JP2013506652A - メチルグリシンニトリル−n,n−ジアセトニトリルの単離方法 - Google Patents
メチルグリシンニトリル−n,n−ジアセトニトリルの単離方法 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、メチルグリシンニトリル−N,N−ジアセトニトリル(MGDN)を含む水性混合物からMGDNを単離する方法であって、1つ以上の工程で混合物を冷却する工程を含み、且つこれらの工程の1つにおいて、混合物を、MGDNの凝固点を超える温度からMGDNの凝固点未満の温度に少なくとも20K/hの冷却速度で冷却し、さらに当該方法を連続的に行うことを特徴とする方法に関する。
【選択図】なし
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Description
本発明はメチルグリシンニトリル−N,N−ジアセトニトリル(MGDN)を含む水性混合物からMGDNを単離する方法に関する。好ましい態様は従属の請求項及び当該明細書より明らかである。
錯化剤(例えば家庭用洗剤で使用される)として屡々使用される、アミノプロピルホスホネート、ポリカルボキシレート、又はエチレンジアミノテトラ酢酸(EDTA)等のアミノポリカルボキシレートは、生分解性が極めて低い。高価でない代替え品としては、メチルグリシンニトリル−N,N−ジ酢酸(MGDA)のようなグリシン−N,N−ジ酢酸誘導体が代表的である。これは、無毒で容易に生分解する。MGDA及びグリシン−N,N−ジ酢酸誘導体の洗剤(洗浄剤)への使用、及びこれらの合成にてついては、例えば、特許文献1(WO−A94/29421)及び特許文献2(US5,849,950)に記載されている。費用効果のあるグリシン−N,N−ジ酢酸誘導体の製品に対しては、個々の合成段階の収率及び単離された中間体の純度に厳しい要求が課せられている。
MGDAは、一般に、イミノアセトニトリル(IDN)とアセトアルデヒド及びシアン化水素酸との反応、又はα−アミノニトリルとホルムアルデヒド及びシアン化水素酸との反応(pH―制御ストレッカー反応(pH-controlled Strecker reaction)と呼ばれる)により得られ、得られた中間体MGDNはさらなる工程で水酸化ナトリウム水溶液とのアルカリ加水分解に付される。これによりMGDAの三ナトリウム塩が製造される。MGDAを高収率で得るために、中間体としてMGDNを単離し、高純度のそれを次の加水分解に用いることが望ましい。
MGDNは種々な方法で製造することができる。一般的に言えば、MGDNはその合成では水性混合物として得られる。このような混合物は専ら水とMGDNとから構成されるようにすることが可能である。しかしながら、MGDNを含む水性混合物は、一連の二次成分を含むことがある。例えば、MGDNをpH―制御ストレッカー反応により製造した場合、イミノジアセトニトリル(IDN)が結晶性粗原料として使用されることや、あるいは、それがウロトロピンとHCNとの水溶液中での反応により生成し、それ自体単離されることなくMGDNを形成することがあり得る。この場合、MGDN水性混合物中に存在する二次成分としては、硫酸アンモニウム、アセトアルデヒドシアノヒドリン、ホルムアルデヒドシアノヒドリン、メチレンビスイミノジアセトニトリル(MBIDN)、ニトリロトリアセトニトリル(NTN)、ジメチルグリシンアセトニトリル(DMGN)、アセトアルデヒド、シアン化水素酸及び未転化反応剤が挙げられる。
MGDNの水溶解度は温度に大きく依存している。即ち、10℃では、約0.5質量%のみのMGDNが、水又は硫酸アンモニウム水溶液に溶解することができる。60℃付近では、溶解度は約5質量%である。約60℃を超えると、5質量%を超えた溶解MGDNを有する、MGDN及びその水溶液から、エマルジョンが形成される。水−MGDNの完全な相図は知られていない。
しかしながら、MGDNが有する凝固点は、一定ではなく、その代わりに、例えば、混合物中に存在する成分の全て(例えば、MGDNが存在する混合物の塩の含有量、溶剤中のMGDNの濃度、及び混合物中に存在する二次生成物の性質及び量)に依存するものである。純粋なMGDNの凝固点は82℃辺りである;水性混合物中のMGDNの凝固点は一般に55と65℃の間である。
