JPH07504916A - ヒドロキシ酸及びその誘導体からの環状エステルの製造方法 - Google Patents

ヒドロキシ酸及びその誘導体からの環状エステルの製造方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
ヒドロキシ酸及びその誘導体からの環状エステルの製造方法穴型9公野 本発明は、本明細書中ではヒドロキシ酸またはヒドロキシカルボン酸と称される ヒドロキシカルボン酸及びその誘導体のそれぞれの環状エステル、好ましくは同 一環中に2個のエステルを有する環状化合物への転換による環状エステルの製造 方法に関する。本発明はヒドロキシ酸のそれぞれの環状エステルへの液相転換及 び蒸気相転換をともに意図する。本発明はさらに、環状エステルを回収するため の新規の技術をも包んでいる。 (式中、R1、RいR,及びR4は水素、又は1〜約lθ個の炭素原子を有する 脂肪族又は置換若しくは非置換脂肪族又はアリール炭化水素である)を含む環状 エステルは、高分子物質に重合可能な有用な種類の化合物である。このような高 分子物質は、生分解性プラスチック素材及び医療用用途に用いた場合に溶解する プラスチック素材の製造に特に有用である。はとんどの環境条件下で加水分解に より経時的に分解され得るため、ラクチドのような環状エステルの重合にて生成 されるポリマーは特に有用である。その結果生じる乳酸の単体又は乳酸のオリゴ マーは、その後大気中の生物により容易に取り込まれて、二酸化炭素と水に転化 される。環状エステルは可塑剤として、並びに界面活性剤及び可塑剤の製造のた めの中間生成物質としても有用である。 従来の慣用手段によれば、所望の環状エステルは、先ずヒドロキシ酸、典型的に はα−ヒドロキシ酸を比較的高分子量のオリゴマー性プレポリマーに縮合するこ とにより調製されていた。次に、プレポリマーは排気反応器中で高温低圧で粗製 環状エステルに解重合されていた。所望の分子量のポリマーを提供するのに十分 な必要純度の環状エステルを生成するには、大規模な精製工程を要していた。 オリゴマー性α−ヒドロキシ酸プレポリマーからの環状エステルの製造は、乳酸 ポリマーに関して以下に説明するように、それがポリマーの末端からα−ヒドロ キシ酸成分の漸次除去を伴って環状エステルを生成することから、時としてパッ クバイティング(back bitin(H)反応と呼ばれる。 ベリス(Bellis)へ付与された米国特許第4.727.163号は、α− ヒドロキシ酸又はコア上に重合されるそのエステルによる熱安定性ポリエーテル コアを含有するブロックポリマーを有してなるプレポリマーを先ず作ることを含 む方法に関する。真空条件下で加熱する場合、α−ヒドロキシ酸の鎖末端は熱分 解されて真空下で縮合され得る環状エステルを生成する。 バーティア(Bhat ia)へ付与された米国特許第4.835.293号は 、大気圧で又はそれ以上の圧力で工程が操作され得る不活性ガス掃引の使用を含 むパックバイティング法に関する。プレポリマーと不活性ガスとの間に大きな界 面域を作って環状エステルを気化させ、その後の回収及び精製のために蒸気を反 応器から一掃するために、不活性ガスは液相状態にあるプレポリマーに直接接触 する。 上記のように、そして引用したBe1ljs及びBhatiaの特許で検討され ているように、α−ヒドロキシ酸のパックバイティング解重合によれば環状エス テルの生成が可能である。しかしながら、パックバイティング反応は一般的にゆ っくりした反応であり、長時間に及ぶとともに、取り除かなければならない望ま しくない高分子側の副生成残物を生じるバッチ操作であって、しかも環状エステ ル生成物を有害変色熱分解物實から分離しなければならない。 3叫9概! 本発明は、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸エステル、ヒドロキシ カルボン酸塩又はヒドロキシカルボン酸アミドから誘導される環状エステルの製 造方法に関する。本方法は、上記成分を有する供給流を提供し、供給流を処理し て上記成分のいずれか2つの間での単一エステル化反応により生成される2員オ リゴマーから環状エステルを直接生成することから成る。 