en un disolvente dipolar
para dar un ascorbato amónico. La liberación de ácido ascórbico se
ocasiona entonces mediante extracción de la amina con un disolvente
apolar. En este caso se extraen de modo concomitante también
productos secundarios de color.
Los métodos exentos de catalizador para la
síntesis de ácido ascórbico a partir de ésteres de KGS son conocidos
desde aproximadamente 1.940. La lactonización de ésteres de KGS para
dar ácido ascórbico se lleva a cabo mediante calentamiento simple en
agua, alcoholes o mezclas de agua con un disolvente hidrófilo a
temperaturas por encima de 130ºC y tiempos de residencia de 30
minutos a 90 horas. Una adición de ácido cítrico y fosfato como
tampón para el ajuste de un valor de pH constante podrá aumentar los
rendimientos. En este caso, también es desventajoso que las sales se
deban separar de nuevo a continuación.
En la DE 861 841 se describe una lactonización
directa de un éster de KGS con conversión parcial y separación de
ácido ascórbico mediante cristalización selectiva y recirculación de
eductos. El educto no transformado se separa mediante cristalización
de ácido ascórbico.
El educto se debe presentar solo en concentración
reducida en las aguas madre tras la cristalización, ya que, en caso
contrario, el producto se impurifica. Por lo tanto, se debe operar
con rendimientos elevados.
La US 1,904,619 describe un procedimiento para la
lactonización continua (de derivados de) KGS bajo conversión parcial
en disolución acuosa. El producto se aísla mediante cristalización y
recristalización a partir de metanol. Todas las aguas madre se deben
reunir, concentrar, y transformar de nuevo en una disolución
acuosa.
Hasta la fecha, en el estado de la técnica no se
pusieron a disposición procedimientos económicos para la separación
de ácido ascórbico y KGS, de modo que, por regla general, en los
procesos de obtención para ácido ascórbico el lactonizado de KGS o
del respectivo educto se debe llevar a cabo para evitar una
impurificación de ácido ascórbico con KGS. No obstante, la obtención
de ácido ascórbico se distingue por requisitos especiales en pureza
y rendimiento en todas las etapas de procedimiento: por una parte
para posibilitar el empleo de producto final en la aplicación para
la alimentación humana, y por otra parte para reducir en lo posible
los costes en la obtención.
En muchos procedimientos se derivatiza el educto
o producto. De este modo se obtienen en especial los ésteres
metílicos o butíricos de KGS, que son solubles en alcohol, en
contrapartida a ácido ascórbico. Los procedimientos de separación
descritos son muy complejos, en especial debido a los pasos de
derivatizado y los siguientes pasos de liberación, requieren mucho
tiempo, son poco eficientes, y no son inofensivos desde el punto de
vista ecológico debido al consumo elevado de energía así como al
empleo de disolventes orgánicos, en su mayor parte tóxicos.
Por consiguiente la tarea de la presente
invención es poner a disposición un procedimiento ventajoso para
poder separar ácido ascórbico y ácido
2-ceto-L-gulónico de
manera económica, ecológica y eficiente a partir de un disolvente
polar, preferentemente acuoso. El problema que motiva la presente
invención se soluciona mediante las formas de ejecución
caracterizadas en las reivindicaciones de la presente invención.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere a un procedimiento para la separación de ácido ascórbico a
partir de un disolvente 1, que contiene ácido ascórbico y ácido
2-ceto-L-gulónico,
caracterizado porque el procedimiento comprende los siguientes
pasos:
- (a)
- extracción de ácido ascórbico a partir del disolvente 1 con dialquilformamida (agente de extracción 1), que presenta un hueco de mezcla con el disolvente 1, en una extracción líquido-líquido.
En la DE 38 31 071 se extrae KGS en presencia de
2 a 6 equivalentes molares de una amina de cadena larga a una
presión parcial de KGS de 10 a 60 bar.
En la EP 359 645 se extrae una disolución acuosa
de KGS con una disolución del mismo volumen de una amina (Adogen 83)
en querosina, y se reextrae con ácido nítrico.
La GB 1,426,018 describe la obtención en otros,
de ácido cítrico, ácido láctico y ácido oxálico a partir de
disoluciones acuosas por medio de extracción.
Basándose en esto, la EP 828 725 da a conocer un
procedimiento para la obtención de ácido ascórbico mediante
extracción de ácido ascórbico con una composición no miscible con
agua, que contiene (a) al menos una alquilamina secundaria o
terciaria, en el que el número total de átomos de carbono asciende
al menos a 20, como agente de extracción primario y (b) un compuesto
intensificador de extracción ("potenciador").
No obstante, hasta el momento no se mostró que
ambos ácidos carboxílicos orgánicos similares, ácido ascórbico y
KGS, se pueden separar entre sí mediante una extracción
líquido-líquido.
Sorprendentemente, a partir de un disolvente
polar, que contiene tanto KGS, como también ácido ascórbico
disuelto, se puede separar ácido ascórbico selectivamente mediante
la extracción con una dialquilformamida en pureza elevada a escala
industrial.
Bajo el concepto "extracción" o
"extraer", según la invención se entiende que a partir de una
muestra sólida o líquida con disolventes apolares a polares, o
mezclas de disolventes, las substancias obtenidas en los mismos se
transforman en el respectivo agente de extracción o mezclas de
agentes de extracción. A continuación se entiende por agente de
extracción también una mezcla de diversos disolventes, en tanto la
mezcla presente las propiedades descritas para el agente de
extracción en este caso.
Según la invención, se entiende por extracción
"líquido-líquido" una extracción de una
substancia disuelta en un disolvente líquido por medio de un segundo
disolvente líquido. Las condiciones de extracción, por ejemplo el
agente de extracción o la temperatura, se pueden seleccionar de modo
que se extraiga o no extraiga esencial o preferentemente una
substancia específica.
Los disolventes polares son disoluciones acuosas
según la invención, incluyendo agua, o disolventes orgánicos polares
apróticos o próticos, a modo de ejemplo alcoholes alquílicos con un
resto alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, por ejemplo metanol,
etanol, 1-propanol, 2-propanol,
butanol, o por ejemplo acetona, acetonitrilo o dimetilsulfóxido, o
son mezclas de los mismos.
Se entiende por una "fase polar" o un
"extracto polar" una fase o un extracto que se obtienen a
partir de una extracción con un disolvente polar descrito
anteriormente, o mezcla de disolventes.
