JP6093005B2 - 膜分離工程による改良型希釈化学反応方法 - Google Patents
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Description
20416A1号の方法は、いわゆる「フェッドバッチ」方法であり、反応において形成される水と、H2O2反応物とともに導入される水によって反応混合物が次第に希釈されていくのを回避する目的で、それらの水を除去する必要がある。その結果、収率の低下、一重項酸素1O2の効率の低下、及び溶解性に対する負の影響(偏析など)が防止される。米国特許出願公開第2004/0220416A1号の方法の目的は、基質の希釈を回避することであり、本発明によって対処する問題とは反対である。
a)希釈基質供給系において基質を溶剤で希釈して、希釈基質・溶剤混合物を形成させ、その希釈基質・溶剤混合物を反応器の注入口に供給する工程と、
b)反応器内の反応媒体を反応させる工程と、
c)反応生成物、溶剤、及び反応しなかった基質を含む反応混合物を反応器の排出口から排出する工程と、
d)未透過物側と透過物側とを有する第1の膜に、反応混合物を導く工程であって、その第1の膜が、溶剤(S)を透過可能であるとともに、基質(X)、並びに、触媒、基質と反応させる反応物、及びこれらの組み合わせからなる群の少なくとも1つを透過不能なように設けられている工程と、
e)第1の膜を透過した溶剤(S)を、第1の膜の透過物側から希釈基質供給系に戻して、希釈基質供給系において基質を希釈する工程と、
f)反応しなかった基質(X)を含む未透過物(R)を、第1の膜の未透過物側から反応器に戻す工程と、
を含む方法を提供する。
−基質濃度の低い基質・溶剤混合物を反応器に供給できる希釈基質供給系であって、溶剤中の基質濃度が高い供給溶液から開始する希釈基質供給系と、
−連続的にインサイチューで溶剤を回収して、装置内で溶剤を再循環させることができるように、反応器排出口につながっている膜又はろ過膜と、
を備える装置を用いる。
能であり、本発明の実施形態は、本明細書に記載又は例示されているものとは別の順番で機能することができる。
て形成させてよく、この場合には、反応は分子内環化反応である。環は、第1の分子の第1の部分が第2の分子の第1の部分と化学結合又は縮合してから、第2の分子の第2の部分が第1の分子の第2の部分と結合又は縮合することによっても形成させてよく、この場合には、反応は分子間環化反応である。このような分子間環化反応では、単一の環を形成する分子が3個以上存在してもよい。
いる材料の全質量として定義されている。材料には、反応及び精製で用いる反応物、試薬、溶剤、及び触媒が含まれる。理想的には、廃棄物が生成されず、すべての材料が生成物に組み込まれれば、この総量は個体に等しい。実際には、製薬業界におけるPMI値は典型的には25〜100である。許容可能な生成物収率と併せて、かなり少ない量の溶剤を
利用できるようにする高希釈反応用の溶液をもたらす本発明によって、このタイプの反応のPMI値を典型的な想定値まで低下可能になる。
最近の論文は、溶剤の精製で膜技術を用いることを開示しており、ここでは、溶剤耐性ナノろ過膜を用いて、有機溶剤を精製して再循環させる。溶剤の精製は、反応とは全く独立して行う反応後方法と考えられる。この論文は、インサイチューでの溶剤回収に膜を用いることは開示しておらず、この特徴を用いて、制御しながら基質を反応器に供給することも開示していない。
)内に見ることができる。
317(2008) 50-64の論文に特徴が示されている)が卓越している。バイオトランスフォーメーション用の膜バイオリアクター、すなわちMBRは、直接接触型二相バイオリアクターの代替策として用いられている。これらの膜バイオリアクターでは、溶剤耐性膜は、反応器において水相(生体触媒)及び/又は有機相(基質及び生成物)を分離する。しかしながら、これらの膜バイオリアクターは、多くの理由で、直接接触型バイオリアクターよりも有益であるが、容積的な生産性が直接接触型バイオリアクターよりも2〜3倍低いという難点がある。膜を2つの溶剤間の境界として用いるその他の例としては、Di Profio
らによってJ. Pharma Sci., 98(2009) 4902-4913に公開された論文に例示されている貧溶剤膜結晶化が挙げられる。この場合も、結晶化は、反応とは別に行い、生成物を単離させる結晶形態を制御する目的で用いる。
Res. Dev. 14(2010) 1313-1325の論文が挙げられるが、後者は、反応の完了後に、過剰