MGDNの水溶解度の高い温度依存性を考慮すると、MGDNは、結晶を冷却し、次いで固体/液体分離を行うことにより、水性混合物から単離することができる。MGDNの水溶液及びエマルジョンを冷却した場合、固体状のMGDNが微細な針状結晶として得られ、その結晶は凝集するかも知れない。MGDNの結晶化に影響を及ぼす問題の1つに、不純物の包含がある。
特許文献2(US5,849,950)の実施例2では、MGDNが、HCN、ホルムアルデヒド及びアラニンニトリルの反応で得られた粗生成物混合物から、この混合物を冷却することにより結晶化される。このアラニンニトリルは、その場所での初期段階でアセトアルデヒド、HCN及びアンモニアから形成される。
特許文献3(EP1883623)には、MGDNの水性エマルジョンを少なくとも2段階で冷却する工程を含むMGDNの単離方法が記載されている。この場合の、MGDNの凝固点の上から下への冷却工程は、極めてゆっくり行われ、平均冷却速度は5K/hであり、これはMGDNのゆっくりした結晶化を達成するためである。
本発明の目的は、MGDNの製造中に得られる粗水性生成物混合物からMGDNを取り出す改良された方法で、MGDNの高収率及び高純度を可能にする方法を提供することである。さらに、本発明は、生成物の極めて一貫性した品質をもたらす方法を提供することである。更なる目的は、極めて高い空間/時間収率を達成することである。
上記目的は、前記特定された方法、即ち、1つ以上の工程でMGDN含有混合物を冷却する工程を含み、且つこれらの工程の1つにおいて、混合物を、MGDNの凝固点を超える温度からMGDNの凝固点未満の温度に少なくとも20K/hの冷却速度で冷却し、さらに当該方法を連続的に行うことを特徴とする方法により達成される。
液体混合物から沈殿物の形成により構成成分を単離することは、当業者により屡々「結晶化」と呼ばれている。このため、本発明の意味における、用語「結晶」、「結晶化」及び「結晶の」は、常に、結晶格子で規則的に配置されている化合物だけでなく、たとえ非晶質領域であっても、記載された水性混合物から析出した全ての固体及び沈殿物を指している。例えば、境界条件次第で、この用語は、一滴の液体の凝固に適用するために使用するかもしれない。
本発明では、連続法は、比較的長期間、例えば数時間、数週間又は数年にわたって、本発明の方法を行う装置にMGDNリッチ粗混合物の質量流を給送する結晶化を言う。その装置では、結晶化の中断をすることや、又は1つ又はそれ以上の晶析装置の空にすることは必要としない。同時に、連続法では、平均サイズ(容量)が等しいか実質的に等しい冷却された(低温の)最終混合物の質量流を、同じ期間に晶析装置から取り出す。その質量流は、その期間にわたって一定であっても良いし、或いは単位時間当たりのその量に換算して変化しても良い。その「変化」は、例えば、バルブの循環的開通及び閉鎖による、短期間の質量流の中断を意味する。好ましい態様によれば、質量流は実質的に一定である。
晶析装置は、MGDN含有水性混合物の、以下に記載する冷却工程を行う装置である。
本発明によれば、水性混合物からのMGDNの単離は、1工程又は2以上の工程で行われる。冷却工程は、水性混合物の温度を開始(最初の)温度から最終温度まで低下させる操作である。二つの温度の間の差は、例えば、少なくとも1ケルビン(K)であっても良いが、通常は少なくとも2ケルビンである。1つの好ましい変形(variant)は、温度差は、少なくとも5ケルビン、又は少なくとも10ケルビンである。一般的に言えば、本発明の方法は、1〜5個の冷却工程、好ましくは2〜3個の冷却工程を含んでいる。
冷却工程の過程で、水性混合物は、その組成が変化する。冷却工程の前では、水性混合物は暖かく、そして水性混合物中には溶液又はエマルジョンで存在するMGDNが大量にある。冷却工程前の状態の水性混合物は、本明細書では、「粗混合物」とも呼ぶ。一方、冷却工程後の水性混合物は、「最終混合物」とも呼ぶ。後者の混合物はより冷たく、今や、溶解状態でのMGDNを少量含むのみである。