Bajo el concepto "disolución acuosa" se
entiende agua o una disolución acuosa, por ejemplo también agua
desionizada, agua desmineralizada, agua destilada o bidestilada. Una
o varias substancias pueden estar disueltas en la disolución acuosa,
o mezcladas con la misma. De este modo, pueden estar contenidas
substancias que mejoran la extracción, la estabilidad o solubilidad
de las substancias de valor, o conducen a propiedades preferentes,
por ejemplo valor de pH, conductividad, concentración de sales,
etc., como por ejemplo disoluciones salinas o tampón. Según la
invención se entiende por "agente de extracción 1" un
disolvente o mezcla de disolventes que no es miscible con el
disolvente 1, y que posee un vacío de mezcla con el disolvente 1.
Bajo el concepto "vacío de mezcla" en este caso se entiende que
ácido ascórbico y/o KGS, poseen una solubilidad más elevada en el
agente de extracción que en el disolvente extraído.
Una separación rentable mediante extracción es
posible si los coeficientes de distribución de ambas substancias a
separar, en este caso ácido ascórbico y KGS, son suficientemente
diferentes en un agente de extracción. Debido a la similitud
estructural de ácido ascórbico y KGS esto no era de esperar. Esto se
muestra también en que, a pesar de que las ventajas de un
lactonizado parcial autocatalizado. en especial la supresión
ventajosa de catalizadores, son ciertamente conocidas desde 1.940,
debido a la ausencia de procedimientos de separación apropiados para
educto y producto, el correspondiente procedimiento no se emplea a
escala industrial.
La extracción según la invención se puede llevar
a cabo como se describe en los documentos citados en este caso, o en
los ejemplos, por ejemplo por medio de una columna de extracción en
contracorriente o una cascada de
mezclador-decantador
(Mixer-Settler).
En el procedimiento según la invención se emplea
preferentemente el agente de extracción y el disolvente en una
proporción de 1:1 a 5:1, es preferente una proporción de 2:1 a
3:1.
En una forma de ejecución preferente, el agente
de extracción es una N,N-dialquilformamida, con
restos alquilo con 1 a 5 átomos de carbono
N-enlazados en cada caso. Es especialmente
preferente N,N-dibutilformamida (DBF) como agente
de extracción. Sorprendentemente se verificó que especialmente con
DBF se puede extraer selectivamente ácido ascórbico a partir de una
mezcla de KGS/ácido ascórbico.
Según la invención se puede conseguir una
separación económica de ácido ascórbico a partir de una mezcla de
ácido ascórbico y KGS si la proporción de coeficiente es de
distribución en condiciones normales para ácido ascórbico respecto a
KGS asciende al menos a 1,5:1, preferentemente 4:1, más
preferentemente 7:1 o más, siendo el coeficiente de distribución
dependiente naturalmente de la temperatura. El coeficiente de
distribución se puede determinar según métodos habituales para el
especialista, por ejemplo tras una extracción de una etapa por medio
de análisis por HPLC y titración yodométrica.
En una forma de ejecución preferente, el
procedimiento según la invención está caracterizado porque en la
extracción líquido-líquido no se emplea ningún
"potenciador" de extracción.
Sorprendentemente se descubrió que en el
procedimiento según la invención para la separación de ácido
ascórbico y KGS, a diferencia del procedimiento de extracción
descrito en el estado de la técnica (EP 828 725) no se debe emplear
ningún "potenciador" de extracción. La EP 828 725 describe la
extracción de ácido ascórbico a partir de una disolución acuosa con
ayuda de un primer "agente de extracción", que está constituido
por aminas de cadena larga y un "potenciador" de extracción,
que está constituido por un agente de extracción polar y prótico,
siendo el potenciador ``un agente de extracción peor que el primer
agente de extracción, empleándose en la extracción una proporción de
"potenciador"/ "primer agente de extracción", de 2:1. Los
"potenciadores" polares, en especial próticos, preferentes, son
alcanoles, cetonas, aldehídos, ésteres y éteres de diferentes pesos
moleculares según la EP 828 725. Por consiguiente, según la
invención se entiende bajo el concepto "potenciador de
extracción"los agentes de extracción polares, en especial
próticos, dados a conocer en la EP 828 725, en especial alcanoles,
cetonas, aldehídos, ésteres y éteres de diferentes pesos
moleculares.
Según la invención, bajo el concepto "ningún
potenciador de extracción" se entiende que la proporción de un
potenciador de extracción respecto al "agente de extracción 1"
asciende a 0:1 a 1,9:1, preferentemente 1:1, de modo más preferente
(0,2:1, de modo aún más preferente 0,05:1. En la mayor parte de los
casos, la fracción de "potenciador" de extracción es
preferentemente un 0% en volumen a un 1% en volumen en el volumen
total del agente de extracción. En el procedimiento según la
invención se pueden separar ácido ascórbico y KGS sin adición de tal
potencia-
dor.
dor.
En otra forma de ejecución preferente, en el
procedimiento según la invención se lleva a cabo la extracción de
ácido ascórbico a partir de disolvente1 con
N,N-dialquilformamida con 1 a 5 átomos de carbono
como agente de extracción 1. De este modo, se obtiene en una fase 1,
que contiene agente de extracción 1 cargado con ácido ascórbico, y
una fase 2, que contiene el disolvente 1 y KGS. Preferentemente se
emplea como agente de extracción
N,N-dibutilformamida (DBF).
Como se muestra en los ejemplos, DBF es apropiado
como agente de extracción 1 para ácido ascórbico a partir de una
mezcla de ácido ascórbico y KGS. Sorprendentemente, la proporción de
coeficientes de distribución de ácido ascórbico y KGS en DBF es
7:1.
En una forma de ejecución, en el procedimiento
según la invención se emplea como disolvente 1 una disolución
acuosa, o un alcohol de alquilo con 1 a 4 átomos de carbono
ramificado o no ramificado, preferentemente agua o una disolución
acuosa. El concepto "disoluciones acuosas", según la definición
empleada en este caso, comprende tanto agua, como también tampones,
disoluciones de fermentación, disoluciones salinas y otras
disoluciones que contienen substancias, por ejemplo para influir
sobre el pH, la esterilidad de la disolución o la estabilidad de
substancias. Los disolventes 1 pueden ser también un caldo de
fermentación o el exceso de un caldo de fermentación decantado o
filtrado.
En una forma de ejecución especialmente
preferente, en el procedimiento según la invención se emplea como
disolvente 1 agua o una disolución acuosa, y como agente de
extracción 1 DBF.