本発明の別の態様においては、上記成分及び有機溶媒を含有する供給流から水を 除去することによりこのような供給流を処理するが、この場合、供給流中の反応 成分の濃度を希釈する。好ましくは、溶媒は水と共沸混合物を形成し、そして水 を共沸混合物として除去するべく供給流を加熱することにより水は除去される本 発明のさらに別の態様においては、混合物の重合度力用PLOで測定して約4未 満又は約4になるまで、水の除去により反応の供給流を処理することを含んでい る。 本発明のさらに別の態様においては、供給流の少なくとも一部をその蒸気相に保 持し、かつ、反応域で環状エステルを生成するべく十分な圧力及び温度条件下で の処理のために、供給流をその蒸気相に転換する。好ましくは、本態様は、窒素 のような非反応性熱キヤリヤ−ガスの助けを借りて、供給流蒸気を反応域中に通 過させることを含む。 本発明はさらに、上記の方法により生成される環状エステルの回収を包んでいる 。このような回収工程は、結晶化、溶媒抽出、蒸留、膜仕切り、溶媒による洗浄 、クロマトグラフィー、昇華及びそれらの組み合わせから成る。 本発明は、連続的な方法でα−ヒドロキシ酸を高純度の環状エステルに直接転換 する能力を含む多くの優位性を提供する。本方法は、特に従来技術のパックバイ ティング法と比較して、簡単且つ迅速である。もうひとつの利点は、環状エステ ル中に存在するあらゆる不斉炭素原子が、それが作られるα−ヒドロキシ酸の供 給流源におけると同様に同一の絶対配置において優勢を占めることである。ある いは、本発明の別の態様では、キラリティーは触媒及び条件の選択により制御し 得る。別の利点は、あらゆる未反応α−ヒドロキシ酸を再循環するのに適合し得 る方法であるということである。さらに別の利点は、望ましくない副生物をほと んど生じない方法であるということである。これらのそしてその他の利点は、本 明細書に含まれる開示を基礎にして、当業者に容易に明らかになるであろう。 回頭9簡単望悦吸 図1は、水が、有機溶媒により供給流から共沸混合物として除去される環状エス テルの製造方法を示す流れ図である。 図2は、本発明に従ってα−ヒドロキシ酸の供給流から直接環状エステルを製造 する方法を示す流れ図である。 図3は、本発明に従ってα−ヒドロキシ酸の供給流から直接環状エステルを製造 する方法の別の態様を示す流れ図である。 図4は、実施例2に開示されるように、共沸混合物としての水の除去により経時 的に生成されるラクチドの生成を示す。 図5は、本発明の方法において有用な反応器の模式図である。 a男の紅蝿f脱盟 本発明は、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸エステル、ヒドロキシ カルボン酸塩又はヒドロキシカルボン酸アミドから誘導される環状エステルの製 造方法を提供する。本明細書中で用いる場合、誘導されるという用語はこれらの 成分又はこれらの成分の生成物が反応体であった反応により、環状エステルが生 成されることを系す。好ましくは、環状エステルはいずれか2つのヒドロキシ酸 、そのエステル、塩又はアミドから生成されるエステルを環状エステルに転換す ることにより生成する。環状エステルはラクトンとしても公知である。このよう な好ましい環状エステルを本明細書中ではXDと称する。本明細書で用いる場合 、Xt Aはヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸エステル、ヒドロキ シカルボン酸塩又はヒドロキシカルボン酸アミドを意味する。XtAは、ヒドロ キシ酸又はその誘導体の直鎖2員分子を生成するためのいずれか2つのX+A分 子間の単一反応、例えばエステル化により生成される分子を示す。X、Aは、ヒ ドロキシ酸又はその誘導体の直鎖3員分子を示し、X、Aはヒドロキシ酸又はそ の誘導体の直鎖n貝分子を示す。本明細書で用いる場合、下付の文字を伴わない XAは一酸種、あるいは二又はそれ以上の酸X+ A、Xt A、Xs A及び X4Aの混合物、あるいはそれらの種を含有する溶液を示す。