特定の水性混合物のMGDNの凝固点が公知でなければ、例えば、水中でエマルジョン化されたMGDNの一滴が固体になる温度を顕微鏡観察により確認することにより決定することができる。本発明によれば、多数の冷却工程の1つが、水中でエマルジョン化されたMGDNの、凝固点での液体から固体への相転移を構成する。この冷却工程は、MGDNの大部分が結晶化を受けるのが冷却工程中であるので、この方法において特に重要である。この冷却工程の開始(最初の)温度は、一般に凝固点より少なくとも0.5K高く、好ましくは少なくとも1K、より好ましくは少なくとも2K、極めて好ましくは少なくとも5K、特に好ましくは少なくとも10K高い。一般に、粗混合物の温度は凝固点より高い所望のレベルで良い。しかしながら、一般的に言えば、大気圧で粗混合物の沸点を超えてはならない。これは、そうでないと、本発明を高圧で行わなければならないからである。90℃以下が好ましい。冷却工程の最終温度は、一般に凝固点より少なくとも0.5K低く、好ましくは少なくとも1K、より好ましくは少なくとも2K、極めて好ましくは少なくとも5K低い。同様に、最終温度として凝固点より10Kを超えて低い温度を選ぶことも可能である。
凝固点を経由する冷却工程を先行して行い、次いで任意の数の冷却工程を行っても良い。先行する冷却工程は、一般に、粗混合物の温度を凝固点に近づける目的を有する。次の冷却工程は、第1に、MGDNの水溶解度を低下させることにより収率を増大させる機能を担う。
次の冷却工程では、先行工程の最終温度は次の工程の最初の温度であることが好ましい。次の(続く)冷却工程とその次の冷却工程の間における温度差は、一般に10Kを超え、好ましくは20Kを超え、そしてさらに好ましくは30Kを超える。1つの特に好ましい態様においては、この冷却工程間における温度差は40〜50Kである。
しかしながら、本発明の方法のやや好ましい態様では、冷却工程後の水性混合物は、他の工程に付しても良く、例えば再び加熱しても良い。播種ループ(seeding loop)の実行は本発明の方法にやや好ましい。
1つの好ましい態様では、結晶化は2つの冷却工程で行われ、粗混合物は、第1工程で、MGDNの凝固点を超える温度からこの温度より低い温度に冷却される。第2工程では、その温度は、その後、収率を向上させるために、再び顕著に低下させられる。一般的に言えば、最後の冷却工程の最終温度は−10〜50℃、好ましくは0〜30℃、そしてさらに好ましくは5〜15℃である。
本発明において冷却速度は、冷却工程における最初の温度から最終温度までの時間に対する平均温度勾配を意味する。本発明によれば、MGDNの凝固点より上から下への冷却工程中の冷却速度は、少なくとも20K/h、好ましくは少なくとも50K/h、さらに好ましくは少なくとも100K/hである。同じ冷却速度で全ての冷却工程を実施することができるが、各冷却工程で異なっていても良い。本発明の1つの好ましい態様では、粗混合物は、この粗混合物を、最終温度或いはそれより少し低い温度を有する水性混合物に添加することにより冷却される。最初に導入されたMGDN含有水性混合物の容量は、粗混合物の質量流に比較して大きいことが好ましい。この種の態様は、1000k/hを超える冷却速度、1000k/hを超える冷却速度をもたらし、そして3000k/hを超える、5000k/hを超える、又は7500k/hを超える冷却速度をこのように実現しても良い。
晶析装置の冷却を行う方法は、本発明において臨界的ではない。考えられる冷却技術としては、例えば、熱変換による冷却、又は水性混合物からの水の蒸発を挙げることができる。晶析装置の熱交換による冷却は、晶析装置内でほとんど泡が形成されないとの利点が得られるであろう。水性混合物からの水の蒸発は、結晶種の形成が少ない、及び晶析装置の壁面堆積の形成が少ないとの利点をもたらすであろう。水の蒸発は一定の水の量で起こるであろうし、蒸発した水は環流下に戻される。或いは、水を水性混合物から除去して、水量を減らし、水性混合物中のMGDNの濃縮を行っても良い。このような技術は相互に組み合わせても良い。