En el procedimiento según la invención, la
extracción tiene lugar preferentemente a una temperatura entre 10ºC
y 60ºC. Es especialmente preferente una temperatura entre 15ºC y
30ºC. En la selección de la temperatura preferente el especialista
considerará la eficiencia de extracción frente al empleo de energía
refrigerante para la consecución de las respectivas temperaturas,
así como frente a la solubilidad de eductos a las respectivas
temperaturas de extracción. Por motivos económicos y ecológicos
puede ser preferente una temperatura que se pueda alcanzar para el
enfriamiento o calentamiento sin alimentación de energía adicional
(temperatura ambiental). Para posibilitar una reextracción eficiente
se puede seleccionar una temperatura más elevada. En la mayor parte
de los casos es preferente la puesta en práctica del paso de
procedimientos según la invención a 30ºC hasta 60ºC, preferentemente
a 40ºC.
En otra forma de ejecución, el procedimiento
según la invención comprende el siguiente paso adicional:
- (b)
- reextracción completa o parcial de ácido ascórbico a partir del agente de extracción 1 cargado con un agente de extracción polar 2, obteniéndose un agente de extracción 2 cargado con ácido ascórbico.
Según la invención, se entiende por
"reextracción completa o parcial" que el ácido ascórbico se
reextrae esencialmente, de modo preferente en un 30% en peso a un
100% en peso en el agente de extracción 2. Es preferente un 50% en
peso, más preferente un 75% en peso o más.
Para posibilitar una reextracción eficiente, la
concentración de ácido ascórbico antes de la reextracción en el
agente de extracción 2 es más reducida que en el agente de
extracción, es decir, la fracción asciende preferentemente a un 5%
en peso más preferentemente a un 1% en peso o un 0,1% en peso o
menos, en la mayor parte de los casos preferente un 0% en peso.
El agente de extracción 2 es un disolvente polar
como se describe anteriormente, es preferente una disolución acuosa
o un alcohol de alquilo con 1 a 4 átomos de carbono ramificado o no
ramificado.
En el procedimiento según la invención se emplea
preferentemente el agente de extracción 2 para dar el agente de
extracción 1 en proporción 1:1 a 5:1, es preferente una proporción
de 1:1 a 3:1.
En una forma de ejecución preferente, el agente
de extracción 2 y el disolvente 1 están constituidos esencialmente
por los mismos componentes de disolvente.
En este caso, "esencialmente constituido por
los mismos componentes de disolvente" significa que ambos agentes
son esencialmente idénticos, y se diferencian preferentemente en un
30% o menos de sus componentes de disolvente, más preferentemente es
un 10%, aún es más preferente un 5% o menos. De este modo, por
ejemplo un agente puede estar constituido esencialmente por una
disolución acuosa con una fracción reducida de un alcohol alquílico,
mientras que el otro agente puede estar constituido solo por una
disolución acuosa. En una forma de ejecución preferente, ambos
agentes son idénticos respecto a sus componentes de disolvente.
Preferentemente, el agente de extracción 2 es igualmente polar. De
modo especialmente preferente, en el caso del disolvente 1 y el
agente de extracción 2 se trata de disoluciones acuosas.
En una forma de ejecución, el disolvente 1 y el
agente de extracción 2 están constituidos por disolventes iguales o
similares, en los que están contenidas esencialmente las mismas
substancias excepto la fracción de ácido ascórbico y/o KGS.
"Esencialmente las mismas substancias excepto
la fracción de ácido ascórbico y/o KGS" significa que ambos
agentes se diferencian solo en un 30% de componentes disueltos y no
disueltos, a parte de ácido ascórbico y KGS, es más preferente un
10%, aún más preferente es un 5% o menos.
En una forma de ejecución preferente, en el
procedimiento según la invención, la temperatura de extracción
T_{1} para la extracción de ácido ascórbico a partir del
disolvente 1, que contiene una mezcla de ácido ascórbico y KGS, es
más reducida que la temperatura de reextracción T_{2} para la
reextracción de ácido ascórbico, o bien KGS, a partir del agente de
extracción con el agente de extracción 2. Es preferente una
diferencia de más de 5ºC a 100ºC, más preferentemente más de 15ºC,
aun más preferentemente de 20ºC.
Como se muestra en la GB 1,426,018, en
reextracciones con temperaturas más elevadas que en la extracción
con el mismo disolvente, por ejemplo extracción a temperatura
ambiente y reextracción a 100ºC, en el reextracto se puede alcanzar
una concentración elevada, en especial una concentración que es
similar a la concentración de partida en la mezcla.
Por consiguiente, en una forma de ejecución de la
presente invención, la temperatura de la extracción se sitúa en 10ºC
a 30ºC, y la temperatura de reextracción se sitúa en 20ºC a 80ºC. Es
preferente la combinación de temperatura ambiental o temperatura
ambiente, por la cual se entiende en este caso una temperatura de
15ºC a 30ºC, con una temperatura de reextracción de 40ºC a 60ºC.
En una forma de ejecución, el procedimiento según
la invención comprende también el siguiente paso adicional:
- (c)
- recirculación del agente de extracción 1, a partir del cual se reextrajo el ácido ascórbico según el paso (b), en la extracción tras el paso (a).
Preferentemente, el agente de extracción 1 se
esclusa parcial o completamente en el paso (a) antes de la
recirculación y nuevo empleo como agente de extracción 1, se
elabora, y solo después se recircula. Mediante el esclusado se
eliminan impurezas. La purificación del agente de extracción se
puede efectuar, por ejemplo, mediante destilación, micro- o
nanofiltración o adsorción (por ejemplo en carbón activo).
La fracción de material esclusado depende
esencialmente de la pureza del disolvente 1 y de la fracción de
producto de valor reextraído, es decir, de ácido ascórbico en el
agente de extracción una vez efectuada la reextracción. Si el agente
de extracción 1 contiene tras la reextracción con agente de
extracción 2 solo fracciones reducidas de producto de valor, y una
fracción elevada de impurezas, se puede esclusar una gran fracción
de agente de extracción. Si en la reextracción se reextrae solo
parcialmente, en el agente de extracción se encuentra aún una
fracción elevada de producto de valor, y el especialista considerará
según rutina la pérdida de vida a un esclusado frente al grado de
impureza.
En una forma de ejecución, el procedimiento
comprende el paso.
- (d)
- concentración del agente de extracción 2 cargado con ácido ascórbico;
y opcionalmente el paso
- (e)
- recirculación del agente de extracción 2 evaporado en (d) (vapores) en la reextracción según el paso (b) como agente de extracción 2.
Se entiende por "concentración" que la
muestra se concentra en su volumen por evaporación, y la
concentración de la substancia a concentrar es más elevada que en la
disolución de partida tras la concentración, pero sin precipitar.
Preferentemente se extrae o evapora hasta el límite de solubilidad
de ácido ascórbico a partir del agente de extracción cargado 2. En
una forma de ejecución preferente se evapora exactamente tanto
disolvente que, en la instalación continua, se pueden ajustar
estados estacionarios con recirculaciones. Preferentemente, en el
paso (d) se concentra a una concentración de ácido ascórbico de un
30 a un 50% de ácido ascórbico a 30ºC hasta 50ºC.