Xがり、G又はT に置換される場合、それぞれ乳酸、グリコール酸及び酒石酸を基礎にした対応す る化合物を意味すると理解されるであろう。例えば、LAはL+ ASL! A 、L! A及びL4Aを示し、LDはラクチドを示す。 本発明の一態様によれば、>LAから誘導される環状エステルはXAに限定され るわけではないが、それを含む成分を含有する供給流を提供し、環状エステルを 生成すべく供給流を処理することにより、製造される。理論に縛られたくはない が、環状エステルは主としてXIAから直接生成されると考えられている。ある 触媒条件下では、XsA及びX<Aは環状エステル生成に関与すると考えられる 。本明細書で用いる場合、主にX!Aから環状エステルを直接的に生成すること は、X、Aが供給流中にすでに存在していることか、あるいは2個のX+A分子 間のエステル化反応により生成されるX、Aがエステル化により環状エステルに 転換される反応が関連している。即ち、環状エステルは、それがXmA又はそれ 以上のX、Aから生成される場合は、従来技術に記載されているようにポリエス テル鎖のバックバイティングによっては生成されないと思われる。 本方法において水が作用する役割は、以下の平衡反応を参照することにより理解 し得る: 2X+ A e Xt A + Hz OX!A −? 環状エステル 十 H IOX+ A + Xs A s’ Xs A + H鵞Oしたがって、XIA はXIAの高オリゴマーと、環状エステルと、水と平衡していると言える。水を 除去することにより、反応は右に進み、逆に水を加えると反応は左に進む。 本発明によれば、XIAは好ましくはα−ヒドロキシカルボン酸、あるいはその エステル、塩又はアミドである。広範囲のα−ヒドロキシカルボン酸及びその誘 導体は、本発明に従って環状エステルに転換され得る。このような酸は、式RI  R1C(OH)−COOH(式中、R1及びR1はそれぞれ独立に水素、ある いは1−10個の炭素原子を有する置換若しくは非置換脂肪族又はアリール炭化 水素である)の酸及びこのような酸の水溶性塩を含む。単一のXIA又はその混 合物を用いてもよい。好適なX+A化合物としては以下の酸及びその対応するエ ステル、塩又はアミドが挙げられるが、これらに限定されるものではない:乳酸 (LEA)、グリコール酸(G+ A) 、酒石酸(T+ A) 、マンデル酸 、ベンジル酸、■−ヒドロキシ l−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロキ シ−2−(2−テトラヒドロフラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2− フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒドロ キシ−2−メチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒ ドロキシブタン酸、2−ヒドロキシベンクン酸及びその混合物。L+ A、CI A及びTEAという用語は、特定の酸だけでなく対応するエステル、塩又はアミ ドをも含む。 理論に縛られたくはないが、α−ヒドロキシカルボン酸又はその誘導体はXD環 状エステルの生成に特に適していると考えられる。 好ましい酸は乳酸、グリコール酸及び酒石酸で、乳酸がより好ましい。好ましい 塩はXAのアルキル又はアリールアミン塩、さらに好ましくはXAのアンモニウ ム塩、例えば有機アンモニウム乳酸塩であって、乳酸アンモニウムがさらに一層 好ましい。さらに好ましい塩としては、他の乳酸塩、グリコール酸塩及び酒石酸 塩が挙げられる。好適なエステルとしては、短鎖アルキルエステル、例えばメチ ル、エチル又はブチル鎖を有するもの、並びに長鎖を有するもの、例えば乳酸オ クタデシルが挙げられる。好ましいエステルとしては、乳酸メチル、乳酸エチル 及び乳酸オクタデシルが挙げられる。XIAのエステルを考慮した場合、X1A のオリゴマーエステルや、ポリエステルは含まれない。XIAはいずれかの立体 異性体、即ちL−又はD−である。 