冷却は、流れセクションに沿って異なる温度領域を有する管状晶析装置において水性混合物を冷却することにより行っても良い。管状晶析装置は、堆積物のない晶析装置の壁を維持するための引っ掻き要素を持っていても持っていなくても良い。別の可能性として、冷却ディスクを使用することが挙げられる。この種の冷却技術は当業者に公知である。
MGDNの凝固点より上から下への冷却工程の間に、機械エネルギーを導入することが好ましい。1つの好適態様において、機械エネルギーは各冷却工程の間に導入される。MGDNを単離する方法を通して機械エネルギーを導入することも可能である。一般的に言って、エネルギーは、少なくとも0.5kW/m3、好ましくは少なくとも0.8kW/m3の、さらに好ましくは少なくとも1kW/m3の、特に好ましく少なくともは1.5kW/m3の平均比エネルギー入力で導入される。原則として、エネルギーの上限は無いが、それは装置の規格、及び実際的考慮事項、例えば晶析装置のサイズ及び構造、或いは攪拌機の性質、経済的考慮、及び目的の結晶サイズにより導かれるであろう。本発明の方法による機械エネルギーの導入は、MGDN製造における二次成分を含んでも良い、少しの水性混合物のみが、結晶凝集における不純物として含まれるようになる。他の方法で得られる結晶の凝集を含む結晶化と対照的に、本発明の方法で単離されたMGDNは薄い茶色がかった着色を有する。本発明の方法の結果では、高い冷却速度にも拘わらず、結晶凝集の形成が有効に制限されていることは驚くべきことである。なぜなら、混合物でエマルジョン化された液体のMGDN滴は高い粘度と粘性(stickiness)を有するからである。さらに、本発明の方法により、エマルジョン化MGDN滴が表面に堆積する傾向が低減され、そして晶析装置の壁への堆積物形成の傾向が低減される。
機械エネルギー入力を適宜設定することにより、得られる粒子が有効に濾過できるほど十分に大きいが、次の反応でそれらが関係する反応媒体で再び有効に溶解するように十分に小さくなるように、形成する固体MGDN粒子のサイズを制御することも可能である。一般に、100〜1000μmの平均サイズ(粒径)を有する粒子が良好な取扱い性を持っている。より大きい又はより小さい平均サイズを有する粒子も、同様に製造することができる。それらは、取扱いのため特定の装置を必要としても良い。粒径を決定する技術は当業者に公知である。
さらに、エネルギー入力は、壁に形成される堆積物の程度に影響を及ぼす。精確な相互関係、例えば、定義された粒径と定義された機械エネルギーの相互関係を得ることはできない。なぜなら、それは、装置の規格及び境界条件に依存しており、特に粗混合物の組成に依存しているからである。一般的に言えば、高い機械エネルギーの導入はより小さい粒子、より小さい堆積量もたらす傾向にある。エネルギーをシステムに導入する方法は臨界的されない。1つの考えられるエネルギー源は、例えば、超音波、又は水性混合物のノズルによるスプレーである。エネルギーの入力は機械的混合により行うことが好ましい。機械エネルギーの大部分は混合により導入される場合、高速攪拌タイプ、例えばプロペラ攪拌機、傾斜ブレード攪拌機、ディスク撹拌機又はディスク鋸歯状撹拌機が特に好ましい。晶析装置の攪拌操作は、乱流を生じさせることが好ましい。晶析装置の構造に依存するが、流れ攪乱を用いることが有用であろう。
個々の冷却工程は、異なるタイプの晶析装置で行うことができる。その性質は方法に対して臨界的ではない。晶析装置の考えられるタイプとしては、例えば、強制循環晶析装置、ガイドチューブ晶析装置又は攪拌タンク晶析装置が挙げられる。後者は、インターナルのないものを使用することが好ましいが、インターナルのあるものを使用しても良い。
1つの好適態様において、本発明の方法は、各冷却工程を晶析装置として攪拌タンクで行い、そのタンクに粗MGDN混合物の連続流を加え、連続流を冷却し、MGDNが激減した混合物を取り出す。極めて特別な好適態様では、本発明の方法は、攪拌タンクのカスケードで行われる。さらに特別な好適態様では、攪拌タンクのカスケードが2基の攪拌タンクを含んでいる。