Una concentración se puede efectuar, a modo de
ejemplo, mediante calentamiento, en especial bajo presión reducida,
a modo de ejemplo en un evaporador de circulación, evaporador de
capa fina, etc. Mediante diálisis se pueden concentrar por
evaporación muestras del mismo modo. La concentración por
evaporación se efectuará cuidadosamente, preferentemente a -20ºC a
100ºC en dependencia de tiempo de reacción, presión y disolvente.
Preferentemente se lleva a cabo la concentración a 30ºC a 50ºC, de
modo especialmente preferente bajo presión reducida. Según
disolvente o mezcla de disolventes, la concentración se puede llevar
a cabo a presión normal (1013 mbar) a 10 mbar. En el caso de
disoluciones acuosas se concentra preferentemente a 500 mbar a 50
mbar. En una forma de ejecución especialmente preferente, la
concentración por evaporación de una disolución se lleva a cabo a
30ºC a 50ºC, preferentemente a 40ºC, así como 50 mbar a 300 mbar,
preferentemente a 70 mbar. La disolución concentrada se enfría
preferentemente a temperatura ambiente o a 20 hasta 25ºC tras cada
evaporación descrita en este caso, por ejemplo por medio de un
intercambiador de calor.
El disolvente evaporado (vapores) se puede
condensar entonces, y emplear de nuevo para la reextracción en el
paso (b).
En una forma de ejecución, para la obtención de
ácido ascórbico se aísla el ácido ascórbico inmediatamente a partir
del agente de extracción, o tras evaporación y enfriamiento de la
disolución.
Por consiguiente, en una forma de ejecución
preferente, el procedimiento según la invención comprende también el
siguiente paso:
- (f)
- aislamiento, preferentemente cristalización, de ácido ascórbico a partir del agente de extracción 2 cargado con el ácido ascórbico, quedando las aguas madre.
Para el especialista son conocidos diversos pasos
de procedimiento para la obtención de ácido ascórbico a partir de
disolventes polares. De este modo se describen, por ejemplo,
cristalizaciones por evaporación, enfriamiento o desplazamiento,
pero también diferentes procesos de secado, por ejemplo secado por
pulverizado para ácidos carboxílicos, en especial también para ácido
ascórbico. Para el aislamiento de ácido ascórbico se pueden formar
también sales insolubles o derivados, que precipitan después en el
disolvente. Preferentemente se aísla el ácido ascórbico mediante una
cristalización por evaporación, enfriamiento y desplazamiento. En el
procedimiento según la invención, el ácido ascórbico se precipita
mediante cristalización por enfriamiento, y se aísla como producto
sólido de modo especialmente preferente.
En una forma de ejecución, el procedimiento según
la invención comprende el siguiente paso adicional:
- (g)
- extracción de ácido ascórbico a partir de las aguas madre que permanecen en la cristalización de ácido ascórbico según el paso (f).
Para la reextracción de ácido ascórbico a partir
de las aguas madre se alimentan preferentemente las aguas madre a la
extracción tras el paso (a). Ventajosamente, las aguas madre se
conducen a la etapa superior (o bien última) de la primera columna
de extracción (o bien de una instalación de extracción de varias
etapas).
En otra forma de ejecución, el disolvente 1
cargado con KGS, que permanece tras la extracción según el paso (a),
se recircula a un paso de procedimiento para la obtención de ácido
ascórbico a partir de KGS (paso h) y se mezcla, por ejemplo, con
nueva disolución de alimentación, que se alimenta entonces a una
reacción de lactonización como se describe en este caso.
La descarga de producto de la reacción de
lactonización se puede someter entonces a los pasos de procedimiento
según la invención descritos en este caso para la obtención de ácido
ascórbico. Antes de la extracción de ácido ascórbico tras el paso
(a), en una forma de ejecución se puede concentrar la descarga de
producto de reacción de lactonización, por ejemplo como se describió
anteriormente. Tras la concentración se efectúa ventajosamente un
enfriamiento de la disolución, y después la extracción de ácido
ascórbico tras los pasos descritos anteriormente.
Con el procedimiento según la invención, descrito
en este caso, se pudo separar también ácido
monoaceton-2-ceto-L-gulónico
y/o ácido diacetocetogulónico, u otros derivados de ácido
cetogulónico, a partir de una mezcla de ácido ascórbico y KGS.
En una forma de ejecución, la presente invención
se refiere también a un procedimiento para la obtención de ácido
ascórbico a partir de ácido
2-ceto-L-gulónico,
que contiene los siguientes pasos:
- (aa)
- lactonización parcial de ácido 2-ceto-L-gulónico para dar ácido ascórbico,
- (ab)
- separación de ácido ascórbico a partir de la mezcla con KGS conforme al procedimiento según la invención.
La mezcla de KGS y ácido ascórbico se puede
obtener según procedimientos conocidos por el especialista, por
ejemplo según un procedimiento descrito en este caso para la
lactonización de KGS o sus derivados, y en caso dado reacción
subsiguiente. Preferentemente, la mezcla se obtiene mediante una
lactonización directa parcial, en especial mediante una
lactonización autocatalizada de KGS para dar ácido ascórbico.
Según la invención se entiende por
"lactonización parcial" una reacción incompleta de educto para
dar ácido ascórbico. En el procedimiento según la invención se hace
reaccionar preferentemente un 10% en peso a un 95% en peso, más
preferentemente un 20% en peso a un 50% en peso de educto para dar
ácido ascórbico. Es especialmente preferente una forma de ejecución
con una conversión parcial de KGS de un 20% en peso a un 40% en
peso.
La reacción de lactonización (aa) se puede llevar
a cabo según procedimientos como se describen en el estado de la
técnica desde 1.933, en tanto se obtenga una mezcla a partir del
educto, preferentemente KGS, y ácido ascórbico en un disolvente
polar, preferentemente en una disolución acuosa, en especial agua.
Debido al procedimiento de separación ausente, la literatura
describe generalmente conversiones parciales de KGS para dar ácido
ascórbico, o en el caso de reacción solo parcial vincula la
separación con la derivatización de KGS para dar un éster, y
siguiente cristalización de ácido ascórbico como se describe
anteriormente.
Los procedimientos para la lactonización se
describen en el estado de la técnica mencionado anteriormente y en
los documentos citados en la misma, que se incluyen expresamente en
el contenido de la manifestación de esta descripción.