好ましいXIA成分は、L+ A I、+ A (又はLEA、これはラクトイ ル乳酸又は乳酸ダイマーとしても公知である) 、I、+ A G+ A、L+  A T+ ASG+ A G+ A (又はG2 A) 、G+ A T+  A、及びT+ A T+ A (又はT2A)エステルを含むヒドロキシ酸、塩 、エステル、アミド又はそれらの混合物のいずれか2つの間のエステルである。 例えばLtAは以下のように表すことができる: 好ましいXsA成分はL* A、I、+ A−G+ A及びGtAエステルであ る。X、Aは2個のL−異性体、2個のD−異性体又はD−及びL−両方の異性 体を含有し得る。さらに、好ましいXIA型のエステルは、ラクトイル乳酸メチ ル、ラクトイル乳酸エチル、ラクトイル乳酸ブチル、ラクトイル乳酸オクタデシ ル及びラクトイル乳酸アンモニウムである。 本方法の供給流はXAに加えて、XIAのオリゴマー、例えばXsA又はX。 A及び他の物質を含む成分を含有し得る。好ましくは、XAの量はX、A (こ こでnは5又はそれ以上である)の量を超える。好ましくはXA酸成分総X、A 種の少なくとも約70重量x1より好ましくは85重量X、さらに好ましくは9 0重l。 を構成する。例えば市販の乳酸は好適な供給流であって、それは一般的に約60 重量X〜約70重量XのLEA、約15重員九〜約20ffi量XのLtA、約 3重量x〜約6重量X(DLsA、約0.5重量x〜約2重量X(DL4A、及 ヒ約12重IX 〜約16重量Xの水を含んでなる。 あるいは、供給流は、発酵反応から部分的に精製されたXAを含有する発酵ブロ スのような相当量の不純物を含有し得る。例えば乳酸又は乳酸塩、例えば、乳酸 アンモニウムは、発酵ブロスから直接、一部精製される。乳酸アンモニウムはラ クチド、水及びアンモニアガスに転換される可能性を有し、これらは生成物流か ら容易に分離されるという利点がある。 あるいは、供給流は精製成分、例えば高純度L+A又は高純度L!Aを含有し得 る。供給流中の反応成分の濃度は、以下に記載するような一定の環状エステル製 造方法に対して環状エステルが高生成収率(反応成分の環状エステルへのモル転 換率)及び高容量生産性を達成するよう調整されうる。本明細書で用いる場合、 反応成分という用語は、X、A成分、好ましくはXIA及びX、A成分を意味す る。 あるいは、供給流は熱安定性成分、例えば熱安定性LAを含む。本明細書で用い る場合、熱安定性LAという用語は、種々のLA種を含み得るが、加熱時に変色 を引き起こす可能性のある不純物の除去されてなる乳酸混合物を意味する。 本発明の好ましい態様では、供給流は、高分子物質が本発明に従って作られた、 例えば、環状エステルから製造される高分子物質の再循環から誘導される反応成 分を含有し得る。例えば、ラクチドのような環状エステルの場合は、ポリ乳酸の 製造に適している。ポリ乳酸はそれを乳酸及び乳酸のオリゴマーに加水分解する ことにより再循環し得る。このような加水分解生成物は、本明細書での供給流に 用いるのに適している。 供給流中の反応成分の濃度は、約0.5重量/容量X〜約99+重量/容量Xの 範囲である。液相反応を用いる本発明の好ましい態様によれば、供給流は低濃度 の反応成分を有する。反応成分の環状エステルへのモル転換率の増大はこの方法 で達成できることが見出された。本発明のある態様では、供給流中の反応成分の 好ましい濃度は、供給流の約75重量/容量X未満、より好ましくは約50重量 /容量X未満、さらに好ましくは約25重量/容量X未満である。理論に縛られ たくはないが、低濃度では、1つのXIA分子がXIA又は別のxIA分子に十 分近くに存在してそこで一緒に反応してX、Aオリゴマーを生成する機会は、X tAがそれ自身と反応して環状エステルを生成する機会よりも比較的小さいと思 われる。 ある態様では、供給流中の反応成分は任意の溶媒中に希釈されて供給流中に好適 な濃度が達成され、このような溶媒はヒドロキシル基を含有しないのが好ましい 。水が環状エステルをX!AにそしてXs A@X+ Aに加水分解するため、 水性溶媒は用いないのが好ましい。概して、好ましい溶媒は、本発明の方法によ る環状エステルの有効な生成に好適な有機溶媒である。