粗混合物の添加は、原則として、晶析装置のいずれかの位置から行っても良い。しかしながら、添加された粗混合物は、即座に高い剪断力を受けるようになされることが好ましい。例えば、最初に導入された水性混合物にバルブで直接添加する手段、或いは水没添加(例えば、そこにある撹拌機を用いて)の手段を挙げることができる。最初に導入された水性混合物の表面に上から滴下添加することは、やや好ましい。最終混合物の取り出しは、原則として、晶析装置のいずれかの場所で行うことができる。冷却された(低温の)最終混合物は晶析装置の下側から取り出すことが好ましい。晶析装置内の水性混合物の平均滞留時間は一般に少なくとも10分、好ましくは少なくとも20分、極めて好ましくは少なくとも30分であり、特に好ましくは少なくとも60分である。1つの好適変法は、2個の冷却工程を含み、各工程を攪拌タンクで行う方法である。
水性混合物からの粗MGDNの除去(取り出し)は、当業者公知の方法により行うことができる。例えば、固/液分離のハイドロシリンダー、或いはベルトフィルターを用いて行われる。各冷却工程の後、水性混合物から結晶化MGDNを取り出すことが可能である。同様に、最後の冷却工程の後のみに、結晶化MGDNを取り出すことも可能である。取り出し作業は連続に、或いはバッチごとに行っても良い。
本発明の方法は、水性混合物からMGDNを単離するのに好適であり、その混合物の製造方法に関係はない。固体MGDNと水を混合することにより水性混合物を得ることが可能である。水性混合物は、その場で水媒体中のMGDNを作製し、所望により、溶媒に対するMGDNの割合を調整し、そしてこの水性混合物を用いてMGDNを単離する本発明の方法を実施する。
本発明の方法でMGDNを単離するためのMGDN含有混合物は、例えば、以下の方法で得ることができる:
1.イミノジアセトニトリル(IDN)をHCN及びアセトアルデヒドと水溶液中で反応させる−イミノジアセトニトリルは、先行工程で、ウロトロピン及びシアン化水素酸から得られるか、或いは水性エマルジョン状態のホルムアルデヒドシアノヒドリン及びアンモニアから得られる;或いは
2.アラニンニトリルとHCN及びホルムアルデヒドを水溶液中で反応させる−アラニンニトリルは、先行工程で、アセトアルデヒド、HCN及びアンモニアから得られるか、或いはアセトアルデヒドシアノヒドリン及びアンモニアから得られる。
1.イミノジアセトニトリル(IDN)をHCN及びアセトアルデヒドと水溶液中で反応させる−イミノジアセトニトリルは、先行工程で、ウロトロピン及びシアン化水素酸から得られるか、或いは水性エマルジョン状態のホルムアルデヒドシアノヒドリン及びアンモニアから得られる;或いは
2.アラニンニトリルとHCN及びホルムアルデヒドを水溶液中で反応させる−アラニンニトリルは、先行工程で、アセトアルデヒド、HCN及びアンモニアから得られるか、或いはアセトアルデヒドシアノヒドリン及びアンモニアから得られる。
MGDNを含む水性混合物が得られる条件は、例えばEP1883623により当業者には公知である。
MGDNの凝固点未満への冷却の前は、MGDN含有水性混合物は、好ましくは5〜50質量%のMGDN、さらに好ましくは10〜40質量%、極めて好ましくは15〜30質量%のMGDNを含んでいる。MGDNは、水溶液の一部として存在している。水性混合物のMGDN含有量がその溶解度を超えると、MGDNの一部はエマルジョンとして存在するようになる。
水性混合物の溶媒は実質的に水から構成されている。一般的に言えば、使用される溶媒の少なくとも70質量%、好ましくは少なくとも85質量%、さらに好ましくは95質量%が水である。1つの特に好ましい態様では、水性混合物は水以外の別の溶媒を含んでいない。
本発明のやや好ましい態様では、水性混合物は有機溶媒及び水を含む。これらの溶媒は、方法の実施条件下で水と相溶しなければならない。好適な有機溶媒の例としては、アルコール(例、メタノール又はエタノール)或いは他の極性溶媒を挙げることができる。
本発明の方法は、一般に、少なくとも70%の収率でMGDNを単離することができる。少なくとも85%、さらに少なくとも90%、特に少なくとも95%の収率でMGDNを単離することが好ましい。この収率は、最初の冷却工程前の水性混合物中のMGDNの量に対する割合である。