El procedimiento descrito en este caso podía
servir también para la separación de ácido ascórbico de otros
productos de partida. Habitualmente se obtiene ácido ascórbico a
partir de ácido
2-ceto-L-gulónico,
ácido
monoaceton-2-ceto-L-gulónico
o ácido diacetoncetogulónico. Se describieron también otros eductos,
como por ejemplo
L-gulono-\gamma-lactona,
y la sal sódica de
\alpha-alquil-KGS-piranósido.
En la mayor parte de los casos, las
lactonizaciones directas se catalizan por vía ácida, preferentemente
con ácido clorhídrico como gas, o con ácido clorhídrico acuoso, y
son conocidas en el estado de la técnica desde hace tiem-
po.
po.
La DR 696 810 y la DE 641 639 describen la
lactonización a través de la vía alternativa de formación de un
éster de KGS, o bien de éster de diacetona- KGS. El éster es soluble
en alcoholes, el ACS no, de modo que el ACS precipita como producto
sólido. Adicionalmente se pueden alimentar hidrocarburos halogenados
como agentes auxiliares de precipitación.
En el caso de procedimientos catalizados por vía
alcalina, la velocidad de reacción de lactonización es más elevada,
lo que conduce a rendimientos espacio-tiempo más
elevados en las instalaciones. Como catalizadores básicos, además de
NaOH en diversas mezclas de alcohol o alcohol-agua,
se emplean sales alcalinas de ácidos débiles, (por ejemplo
NaHCO_{3} o acetato sódico), Na_{2}CO_{3} o metilato sódico en
alcoholes. En estos procedimientos se produce en primer lugar la sal
sódica de ácido ascórbico, que se debe transformar en el ácido
ascórbico libre en un paso de procedimiento adicional. Un
procedimiento para la obtención de ácido ascórbico se describe en la
US 5,041,563.
En los citados procedimientos ácidos, el
catalizador se debe separar. El ácido puede descomponer el producto.
Bajo catálisis alcalina se obtiene en primer lugar una sal de ácido
ascórbico, que se debe transformar en el ácido ascórbico libre.
Desde aproximadamente 1.940 se describe también
la lactonización exenta de disolvente de KGS y ésteres de KGS para
dar ácido ascórbico mediante calentamiento simple en agua, alcoholes
o mezclas de agua con un disolvente hidrófilo a temperaturas por
encima de 130ºC, y tiempos de residencia de 30 minutos a 90 horas.
Una adición de ácido cítrico y fosfato como tampón para el ajuste de
un valor de pH constante aumentará los rendimientos.
En la DE 861 841 se describe una lactonización
directa con conversión parcial mediante calentamiento de un éster de
KGS en un disolvente orgánico hidratado, miscible con agua (alcohol/
agua, o bien éter/agua) y separación de producto mediante
cristalización selectiva y recirculación de educto. No obstante,
tras la cristalización el educto se debe presentar solo en
concentración reducida en las aguas madre. La US 2,491,065 describe
la lactonización directa autocatalítica de KGS, o bien DAKS, en
disolución acuosa a una concentración de KGS <12% en peso,
temperaturas de 100-150ºC y tiempos de residencia de
20 minutos a 10 horas. La KGS describe un procedimiento para la
lactonización continúa de (derivados de) KGS bajo conversión parcial
en disolución acuosa, por ejemplo con un cambiador de iones ácido
como catalizador y recirculación de KGS no transformado.
Ventajosamente, mediante el procedimiento según
la invención, ahora se puede llevar a cabo una lactonización parcial
directa catalizada por vía ácida o alcalina, o autocatalizada, por
ejemplo mediante un intercambiador de iones ácido (por ejemplo Bayer
Levatit) o, preferentemente, por medio de una catálisis de lecho
fijo. Preferentemente se lleva a cabo la lactonización a
temperaturas reducidas, que conducen a una derivatización reducida o
descomposición de ácido ascórbico producido, de modo especialmente
preferente por debajo de 60ºC, por ejemplo por medio de biocatálisis
o catálisis enzimática, o en una catálisis ácida.
En una forma de ejecución especialmente
preferente, en el procedimiento según la invención se efectúa el
paso (aa) para la lactonización de ácido
2-ceto-L-gulónico
por vía autocatalítica.
En la mayor parte de procedimientos, las
lactonizaciones se llevan a cabo bajo conversión completa del
respectivo educto. En la reacción autocatalítica es ventajoso que no
se requieran ni se deban separar de la descarga de reacción
catalizadores ni otras substancias auxiliares. Hasta el momento, un
empleo económico de la lactonización autocatalítica fracasó en que
una reacción completa se efectúa de manera ineficaz y con
rendimientos reducidos. Un procedimiento de separación apropiado
para la obtención de ácido ascórbico a partir de una mezcla de KGS y
ácido ascórbico, como se obtiene mediante una reacción parcial, no
estaba descrito, y se pone a disposición solo en la presente
invención.
invención.
Se sabe que se puede lactonizar KGS en
disoluciones acuosas mediante acción de una temperatura elevada (T
> 25ºC, T < 200ºC). Son preferentes temperaturas de 40 a
180ºC. De este modo se puede alcanzar ventajosamente un tiempo de
reacción muy corto en el reactor. Si se calienta una disolución de
KGS en agua a 80-150ºC y se mantiene el tiempo de
residencia en el reactor entre 1 y 30 minutos, en el caso de
conversiones de KGS alrededor de 25 - 30% se pueden obtener
selectividades de ácido ascórbico alrededor de un 90% en disolución.
Hasta el momento se describió conversión parcial con recirculación
de eductos solo en el caso de ésteres de KGS. Preferentemente, la
concentración inicial de KGS en agua no sobrepasa un 30%.
En una forma de ejecución especialmente
preferente se lleva a cabo una lactonización, y después se separa
ácido ascórbico, y el educto, en especial KGS, se recircula a la
reacción de lactonización.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere también a un procedimiento para la preparación y obtención
de ácido ascórbico, llevándose a cabo el paso (aa) para la
lactonización de ácido
2-ceto-L-gulónico
por vía autocatalítica bajo conversión parcial bajo las siguientes
condiciones:
- (aaa)
- a una temperatura de 60ºC a 180ºC, preferentemente entre 100ºC y 160ºC;
- (bbb)
- con una fracción másica inicial de ácido 2-ceto-L-gulónico de un 5% en peso a un 50% en peso, preferentemente entre un 10% y un 15%;
- (ccc)
- con una conversión de KGS de un 10 a un 40% en peso, preferentemente de un 20 a un 30% en peso; y/o
- (ddd)
- un tiempo de residencia en el reactor de lactonización de 1 a 30 minutos, preferentemente 10 minutos o menos.
Son especialmente preferentes una fracción másica
inicial de KGS de un 10 a un 15% en peso, una temperatura de reactor
de 110ºC a 150ºC en un tiempo de residencia de 3 a 5 minutos, y una
reacción de KGS de un 20 a un 25% en peso.