溶媒は、水よりも高温で 揮発性であるか、及び/又は水と共沸混合物を形成するのが好ましい。 反応成分を処理容器中に入れる前に溶媒で反応成分を希釈することができる。 反応成分と溶媒のこのような混合物は供給流と呼ばれる。あるいは、供給流は処 理容器に別々に加えた反応成分と溶媒とから構成することもできる。ある態様で は、反応成分を溶媒に徐々に加え、この溶媒は処理容器中で予め暖めておくのが 好ましい。 本発明によれば、XAを含む供給流が処理されて環状エステルが生成される。 このような処理は、液相供給流又は蒸気相供給流の処理である。液相供給流の場 合、処理は一般的に供給流から水を除去して環状エステルの生成を促すことを包 んでいる。いかなる理論にも縛られたくはないが、除去される水は、考察中の特 定の態様に依存する少なくとも3つの原因に由来すると思われる:即ち、(1) 当初供給流中に存在する遊離水; (2)2つのXA分子間に直鎖エステル(X 。 A)(ここでnは少なくとも2である)を生成するためのエステル化反応由来の 水;及び(3)XtAから環状エステルを生成するためのエステル化反応由来の 水である。水は供給流の処理が進行するにつれて、逐次的にこれら3つの原因か ら生じると思われる。即ち、供給流は、一般的には最初に除去される遊離水を有 する。供給流がこのように脱水されれば、さらに水を生成するX+AのXtAへ のエステル化が望まれる。その水に除去されるに従ってXtAの環状エステルへ のエステル化が次いで望まれる。遊離水は処理中に除去されるため、供給流中の 水の初期濃度は限定する必要はない。一般的に、供給流中の最初の遊離水の量は 約50重量/容鳳X未満であり、好ましくは約30重量/容量X未満である。 好ましくは、処理中に水かの除去される場合、供給流中の遊離水が迅速に除去さ れ、約2重量X未満の水濃度しかない、本質的に脱水された供給流となる。エス テル化反応により生成される水は、本質的に生成される場合と同様に早く除去す ることが好ましい。特に、水は一般的に処理された供給流中の水の濃度が約2重 量X未満、より好ましくは約1重量X未満、さらに好ましくは約0.5重量X未 満であるような速度で除去される。 水は、反応成分が共沸溶媒中に希釈されてな供給流から共沸混合物として除去し 、非共沸性有機溶媒の不在下又は存在下で適切な圧力でX+Aの気化温度以下の 温度に加熱により上げて、水と優先的に反応するウォーターゲッターを加えて、 モレキュラーシーブや仕切(例えば浸透性)膜を用いて、水と水和結晶を形成す る無水塩を用いて、供給流を例えば多糖類(例えばFicoll)又はシリカの ような水吸収性物質と接触させることを含む種々の方法により液相供給流から除 去することができるが、これらに限定されるものではない。 共沸溶媒の例としては、水不混和性芳香族溶媒、水不混和性脂肪族又は環式炭化 水素溶媒及び均質溶媒が含まれる。特定例については後述されている非共沸溶媒 の例としては、芳香族化合物、例えばハロゲン化芳香族、例えば塩素化芳香族類 及びフッ素化芳香族類、ナフタレン及びアニリンが挙げられる。ウォーターゲッ ターの例としては、無水物、例えば無水酢酸;ケタール、例えばアセトンのジン チルケタール;アセタール、例えばアセトアルデヒドのジエチルアセタール;及 びカルボジイミドが挙げられる。モレキュラーシーブの例としてはゼオライトが 挙げられる。無水塩の例としては、無水硫酸ナトリウム及び無水硫酸マグネシウ ムが挙げられる。 水除去の好ましい方法は、有機溶媒を伴う共沸混合物として水を除去し、減圧下 で供給流を加熱することを含む。さらに好ましい方法は共沸混合物として水を除 去することであるが、これについては以下で考察する。 環状エステルを生成するためのXAを含有する供給流の処理は、温度、圧力、反 応時間、触媒の存在及びブロッキング剤の存在をはじめとするいくつかのパラメ ーターの影響を受ける。 供給流処理の温度は、遊離水を除去する速度とエステル化の速度とを制御する。 エステル化及び水除去のための供給流処理の温度は、一定の一組の他の処理パラ メーターに関しては、有効な環状エステル生成には十分に高いが、XA酸成分ア ルデヒド類、−酸化炭素又は他の分解生成物に転換する程には高くない温度であ る。