な試薬を除去するとともに、溶剤の交換を行うのに用いられているので、反応器又は反応方法に不可欠であるわけではないことに留意しなければならない。前者の研究は、触媒の回転率を向上させるために、反応生成物から触媒をインサイチューで分離することを伴う。
触媒に焦点を当てている。Plenioらは、Adv. Synth. Catal. 345(2003) 333-336及びOrganometallics 28(2009) 3922-3927において、膜によるパラジウム触媒の再循環を示している。また、ChemSusChem 2(2009) 558-574におけるRondeら、及びChemSusChem 5(2012) 188-193におけるTsoukalaは、パラジウム触媒及び生成物の膜ベースの分離を公開している
。メタセシス触媒の再循環、特にGrubbs及びHoveyda−Grubbs触媒の誘導体は、KeraaniらによってChemSusChem 1(2008) 927-933及びCatal. Today 156(2010)
268-275に公開された論文、SchoepsらのChem. Eur. J. 15(2009) 2960-2965における論
文、並びにvan der GrypらのJ. Membr. Sci. 353(2010) 70-77の論文を含め多くの論文で示されている。再循環させているその他の金属触媒としては、BrancoらによってAdv. Synth. Catal. 350(2008) 2086-2098で公開されたジヒドロキシル化触媒オスミウム、及びCano-OdenaらによってChem. Eur. J. 16(2010) 1061-1067で公開された銅触媒が挙げられる。
標で入手可能な材料である。酸化セリウム、酸化ジルコニウム、及び酸化マグネシウムの混合物のような混合金属酸化物も用いてよい。マトリックス粒子の個数平均径は好ましくは1.0マイクロメートル未満、より好ましくは0.1マイクロメートル未満、最も好ましくは0.01マイクロメートル未満である。
−基質と溶剤とを第1の濃度比で含む基質供給体と、
−濃縮基質/溶剤混合物を供給するための手段と、
−基質と溶剤とを透過可能なろ過膜であって、膜の溶剤に対する透過性が、膜の基質(X)に対する透過性よりも高く、膜の透過物が、基質を溶剤において所望の濃度で含むように選択されているろ過膜と、
を備えることを特徴とする。
うに、希釈基質供給系(5、15)につながっている。希釈基質供給系(5、15)は、反応器注入口(3)を通じて反応器(2)につながっている。このようにして、系内での透過物の再循環を可能にするとともに、反応器(2)から第1の膜(6)に供給されて、第1の膜(6)を透過した溶剤(S)を、第1の膜(6)の透過物側(11)から、希釈基質供給系(5、15)を通じて、反応器(2)に戻す。したがって、所望の希釈度の基質/溶剤混合物を生成させて、反応器(2)に供給することができる。希釈基質供給系(5、15)は、不要な不純物の形成に対するリスクを最小限にする目的で、基質供給タンク(8、18)に比べて、基質(S)の希釈度が高い基質・溶剤混合物を反応器(2)に供給可能にするように設けられている。換言すると、希釈基質供給系(5、15)は、基質(X)を反応器(2)に供給する前に、基質(X)をいずれかの所望の希釈度まで希釈するように機能する。基質/溶剤比又は希釈度は、幅広い範囲内において様々であってよいが、反応器注入口(3)において50〜1000L/モルの幅であるのが好ましい。
再循環させることができ、反応した基質(X)は、希釈基質供給系(5、15)を通じて補充することができる。所望される場合、第1の膜(6)は、反応混合物に含まれる反応生成物(P)、並びに、あらゆる触媒及び/又は他の反応物を阻止するように選択してよい。阻止されたこれらの反応構成成分も、反応器(2)に戻すのが好ましい。しかしながら、所望される場合、未透過物を更に処理して、未透過物に含まれる1種以上の化合物の回収を可能にしてよい。例えば、反応生成物(P)以外の阻止された流体から、反応生成物(P)を単離してよい。第1の膜(6)は、例えば反応生成物(P)の回収を可能にするために、反応混合物に含まれる反応生成物(P)、触媒、及び/又は他の反応物のうち一種以上を透過可能なように選択してもよい。これによって、透過物に含まれる構成成分が互いに反応しないように、注意が必要である。
50〜99.5%、より好ましくは60〜95%である。反応器への基質の追加はさらに、希釈した基質・溶剤混合物の反応器への投入速度、すなわち流量を適合させることによって制御してよい。この流量は、膜間差圧及び温度のような入手しやすい動作パラメーターを通じて、調節及び制御してよい。