Como reactores para la lactonización son
apropiados, por ejemplo, haces de tubos, placas cambiadoras de
calor, reactores de tubos helicoidales o reactores de haz
propulsor.
La descarga de reacción a partir de la reacción
de lactonización se concentra por evaporación según los pasos de
concentración descritos anteriormente para la consecución de un
estado de operación estacionario. A partir de la descarga de
reacción enfriada preferentemente a temperatura ambiente o 20ºC a
25ºC, según el paso (a) se puede separar el ácido ascórbico o el
KGS.
Preferentemente, la descarga de reacción posee
tras la concentración una fracción de KGS de un 5 a un 30% en peso,
son especialmente preferentes un 8 a un 25% en peso, y una fracción
de ácido ascórbico de un 3 a un 20% en peso, son especialmente
preferentes un 5 a un 10% en peso.
En una forma de ejecución preferente, en el
procedimiento según la invención los vapores condensados de los
pasos de evaporación diferentes permanecen sensiblemente en el
proceso, y se emplean como disolvente en el mismo, como se describió
anteriormente para los diferentes pasos de procedimiento. De modo
especialmente preferente, la evaporación de los respectivos
disolventes se realiza a través de la presión de operación
respectiva, de modo que se puede efectuar una transmisión de energía
del condensador de vapor de una primera evaporación al evaporador de
una segunda evaporación, y en especial antes de la concentración por
evaporación tras la lactonización para la concentración por
evaporación tras la reextracción de ácido ascórbico (paso (d)).
Según la invención, los pasos aislados del
procedimiento aquí descrito se pueden realizar continua o
discontinuamente. La forma de ejecución preferente es la realización
continua de los pasos.
En una forma de ejecución, el procedimiento según
la invención contiene todos los pasos aquí decritos (a) a (g) y/o
(aa) a (cc) y/o (aaa) a (ccc) para la obtención de ácido ascórbico o
para la obtención de ácido ascórbico. De este modo se obtiene
ventajosamente ácido ascórbico y/o KGS sin producción de sales.
La presente invención se ilustra mediante el
siguiente ejemplo y figuras, sin que los mismos sean limitantes de
ningún modo.
En la figura 1 se representa un esquema de
procedimiento.
En la figura 2 se representa una instalación de
laboratorio. La cifras indican las siguientes formas de
ejecución:
Reactor de lactonización 1: | reactor de tubos helicoidales. |
Evaporación 2: | evaporador de capa fina de laboratorio. |
Cambiador de calor 3: | cambiador de calor de tubo doble. |
Columna de extracción 4: | columna de extracción en contracorriente. |
Columna de extracción 5: | columna de extracción en contracorriente. |
Válvula de retención de presión 6: | válvula. |
En primer lugar se lactoniza una mezcla de
disolvente (LM) y KGS (por ejemplo una disolución acuosa de una
concentración de un 5 a un 50% de fracción másica, en especial un 10
- 15%), sin otros agentes auxiliares, con un reactor calentado
indirecta o directamente con vapor, o indirectamente con otro
soporte de calor (por ejemplo reactor de haz de tubos, de cambiador
de calor en placa o reactor de haz propulsor) en conversión parcial
a temperaturas entre 80ºC y 180ºC, en especial a temperaturas entre
100 y 150ºC, y tiempos de residencia de 1 a 30 minutos, en especial
1 y 10 minutos. En este caso se transforma la fracción de KGS en ACS
en aproximadamente un 30% con un 90% de selectividad. La descarga
del reactor se concentra en una evaporación 2, por ejemplo en un
evaporador de circulación, a bajas temperaturas (por ejemplo 40 -
80ºC, y el correspondiente vacío), y después se enfría en un
cambiador de calor 3 a aproximadamente 25ºC. La descarga del reactor
enfriada y concentrada contiene entonces típicamente concentraciones
de KGS de un 5-25% (fracción másica) y
concentraciones de ACS de 1 - 10% (fracción másica). En el siguiente
paso de procedimiento, una extracción
líquido-liquido de varias etapas 4, se extrae el ACS
contenido en la descarga de reacción con un agente de extracción
apropiado (EM), por ejemplo N,N-dibutilformamida
(DBF). En este caso se alimenta el EM en contracorriente a la
descarga del reactor, que se alimenta en una etapa media de la
instalación de varias etapas. Una corriente reducida de LM se añade
preferentemente en la última etapa (o bien superior), en caso dado
en contracorriente, de la instalación de extracción de varias
etapas. Las aguas madre (ML) de la etapa de cristalización 8 se
utilizan en este caso ventajosamente. Si las aguas madre no son
suficientes en su cantidad, se pueden alimentar adicionalmente
vapores condensados de las evaporaciones 2 y 6. La descarga de LM de
la instalación de extracción de varias e etapas 4, que contiene,
además de LM, predominantemente KGS, se devuelve al reactor de
lactonización 1. La instalación de extracción de varias etapas puede
ser, por ejemplo, la denominada instalación
mezcladora-decantadora, o una columna de extracción.
El EM cargado con ACS se descarga sensiblemente de ACS en una
segunda instalación de extracción de varias etapas 5. Como agente de
extracción, que se conduce de nuevo en contracorriente, en este caso
se pueden utilizar los vapores condensados de las evaporaciones 2 y
6. La disolución de ACS crudo saliente se evapora en la evaporación
6 (por ejemplo a aproximadamente 40 - 60ºC y correspondiente vacío)
a una concentración de ACS de aproximadamente un 45% (m/m). El EM
descargado se devuelve a la primera instalación de extracción 4. La
disolución de ACS crudo se enfría a continuación con agua
refrigerante en el cambiador de calor 7, y a continuación se
alimenta al cristalizador 8. El ACS crudo cristalizado se separa de
las aguas madre (por ejemplo se centrífuga o se separa con filtros
de banda). Las aguas madre remanentes (ML, aproximadamente 14% de
ACS a 2ºC de temperatura de cristalización) se devuelven a la última
etapa (superior) de la primera instalación de extracción 4, como ya
se ha descrito. La cantidad de LM adicional, o bien vapores
condensados, se determina mediante el índice de etapas de separación
de la instalación 4 y la fuga de KGS tolerable. Los productos
secundarios de la reacción de lactonización se concentran
predominantemente en el circuito de EM, ya que los productos
secundarios son más solubles en la fase de EM más bien apolar, que
en la fase de LM polar. Para el esclusado de productos secundarios
de punto de ebullición elevado del proceso se extrae una corriente
parcial de EM, se destila, y se devuelve de nuevo al proceso. El
producto de cola de la elaboración de EM se alimenta a una
combustión de residuos o a una instalación depuradora biológica.