単離に続いて、固体又は不溶のMGDNは、更なる精製工程に付すことができる。活性炭の吸着により、又は漂白作業により、MGDNの色数を低下させることが可能である。考えられる漂白作業としては、例えば、光漂白、光酸化、又はオゾン分解を挙げることができる。このような漂白作業は当業者に公知である。
単離MGDNの純度は一般に98質量%を超える。
本発明の方法の特別な利点は極めて高い空間/時間収率である。
以下の実施例は本発明の特性を記載することを意図しているが、これに限定されるものではない。
「部」、%又はppmは、特に断らない限り、質量部である。
[実施例1]
粗MGDN水性混合物の作製
IDNを、173.9g(1.241モル)のウロトロピンを535gの水中で210.9g(7.814モル)の水素シアン酸と反応させることにより製造した。50質量%濃度硫酸を合計で188g計量導入することにより、pHを5.8−5.9に調節した。その結果、336.3g(3.54モル)のIDN(ホルムアルデヒドに対して95%の収率)を含む水溶液1090gを得た。この溶液のpHは、50質量%濃度硫酸を60g(0.306モル)添加することにより、1.8に調節し、その温度を60℃に調節した。その後、75分間にわたって、105.1g(3.894モル)のHCN及び171.6g(3.894モル)のアセトアルデヒドを中に計量導入した。温度を80℃付近に上げた。攪拌を80℃で60分間続けた。pHは、反応剤の添加中及び続く反応の間に低下し、1.2付近となった。生成物は、515gのMGDNを含む約36質量%濃度MGDNエマルジョン約1440g(3.469モル;98%収率、IDNに対して)であった。得られた粗MGDN混合物は暗褐色であった。
粗MGDN水性混合物の作製
IDNを、173.9g(1.241モル)のウロトロピンを535gの水中で210.9g(7.814モル)の水素シアン酸と反応させることにより製造した。50質量%濃度硫酸を合計で188g計量導入することにより、pHを5.8−5.9に調節した。その結果、336.3g(3.54モル)のIDN(ホルムアルデヒドに対して95%の収率)を含む水溶液1090gを得た。この溶液のpHは、50質量%濃度硫酸を60g(0.306モル)添加することにより、1.8に調節し、その温度を60℃に調節した。その後、75分間にわたって、105.1g(3.894モル)のHCN及び171.6g(3.894モル)のアセトアルデヒドを中に計量導入した。温度を80℃付近に上げた。攪拌を80℃で60分間続けた。pHは、反応剤の添加中及び続く反応の間に低下し、1.2付近となった。生成物は、515gのMGDNを含む約36質量%濃度MGDNエマルジョン約1440g(3.469モル;98%収率、IDNに対して)であった。得られた粗MGDN混合物は暗褐色であった。
[実施例2−3]
MGDNの連続2段階結晶化
以下の実施例では、粗MGDN混合物を実施例1に従って作製したものを用いた。
MGDNの連続2段階結晶化
以下の実施例では、粗MGDN混合物を実施例1に従って作製したものを用いた。
実験では、実験プラントとして2基の攪拌タンクからなるものを組み立てた。70℃に調整した攪拌容器から、粗MGDN混合物を、第1の攪拌タンクにポンプで連続的に給送した。第2攪拌タンクへの移送は、第1攪拌タンクの底部ドレインバルブの循環開閉によりレベル制御しながら行った。ドレインパイプ内の堆積を防止するため、底部ドレインバルブの各開操作及び第2攪拌タンクへの懸濁部分の給送に続いて、熱水によるフラッシングサイクルを行った。フラッシュ溶液はこのシステムから三方活栓により除去した。このようにして、2段階プラントを連続的に操作することができた。
[実施例2]
MGDNの連続2段階結晶化
21.0質量%のMGDNを有するMGDN水性混合物を導入し、55℃の温度に加熱した。この混合物を、プロペラ撹拌機を用いて1分間に720回転で攪拌した。この混合物に、粗MGDN水性混合物を70℃の温度で約6時間にわたり連続的に計量導入した。約5時間後、安定した状態(定常状態)が確立された。平均滞留時間は約1時間であった。MGDNの大きい結晶がパルス状で形成された。
MGDNの連続2段階結晶化