基質供給タンク(18)につながっており、濃縮基質溶液を基質供給タンク(18)から混合タンク(19)に送れるようになっている。混合タンク(19)は、反応器(2)から排出された溶剤を再利用できるように、第1の膜(6)の透過物側(11)にもつながっている。適切な量の基質(X)と溶剤(S)を混合することにより、目標の濃度比を有する基質/溶剤混合物を作製できる。基質/溶剤混合タンク(19)における基質希釈度は、幅広い範囲内において様々であってよく、一般に、基質1モル当たり溶剤25〜2500リットル、好ましくは基質1モル当たり溶剤50〜1000リットルの幅になる。混合タンク(19)の容積は、幅広い範囲内において様々であってよいが、一般に、その寸法は、過度に大きい溶剤体積を回避するために、反応器容積を考慮して、可能な限り小さく保つことになる。
れにより、第2の膜(7)は、第2の膜(7)の透過物P2が所望の濃度の基質(X)を有するように選択するのが好ましくなる。このようにして得た、第2のろ過膜(7)の透過物P2は、反応器注入口(3)に沿って、適切な流量で反応器(2)に供給し、反応器(2)に含まれるいずれかの他の反応物及び/又は触媒と反応させる。同時に、反応器(2)の排出口(4)に沿って、反応媒体を適切な流量で排出し、第1のろ過膜(6)の方に導き、膜ろ過にかける。第1の膜(6)を透過する溶剤を希釈基質供給系(5)、より具体的には基質供給タンク(8)に戻して、希釈基質供給系(5)において基質(X)を希釈することができる。反応しなかった基質(X)と、反応生成物と、触媒と、他の反応物とを含む、第1のろ過膜(6)の未透過物(10)を反応器(2)に戻し、反応に利用可能な残存基質を有するようにする。方法の開始時には、反応器(2)は一般に、基質(X)と反応させる高濃度の反応物を含むことになり、この基質は、制御された濃度で、膜(7)又はミキサー(19)を通じて反応器(2)に供給する。
スキーム1に示されている反応は、13員環を形成する光延ラクトン化モデルである。
ボニック−MET)を用いて、インサイチューで溶剤回収を行った(第1の膜6)。基質及び生成物の阻止率はいずれも≧99%で、光延ラクトン化を行うのに用いた試薬の阻止
率は≧99%であった。
図1に示されている設備を用いて、同じ反応を下記のように行った。窒素雰囲気下でトリフェニルホスフィン(10.7g)をジクロロメタン(272ml)に溶解させて0℃まで冷却した溶液に、ジイソプロピルアゾジカルボキシレート(DIAD、8.25g)を滴下し、得られた混合物を0℃で30分攪拌した。続いて、この溶液をろ過ループ供給タンク(この実験では、反応器(2)として特徴付けられている)に加えた。このループは、予め調整済みの膜DuraMem(商標)200を含むろ過セルを備えていた。
同じ反応モデルを用いて、図1に示されている設備において、0.9nmのTiO2セ
ラミック膜(ドイツのイノポール(Inopor))を使用して、本発明の原理を示した。反応出発物質と生成物の阻止率はいずれも≧95%で、光延ラクトン化を行うのに用いた試薬の阻止率は≧81%であった。
同じ反応モデルを用いて、図2に従って、制御しながら基質を反応槽に加えられるようにポリマー膜を使用して、本発明の原理を示した。化学架橋ポリイミド膜(DuraMem(商
標)-300、英国のエボニック−MET)を第2の膜7として用いて、図2に示されているように、供給タンク(8)内の高濃度溶液から、反応出発物質の低濃度溶液を反応槽に送った。ラクトン化出発物質の未透過率は≧79%であった。第1の膜6には、化学架橋ポリイミド膜(DuraMem(商標)-200、英国のエボニック−MET)を用いた。
スキーム1の反応モデルを用いて、図2に従って、制御しながら反応出発物質を反応槽に加えられるようにポリマー膜を使用して、本発明の原理を示した。化学架橋ポリイミド膜(DuraMem(商標)-200、英国のエボニック−MET)を第2の膜7として用いて、供
給タンク(8)内の高濃度溶液から、反応出発物質の低濃度溶液を反応槽に送った。ラクトン化出発物質の未透過率は≧98%であった。この実施例では、溶剤の再循環を行わなかった。
加え、テトラヒドロフラン(THF)で予め調整した第2の膜7で、透析ろ過溶剤としてのTHFとともに、定容量透析ろ過にかけた。トリフェニルホスフィン(29g)を(0℃にて窒素雰囲気下で)テトラヒドロフラン(42ml)に溶解させた溶液に、ジイソプロピルアゾジカルボキシレート(DIAD、22g)を滴下し、続いて0℃で30分攪拌してから、22℃まで加温することによって予め調製しておいた光延ラクトン化試薬の懸濁液に、上記の透析ろ過による透過物を直接加えた。結果は、転換率100%、収率95%で、これは、非常に低い濃度で行ったバッチ反応に匹敵していた。