Los vapores condensados de las evaporaciones 2 y
6 permanecen en el proceso excepto una corriente residual reducida,
es decir, el procedimiento está casi exento de aguas residuales.
La energía liberada en la condensación de vapores
de la primera evaporación 2 se puede utilizar sensiblemente para la
segunda evaporación 6, generándose una diferencia de temperatura
suficiente entre las evaporaciones mediante la selección de
presiones de evaporación apropiadas.
Se construyó una instalación de laboratorio según
la figura 2. La instalación estaba constituida por las partes
indicadas anteriormente.
La instalación se accionó como sigue. En el
reactor 1 se dosificó una disolución acuosa de KGS con una
concentración de un 9,83% de fracción másica con una corriente
másica de 198 g/h y la corriente de recirculación (descarga de cola
de la columna de extracción 4). El reactor 1 estaba temperado a
160ºC en este caso. El reactor se mantuvo a una presión constante de
10 bar mediante una válvula de retención de presión 6. La descarga
del reactor descomprimida contenía una concentración de ACS de un
3,5%, y una concentración de KGS de un 6,7%. Se trasladó al
evaporador de capa fina 2, y en este se evaporó parcialmente a 50ºC
y 150 mbar de presión. La descarga del reactor concentrada contenía
un 5% de ACS y un 9,43% de KGS. Los vapores ascendentes se
condensador. Se extrajo una cantidad tal de condensado (274 g/h),
que se estabilizó la interfase entre la fase acuosa y la fase
orgánica en la parte superior de la columna, y el resto se devolvió
al circuito de evaporador como recirculación. La descarga del
reactor concentrada se trasladó a la columna de extracción a través
de una regulación de nivel del evaporador de capa fina, a través del
cambiador de calor enfriado con agua 3. la descarga de cola acuosa
de la columna 4 se extrajo con 618 g/h constantes, y se devolvió al
reactor 1, este contenía un 2,5% de ACS y un 8,73% de KGS. En el
extremo superior de los elementos de inserción de columna se
alimentaron 95 g/h de agua completamente desalinizada, en el extremo
inferior de los elementos de inserción se alimentaron 600 g/h de
N,N-dibutilformamida saturada con agua a partir de
la columna de extracción 5. El agente de extracción regenerado
contenía en este caso un 0,58% de ACS. La descarga de cabeza de la
columna 4 contenía aproximadamente un 3% de ACS. Se introdujo en el
extremo inferior de los elementos de inserción de la columna 5. En
este caso se ajustó una corriente másica de 619 g/h. En el extremo
superior de la columna 5 se alimentaron 400 g/h de agua
completamente desalinizada. La descarga de cola acuosa de la columna
5 se reguló de modo que se estabilizó la interfase entre la fase
acuosa y la fase orgánica en la parte superior de la columna. Se
ajustó una corriente de descarga de 416 g/h de disolución de
producto crudo con una fracción de ACS de un 2,9%, y una fracción de
KGS de un 0,47%. La descarga de cabeza de la columna 5 se devolvió
de nuevo a la columna 4 en el extremo inferior de los elementos de
inserción de columna, como ya se ha descrito. Del agente de
extracción circulante se extrajo aproximadamente un 10% de
corriente de circulación como corriente de purga para el esclusado
de producto secundarios en la cabeza de la columna 5. Para el
mantenimiento de la corriente másica de agente de extracción
circulante se dosificó adicionalmente
N,N-dibutilformamida fresca mediante regulación de
nivel. Con las citadas concentraciones y corriente cuantitativas
resulta un rendimiento de ACS de un 68%, que se pudo aumentar a un
75% mediante mejora de la extracción, o bien recirculación de las
aguas madre de cristalización en la columna 4.
Claims (11)
1. Procedimiento para la separación de ácido
ascórbico a partir de un disolvente 1 polar, que contiene ácido
ascórbico y ácido
2-ceto-L-gulónico,
caracterizado porque el procedimiento comprende el siguiente
paso:
- (a)
- extracción de ácido ascórbico a partir del disolvente 1 con dialquilformamida (agente de extracción 1), que presenta un hueco de mezcla con el disolvente 1, en una extracción líquido-líquido.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
siendo N,N-dibutilformamida el agente de extracción
para la separación de ácido ascórbico a partir de la mezcla de ácido
ascórbico y KGS.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
que comprende el siguiente paso adicional:
- (b)
- reextracción de ácido ascórbico a partir del agente de extracción 1 cargado con un agente de extracción polar 2, obteniéndose un agente de extracción 2 cargado con ácido ascórbico.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, siendo el disolvente y/o el agente de
extracción 2 agua o una disolución acuosa.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 o 4,
siendo la temperatura de extracción del paso (a) T_{1} 5ºC a 100ºC
más reducida que la temperatura de extracción del paso (b)
T_{2}.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 5, que comprende el siguiente paso
adicional:
- (c)
- recirculación del agente de extracción 1, a partir del cual se reextrajo el ácido ascórbico según el paso (b), en la extracción tras el paso (a).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 6, que comprende los siguientes pasos
adicionales:
- (d)
- concentración del agente de extracción 2 cargado con ácido ascórbico;
- (e)
- opcionalmente recirculación del agente de extracción 2 evaporado en (d) (vapores) en la reextracción según el paso (b) como agente de extracción 2.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 7, que comprende el siguiente paso
adicional:
- (f)
- aislamiento de ácido ascórbico a partir del agente de extracción 2 cargado con el ácido ascórbico, quedando las aguas madre.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, que
comprende el siguiente paso adicional:
- (g)
- extracción de ácido ascórbico a partir de las aguas madre que permanecen en la cristalización de ácido ascórbico según el paso (f).