好ましくは、環状エステル生成温度は約り5℃〜約250℃の範囲である。 より好ましい温度は約り0℃〜約225℃の範囲である。溶媒を使用する場合、 特に反応が溶媒の沸点で実施される場合には、その選択が反応の温度に影響を及 ぼす。 供給流処理の圧力も環状エステルの生成に影響を及ぼす。例えば、高圧では、特 に蒸気相処理において、反応速度をより速くする一定の溶媒に対してはより高い 反応温度を採用することができる。しかしながら、圧力は大気圧、大気圧より高 い圧力又は大気圧未満の圧力も採用されつる。本発明の好ましい圧力は大気圧で ある。 供給流処理は種々の時間で実施することができるが、一般的には環状エステルの 生成が適切な分析技法で測定して実質的に最大になるまで行う。反応時間は、他 のパラメーター、例えば温度及び触媒の存在によって変わることは当然である。 例えば、室温から加熱することによりトルエンとの共沸混合物として水を除去す ることによってトルエン中に希釈した市販の乳酸からのラクチドのような環状エ ステルを生成するには、約2〜約5時間以内に実質的に最大となる。環状エステ ル分解及びラセミ化を最小限にするにはもっと短時間であることが好ましい。 本発明の全態様において、エステル化の速度を増大するために触媒を用いること ができる。触媒は本発明には必要でないが、反応で分解しない安定触媒の使用が 好ましい。液相生成法に関しては、閉環エステル化触媒を含む多数のエステル化 触 があり、その例としてはイオン交換酸性触媒、例えばNa
【ion 及びD owex50;可溶性酸性触媒、例えば硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ メタンスルホン酸及びトルエンスルホン酸;シリカ系の触媒、例えばアルミナ− 珪酸塩:他の固体不均質酸性触媒、例えばアルミナ、エータ、テーク、デルタ及 びガンマアルミナ、シリカ、硫酸アルミニウム、酸化鉛、三酸化アンチモン、三 フッ化ホウ素、ベリリア、イツトリア;金属エステル触媒、例えばオクチル酸第 −スズ及びチタンテトラ(イソプロポキシド);酵素、例えばヒドロラーゼ;ゼ オライト;いわゆる鋳型触媒、例えば酸化ジ−n−ブチルスズ;ミセル触媒、例 えば極性触媒、例えばスルホコハク酸塩、例えばPfizerからAeroso l OTとして販売されているナトリウムジ(2−エチルヘキシル)スルホコハ ク酸塩、非極性触媒、例えばポリオキシルエチレンノニルフェノール、及びリン 酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。好ましい触媒としては、ゼオライ ト及び酸性触媒、例えばDowex50、ガンマアルミナ及びトルエンスルホン 酸が挙げられる。本発明の蒸気相の態様に関しては、不均質触媒、例えばアルミ ナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、無水ホウ酸、アルミノチタネート、酸 化バナジウム、酸化ジルコニウム、アルミナ−酸化マグネシウム及びアルミナ− 酸化亜鉛を用いることができる。均質触媒、例えば第一スズオクチル酸塩及びチ タンテトラ(イソプロポキシド)を用いてもよい。蒸気相法のための好ましい触 媒は、ガンマアルミナ、シリカ及びアルミナ−シリカである。液相反応の場合、 触媒は一般的に供給流及び蒸気相反応に含まれ、触媒床は反応域に含まれる。 触媒の使用量は、温度及び圧力のような処理パラメーター、触媒の反応性並びに 所望の反応速度の増大によって変わる。さらに、一定の系に関するいずれかの特 定の触媒の量は、とりわけ、X、Aから環状エステルを生成するためのエステル 化とX、Aから高オリゴマーを生成するためのエステル化との間の競合を説明し なければならないと認識される。したがって、反応速度論及び供給流の処理に依 存して、環状エステルの生成のための触媒の最適量が存在しつる。それより高い 又は低い鳳の触媒では、転換速度は低減する可能性がある。 ある種の触媒及び他の反応パラメーターを用いると、所望のメソー環状エステル 生成物の生成を制御することができる。