あり、図2に示されているような構成と、第1の膜6として5nmのTiO2セラミック
膜(ドイツのイノポール(Inopor))とを用いて、本発明の原理を示す目的でこれを選択した。カンジダ・アンタルクチカリパーゼB(CAL−B)というリパーゼの未透過率が≧99%となるように設計し、試薬、出発物質、及び反応生成物の未透過率は<20%であった。第2の膜7は、0.9nmのTiO2セラミック膜(ドイツのイノポール(Inopor))から構成させた。反応出発物質とアシルドナーの未透過率は、<50%になるよう
に設計し、生成物の未透過率は≧75%であった。アルコール出発物質の溶液におけるアシル化アルコール生成物の濃度が反応器内で低濃度に保たれるので、酵素の生成物阻害が回避される。
第1の膜6としてDow Filmtech BW膜を用いて、図1の原理を示すために、Li et. al. Tetrahedron 54(1998) 2347によって公開されたものと同様のバルビエ型反応による炭素
環拡大モデルを選択した。水性溶剤に加えて、すべての反応構成成分の未透過率は、≧99%になるように設計した。
サノン(3.10g)を、水(225ml)とメタノール(75ml)との混合物300mlに溶解させた(したがって、この溶液の濃度は40ミリモル(25l/モル)であった)。この溶液は、この実験においては、供給タンク(18)に入れた。この溶液37.5mlを混合タンク(19)に加え、上記の溶液を調製するのに用いたものと同じ組成比を有する水−メタノール混合物で体積300mlまで希釈した。したがって、混合タンク(19)における濃度は、5ミリモル(200l/モル)であった。ろ過ループ(この実験では、反応器(2)越しに循環するものとして特徴付けられている)に、2.75gのインジウム粉末を水(90ml)とメタノール(30ml)との混合物120mlに加えたものを加えた。
Claims (23)
- 溶剤(S)を含む希釈反応混合物において基質(X)の化学反応を行う方法であって、前記反応が、環化反応、重合反応、基質阻害を示す酵素反応、生成物阻害を示す酵素反応、基質又は反応物の沈殿を示す反応、及びこれらの組み合わせから選択されており、前記方法が、
a)希釈基質・溶剤混合物を反応器(2)の注入口(3)に供給する工程と、
b)前記反応器(2)において前記基質(X)が反応できる条件に前記基質(X)をさらして反応生成物を形成させる工程と、
c)反応生成物と、溶剤と、反応しなかった基質とを含む反応混合物を前記反応器(2)の排出口(4)から排出する工程と、
d)未透過物側(10)と透過物側(11)とを有する第1のろ過膜(6)に前記反応混合物を導く工程であって、前記第1のろ過膜(6)が、前記溶剤(S)を透過可能であり、前記基質(X)を透過不能なように設けられており、基質阻止率が80〜100%である工程と、
e)反応しなかった前記基質(X)を含む未透過物(R)を、前記第1のろ過膜(6)の前記未透過物側(10)から前記反応器(2)に戻す工程と、
を含む方法であり、
工程(a)において、希釈基質供給系(5、15)から、前記反応器の注入口に前記希
釈基質・溶剤混合物を供給し、前記希釈基質供給系(5、15)は、前記基質(X)が反応できる条件に前記基質(X)をさらし得る前に、基質供給タンク(18)からの前記基質(X)を希釈し、前記基質供給タンク(18)は、前記希釈基質・溶剤混合物中の基質濃度よりも高い、溶剤(S)中の基質(X)濃度の供給溶液を含み、
前記第1のろ過膜(6)は、前記反応系排出口(4)に直接つながっており、
前記第1のろ過膜(6)を透過した前記溶剤(S)を、前記第1の膜(6)の前記透過物側(11)から前記希釈基質供給系(5、15)に戻して、前記希釈基質供給系(5、15)において前記基質(X)を希釈することにより前記希釈基質・溶剤混合物を生成する工程をさらに含む、方法。 - 前記第1のろ過膜(6)が、前記反応生成物と、触媒と、前記基質と反応させる1以上
の反応物とから選択した少なくとも1つの化合物を透過不能であり、前記少なくとも1つの化合物を前記第1のろ過膜(6)の前記未透過物側(10)から前記反応器(2)に戻す、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の膜(6)の基質阻止率が少なくとも95%である、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第1の膜(6)の、前記反応生成物、触媒、及び前記少なくとも1つの反応物の1種以上に対する阻止率が80〜100%である、請求項2又は3に記載の方法。