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
alimentándose las aguas madre a la extracción tras el paso (a) para
la extracción de ácido ascórbico a partir de las aguas madre.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, recirculándose el disolvente 1 cargado con
KGS a partir de la extracción según el paso (a) en un procedimiento
para la obtención de ácido ascórbico a partir de KGS.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10231890A DE10231890B4 (de) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | Verfahren zur Abtrennung von Ascorbinsäure aus einem polaren, Ascorbinsäure und 2-Keto-L-gulonsäure enthaltenden Lösungsmittel |
DE10231890 | 2002-07-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2250914T3 true ES2250914T3 (es) | 2006-04-16 |
Family
ID=30009983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES03763731T Expired - Lifetime ES2250914T3 (es) | 2002-07-12 | 2003-07-07 | Procedimiento para la separacion de acido ascorbico a partir de un disolvente polar que contiene acido ascorbico y acido 2-ceto-l-glonico. |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7696360B2 (es) |
EP (1) | EP1523477B1 (es) |
CN (1) | CN100352811C (es) |
AT (1) | ATE308534T1 (es) |
AU (1) | AU2003246393A1 (es) |
CA (1) | CA2492155A1 (es) |
DE (2) | DE10231890B4 (es) |
DK (1) | DK1523477T3 (es) |
ES (1) | ES2250914T3 (es) |
WO (1) | WO2004007474A1 (es) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103641804A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-19 | 江苏江山制药有限公司 | 回收成品维生素c结晶母液的方法 |
CN114369075B (zh) * | 2022-02-14 | 2023-09-29 | 河北乐开节能科技股份有限公司 | 利用2-酮基-l-古龙酸的水溶液一步制备vc结晶的方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH187933A (de) * | 1933-12-09 | 1936-11-30 | Hoffmann La Roche | Verfahren zur Darstellung von 1-Ascorbinsäure (C-Vitamin). |
CH490368A (fr) | 1968-02-01 | 1970-05-15 | Politechnika Slaska Im Wincent | Procédé de production de vitamine C |
IL39710A (en) * | 1972-06-19 | 1975-04-25 | Imi Inst For Res & Dev | Recovery of acids from aqueous solutions by solvent extraction |
JPS6019285B2 (ja) | 1977-02-07 | 1985-05-15 | 武田薬品工業株式会社 | 分別方法 |
US4111958A (en) * | 1977-06-03 | 1978-09-05 | Pfizer Inc. | Ascorbic acid synthesis |
EP0086324B1 (de) * | 1982-02-12 | 1988-09-21 | F. HOFFMANN-LA ROCHE & CO. Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Ascorbinsäure |
FR2636343B1 (es) | 1988-09-13 | 1994-11-25 | Rhone Poulenc Sante | |
DE3831071A1 (de) | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Basf Ag | Verfahren zur isolierung von 2-keto-polyhydroxy-c(pfeil abwaerts)6(pfeil abwaerts)-carbonsaeuren, insbesondere von 2-keto-l-gulonsaeure aus waessrigen fermentationsaustraegen |
WO1996038433A1 (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-05 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem | Process and compositions for the recovery of ascorbic acid |
DE19919203A1 (de) * | 1999-04-28 | 2000-11-02 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von L-Ascorbinsäure |
US6610863B2 (en) * | 2000-12-22 | 2003-08-26 | Eastman Chemical Company | Continuous process for producing L-ascorbic acid |
-
2002
- 2002-07-12 DE DE10231890A patent/DE10231890B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-07-07 AU AU2003246393A patent/AU2003246393A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-07 DE DE50301577T patent/DE50301577D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-07 ES ES03763731T patent/ES2250914T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-07 AT AT03763731T patent/ATE308534T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-07-07 US US10/515,625 patent/US7696360B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-07 EP EP03763731A patent/EP1523477B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-07 WO PCT/EP2003/007256 patent/WO2004007474A1/de not_active Application Discontinuation
- 2003-07-07 CA CA002492155A patent/CA2492155A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-07 CN CNB038165716A patent/CN100352811C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-07 DK DK03763731T patent/DK1523477T3/da active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050197504A1 (en) | 2005-09-08 |
DE50301577D1 (de) | 2005-12-08 |
EP1523477A1 (de) | 2005-04-20 |
CN100352811C (zh) | 2007-12-05 |
DE10231890B4 (de) | 2004-07-01 |
DK1523477T3 (da) | 2006-01-16 |
ATE308534T1 (de) | 2005-11-15 |
CN1668607A (zh) | 2005-09-14 |
CA2492155A1 (en) | 2004-01-22 |
US7696360B2 (en) | 2010-04-13 |
WO2004007474A1 (de) | 2004-01-22 |
DE10231890A1 (de) | 2004-02-05 |
EP1523477B1 (de) | 2005-11-02 |
AU2003246393A1 (en) | 2004-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110642897B (zh) | 一种β-烟酰胺核糖氯化物的制备方法 | |
ES2188017T5 (es) | Procedimiento de preparacion de gamma butirolactonas hidroxi-sustituidas. | |
ES2265994T3 (es) | Proceso continuo de preparacion de acido lactico. | |
ES2935629T3 (es) | Procedimiento de producción del ácido levulínico | |
ES2258861T3 (es) | Procedimiento para la produccion de esteres. | |
WO2000034221A1 (en) | Nitric acid removal from oxidation products | |
RU2678972C2 (ru) | Усовершенствованный способ получения холингидроксида | |
ES2208610T3 (es) | Procedimiento para la preparacion de sales farmaceuticamente aceptables de (ss-rs)-s-adenosil-l-metionina. | |
CN106946957B (zh) | 阿贝卡星中间体的制备方法 | |
ES2250914T3 (es) | Procedimiento para la separacion de acido ascorbico a partir de un disolvente polar que contiene acido ascorbico y acido 2-ceto-l-glonico. | |
ES2197632T3 (es) | Procedimiento de preparacion de aloina por extraccion. | |
BRPI0706719B1 (pt) | processo para produzir monopentaeritritol de alta pureza e monopentaeritritol produzido pelo processo | |
JP2003183185A (ja) | カルボン酸のエステルの製造方法 | |
JP2006516148A (ja) | 極性の、好ましくは水性の溶媒から2−ケト−l−グロン酸(kga)を抽出する方法 | |
US20130072675A1 (en) | Method for cyrstallization of fucose | |
ES2336193T3 (es) | Procedimiento de purificacion de ciclohexanona-oxima. | |
ES2572887T3 (es) | Procedimiento para la extracción en un procedimiento para la producción de un alcohol di-, tri- o polihídrico | |
CN1729199A (zh) | 由极性,优选含水溶剂中萃取2-酮-l-古洛糖酸的方法 | |
ES2227187T3 (es) | Procedimiento para la obtencion de acido l-ascorbico mediante lactonizado de acido 2-cero-l-gulonico o esteres de acido e-ceto-l-gulonico. | |
EP1286944B1 (en) | A solvent exchange process | |
CN101012253B (zh) | 6-pas的制备方法 | |
KR102437501B1 (ko) | 제1 결정화 모액의 증발성 결정화 단계를 갖는 디안하이드로헥시톨 결정을 제조하기 위한 공정 | |
DE10316268A1 (de) | Verfahren zum Extrahieren von 2-Keto-L-gulonsäure (KGS) aus einem polaren, vorzugsweise wässrigen Lösungsmittel | |
RU2296746C1 (ru) | Способ получения 2,6-диамино-4-гидрокситолуола | |
KR100375961B1 (ko) | 보호된 3-아미노-1,2-디히드록시프로판 아세탈 및 그유도체 제조방법 |