例えば、ラクチドのような環状エステル に関しては、ラクチドは2個の不斉炭素原子を有し、それは3つの立体異性体の 形態で得られる:即ち、両方の不斉炭素原子がL(又はS)配座を有するL−ラ クチド:両方の不斉炭素原子がD(又はR)配座を有するD−ラクチド;及び一 方の不斉炭素原子がL−配座を、他方がD−配座を有するメソ−ラクチドである 。L−ラクチド及びD−ラクチドはエナンチオマーであるが、メソ−ラクチドは 、L−ラクチド及びD−ラクチドのジアステレオマーであって、メチル基がジオ キサンジオン環中で互いにトランス形である。L−乳酸におけるキラリティーを 保持することはもっばら、分解ポリマーの生成に有用なし一ラクチドの生成をも たらす。しかしながら、元来、L−乳酸におけるキラリティーのラセミ化は、分 解ポリマーの生成におけるL−ラクチドとのコモノマーとしての主要な有用性を 有するメソ−ラクチドの生成を引き起こす。本発明に記載した各態様に用いる条 件及び触媒が変化すると、L−乳酸の供給材料又は供給流から得られるラクチド はほぼ唯−L−ラクチドであるか、あるいはL−ラクチドに加えて制御された量 のメソ−ラクチドが含まれる。例えば、ラクチドの生成に酸性触媒を用いると、 メソ−ラクチドの生成が増大されることが見出されている。 本発明の別の態様では、XgAよりサイズの大きいヒドロキシカルボン酸オリゴ マーの生成を妨げるためにブロッキング剤又は末端基剤を用いることができる。 無水物、ケトン及びアルデヒドのようなブロッキング剤が有用である。特に、こ のようなブロッキング剤はヒドロキシ酸上のアルコール基を妨害し、それにより エステル生成を妨げる。好ましくは、ブロッキング剤の使用により、X−A又は それより高オリゴマーの有意の生成を伴わずにXIAからXtAを生成するため に供給流を濃縮することができる。その後、ブロッキング剤が除去されて、X、 八から環状エステルが生成される。 環状エステル生成のための上記の方法はXDである環状エステルの生成に特に適 しているが、しかしこれに限定されない。このようなXDとしては好ましくはラ クチド、グリコリド、並びに酒石酸、マンデル酸又はl−ヒドロキシ l−シク ロヘキサンカルボン酸の環状エステルが挙げられるが、これらに限定されない。 本発明の環状エステルは、2個の異なるX、A分子を含有する混合物であっても よい。環状エステルは2個のLX+A、2個のD−XI A、又は1個のし−X IA及び1個のD−XI Aを含有し得る。環状エステルは染料、酵素又は他の 蛋白質のようなその他の官能基を付加するために誘導され得るXIA分子で構成 される。環状エステル、例えば乳酸と酒石酸との間の環状エステルは二重環を形 成して、分枝鎖又は架橋ポリマーを生成させる。多数の環状エステルは6員環で 構成されるが、いくつかの環状エステルはカプロラクトンの場合のように大きな 環を形成してもよい。本発明の上記の方法及び以下に開示する特定の態様は、モ ノエステルの脱水生成物であるラクトンの製造にも好適である。 上記の、そして以下により具体的に記載するような一般的工程パラメ−ターによ る環状エステルの製造は、反応成分の環状エステルへの高い転換を起こすことが できる。本明細書で用いる場合、特に記載しない限り、転換という用語はX。 A、1当量当りの環状エステルの総理論的生成のモルパーセントを示す。したが って、100モルのXIAを含有して他の反応成分を含有しない供給流では、5 0モルの環状エステルが生成されたということは、刈Aが環状エステルへ100 X転換したことを表す。50モルのX、Aを含有して他の反応成分を含有しない 供給流では、50モルの環状エステルが生成されたということはXtAが環状エ ステルへ100X転換したことを表す。 3つの好ましい環状エステル製造方法を一般的に以下で考察する。各節で考察す る種々の限定及びパラメーターは一般的な応用可能性を有することに留意すべ本 発明の好ましい態様では、有機溶媒中にXAを含有する供給流から水を除去して 環状エステルを生成するが、この場合、反応成分の濃度は希釈されている。 