21.0質量%のMGDNを有するMGDN水性混合物を導入し、55℃の温度に加熱した。この混合物を、プロペラ撹拌機を用いて1分間に720回転で攪拌した。この混合物に、粗MGDN水性混合物を70℃の温度で約6時間にわたり連続的に計量導入した。約5時間後、安定した状態(定常状態)が確立された。平均滞留時間は約1時間であった。MGDNの大きい結晶がパルス状で形成された。
上述のように、MGDN水性混合物を攪拌タンクから取り出し、第2の同じ攪拌タンクに導入した。この第2のタンクは同様にMGDN水性混合物を含み、13℃に温度自動調節されていた。この容器から、再びレベル制御下に、MGDN水性混合物が取り出された。
この水性混合物から加圧濾過により結晶化MGDNが取り出され、水で洗浄された。
結晶化MGDNの収率は、最初に導入された水性混合物に存在するMGDNに対して95%を超えた。
こうして得られた結晶化MGDNはHPLCにより分析された。IDNの量は0.01%未満であり、検出限界未満であった。得られたMGDNは淡いベージュ色であった。
[実施例3]
MGDNの連続2段階結晶化
19.9質量%のMGDNを有するMGDN水性混合物を導入し、36℃の温度に加熱した。この混合物を、プロペラ撹拌機を用いて1分間に720回転で攪拌した。この混合物に、粗MGDN水性混合物を70℃の温度で約6時間にわたり連続的に計量導入した。約5時間後、安定した状態(定常状態)が確立された。平均滞留時間は約1時間であった。MGDNの大きい結晶がパルス状で形成された。
MGDNの連続2段階結晶化
19.9質量%のMGDNを有するMGDN水性混合物を導入し、36℃の温度に加熱した。この混合物を、プロペラ撹拌機を用いて1分間に720回転で攪拌した。この混合物に、粗MGDN水性混合物を70℃の温度で約6時間にわたり連続的に計量導入した。約5時間後、安定した状態(定常状態)が確立された。平均滞留時間は約1時間であった。MGDNの大きい結晶がパルス状で形成された。
上述のように、MGDN水性混合物を攪拌タンクから取り出し、第2の同じ攪拌タンクに導入した。この第2のタンクは同様にMGDN水性混合物を含み、12℃に温度自動調節されていた。この容器から、再びレベル制御下に、MGDN水性混合物が取り出された。
この水性混合物から加圧濾過により結晶化MGDNが取り出され、水で洗浄された。
結晶化MGDNの収率は、粗混合物に存在するMGDNに対して95%を超えた。
こうして得られた結晶化MGDNはHPLCにより分析された。副生物IDNの量は0.01%未満であり、検出限界未満であった。得られたMGDNは淡いベージュ色であった。
Claims (7)
- メチルグリシンニトリル−N,N−ジアセトニトリル(MGDN)を含む水性混合物からMGDNを単離する方法であって、
1つ以上の工程で混合物を冷却する工程を含み、且つこれらの工程の1つにおいて、混合物を、MGDNの凝固点を超える温度からMGDNの凝固点未満の温度に少なくとも20K/hの冷却速度で冷却し、さらに当該方法を連続的に行うことを特徴とする方法。 - 全ての冷却工程を少なくとも20K/hの冷却速度で行う請求項1に記載の方法。
- MGDNの凝固点温度を超える温度からMGDNの凝固点温度未満の温度への冷却工程の間に、機械エネルギーを、少なくとも0.5kW/m3の平均比エネルギー入力で水性混合物に導入する請求項1又は2に記載の方法。
- 少なくとも1つの冷却工程が、冷却すべきMGDN含有水性混合物を、MGDNの凝固点未満の温度で、より低温のMGDN含有水性混合物に添加することにより行われる請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 最後の冷却工程後の水性混合物の温度が、−10℃〜50℃の範囲にある請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 冷却が2工程で行われる請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 得られるMGDNが少なくとも90%の純度を有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
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