- 基質を前記反応器(2)に供給するための前記希釈基質供給系(5)が、前記溶剤(S)を透過可能な第2のろ過膜(7)を備え、前記第2の膜の透過物(P2)が、前記溶剤(S)において所望の濃度の前記基質(X)を有するように、前記第2のろ過膜(7)の前記基質(X)に対する透過性が選択されており、前記溶剤(S)において前記所望の濃度の前記基質(X)を有する前記透過物(P2)を、前記第2のろ過膜(7)の透過物側(21)から前記反応器(2)に供給する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のろ過膜(7)が未透過物側(20)を含み、前記第2のろ過膜(7)によって阻止された基質(X)を基質供給タンク(8)に供給して、溶剤とさらに混合し、溶剤と基質とを含む混合物を前記基質供給タンク(8)から前記第2のろ過膜(7)に供給する、請求項5に記載の方法。
- 前記第2の膜(7)に供給した溶剤を戻す目的で、前記溶剤(S)を前記第1のろ過膜(6)の前記透過物側(11)から前記基質供給タンク(8)に戻すことを含む、請求項5又は6に記載の方法。
- 前記第2のろ過膜(7)の基質阻止率が50%〜99.5%である、請求項5〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1及び第2のろ過膜(6、7)が異なる、請求項5〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1及び第2のろ過膜(6、7)が、同じ性能特性を有するか、または、前記第1及び第2のろ過膜(6、7)が、同じ膜材を含む、請求項5〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1及び第2のろ過膜(6、7)が、ナノろ過膜、精密ろ過膜、限外ろ過膜、逆浸透ろ過膜、及びこれらの組み合わせからなる群から独立して選択されている、請求項5〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1及び第2のろ過膜(6、7)の1つまたは前記第1及び第2のろ過膜(6、7)の両方が、ナノろ過膜である、請求項11に記載の方法。
- 前記希釈基質供給系(5)において濃縮基質溶液を基質供給タンク(18)から混合タンク(19)に供給し、前記基質(X)を前記混合タンクにおいて適切な量の溶剤(S)と混合して、前記基質(X)を前記溶剤(S)で希釈した想定どおりの希釈液を得る、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記混合タンク(19)が、基質1モル当たり溶剤50〜1000リットルという基質希釈度を有する溶剤/基質混合物を含む、請求項13に記載の方法。
- 透過物を含む溶剤(S)を、前記第1のろ過膜(6)の前記透過物側(11)から前記混合タンクに導き、前記透過物を、前記基質供給タンク(18)から前記混合タンク(19)に供給された基質と混合し、その基質・溶剤混合物を前記混合タンク(19)から前記反応器(2)に供給することをさらに含む、請求項13又は14に記載の方法。
- 前記希釈基質供給系(5)の前記基質供給タンク(8、18)内の前記基質の基質希釈度が、基質1モル当たり溶剤0.5〜25リットルである、請求項5〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記反応器注入口(3)における前記基質希釈度が、50〜1000l/モルである、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の膜(6)をクロスフロー式で運転する、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の膜(6)、前記第2の膜(7)、及び前記第1の膜と前記第2の膜の両方(6、7)からなる群の少なくとも1つをクロスフロー式で運転する、請求項5〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基質が、分子内反応、及びホモ又はヘテロ分子間反応から選択した少なくとも1つの化学反応、好ましくは分子内反応とホモ又はヘテロ分子間反応の両方を起こすことのできる化合物である、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基質が有機化合物である、請求項1〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記希釈基質・溶剤混合物を連続的又は間欠的に少しずつ前記反応器(2)に供給する、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記反応器(2)が、基質1モル当たり少なくとも100リットルの反応媒体を含む、請求項1〜22に記載のいずれか一項に記載の方法。
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US4571444A (en) * | 1984-04-27 | 1986-02-18 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for separating alkylaromatics from aromatic solvents and the separation of the alkylaromatic isomers using membranes |
SE456244B (sv) * | 1987-01-19 | 1988-09-19 | Casco Nobel Ab | Sett och anleggning for separation genom ultrafiltrering av vattenlosliga syntetiska polymerer |
US5859159A (en) | 1992-12-17 | 1999-01-12 | Exxon Chemical Patents Inc. | Dilute process for the polymerization of non-ethylene α-olefin homopolymers and copolymers using metallocene catalyst systems |
JPH08252434A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-01 | Ube Ind Ltd | 高濃度アルコール製造方法 |
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JP2002201267A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Sumitomo Chem Co Ltd | 水性ポリアミドアミン−エピクロロヒドリン樹脂の製造方法 |
AT413098B (de) * | 2002-09-26 | 2005-11-15 | Dsm Fine Chem Austria Gmbh | Verbessertes verfahren zur singlet sauerstoff oxidation von organischen substraten |
US20040211729A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Sunkara Hari Babu | Processes for recovering oligomers of glycols and polymerization catalysts from waste streams |
ES2606281T3 (es) * | 2005-07-19 | 2017-03-23 | Inbicon A/S | Método y aparato para la conversión de material celulósico en etanol |
DE102005046250B4 (de) * | 2005-09-27 | 2020-10-08 | Evonik Operations Gmbh | Anlage zur Abtrennung von organischen Übergangsmetallkomplexkatalysatoren |
US20070246406A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-25 | Dibel Kevin R | Tangential flow filtration apparatuses, systems, and processes for the separation of compounds |
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BR112013011997A2 (pt) | 2010-12-09 | 2019-09-24 | Toray Industries | "métodos para produzir uma solução aquosa concentrada de açúcar e para produzir etanol como uso de uma levedura" |
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