この態様は、驚くべきことに、XAの環状エステルへの高転換、特にLAのLD への転換を引き起こす。適切な溶媒は、XAが可溶性で適切な沸点を有するもの である。このような溶媒は、好ましくは反応性ヒドロキシル基を有さないもので ある。好ましくは、溶媒は水と共沸混合物を形成し、供給流から共沸混合物とし て水を除去するために供給流を加熱して水を除去する。溶媒が水と共沸混合物を 形成しない場合、溶媒の沸点は水の沸点より高い必要がある。本方法のこの態様 のための好ましい供給流は、LAを含む。好ましくは、エステル化触媒が用いら れることにより環状エステルの生成速度は増大する。好ましい触媒としてはゼオ ライト及び酸性触媒、例えばDowex 50及びトルエンスルホン酸が挙げら れる。 上記のように、反応成分の好ましい濃度は約25重量/容量X未満である。約5 0Xの環状エステルへの高いモル転換は1重量/容量Xという低い濃度で達成で きることが見出された。さらに、このような転換は約1重ffi/容量X〜約2 0重量/容量X、さらに好ましくは約1重量/容量X〜約5重it/容量Xの濃 度範囲で得られることが見出された。したがって、これらの範囲の上端で処理す ることにより、高転換率での容量製造を最大にすることができる。 環状エステル生成の工程中においては溶液中に残存する供給流中の反応成分が十 分に溶解する共沸溶媒が選択される。好ましくは、沸点温度で許容可能な割合の エステル化が達成されるのには十分高いが、溶媒が水と有効な共沸混合物を形成 できないほどには又は沸点温度でアルデヒド又は他の分解生成物に転換されるほ どには高くない沸点を有する共沸溶媒が選択される。 共沸溶媒としては、水不混和性芳香族溶媒、水不混和性脂肪族又は環式炭化水素 溶媒、水溶性溶媒あるいはそれらの混合物が挙げられる。好ましい溶媒は水不混 和性芳香族共沸溶媒である。このような溶媒としてはベンゼン、トルエン、エチ ルベンゼン、キシレン、クメン、トリメチルベンゼン及びアルキルベンゼンが挙 げられるが、これらに限定されるものではない。さらに好ましい水不混和性芳香 族共沸溶媒としては、ベンゼン、トルエン及びキシレンが挙げられる。トルエン はより好ましい水不混和性芳香族共沸溶媒である。蒸留後、再循環される溶媒に て容易に分離できて、水が系の外に取り出されることから、水不混和性共沸溶媒 が好ましい。 アルカン及びアルケンのような炭化水素を溶媒として用いることができる。アル カン、例えばペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びオクタンは溶 媒として用いることができるが、XIA及び環状エステルはしばしばこのような 溶媒に可溶性でない。アルケン、例えばシクロヘキセンも本発明に好適である水 溶性共沸溶媒、例えばアセトニトリルを用いて水を除去し、それによりエステル 化を促してもよい。 本発明のこの態様に好ましい温度範囲は約り0℃〜約140℃であり、さらに好 ましい範囲は約り0℃〜約115℃である。これらの温度範囲は、あらゆる一定 の共沸系に関して、共沸混合物の沸点及び共沸混合物の有機部分の沸点を含むこ とに留意すべきである。即ち、水が供給流中に最初に存在し、共沸混合物を形成 するのに用いられるので、反応温度は共沸混合物の沸点にある。最初に存在する 水は実質的に完全に除かれるので、反応温度は共沸混合物の有機部分の沸点に上 がる。 本方法のこの態様は、より低温で実施することができるため、熱的に不安定なヒ ドロキシ酸と一緒に用いるのに特に適しており、しかもエネルギーコストの低減 を伴う。 水を希釈溶液から除去して環状エステルを生成する場合、温度のいく何らかの変 動は環状エステル生成率に影響を及ぼすが、温度のこのような変動は反応成分の 環状エステルへ転換全体に影響を及ぼすとは思えない。例えば、市販の乳酸を含 有する供給流中の溶媒のベンゼン(ベンゼン/水の共沸混合物の沸点:約69. 25℃、ベンゼンの沸点: 80.2℃)、トルエン(トルエン/水の共沸混合 物の沸点:約84.6℃、トルエンの沸点:約110.7℃)、及びキシレン( キシレン/水の共沸混合物の沸点: 94.5℃、キシレンの沸点: 139. 1 ’C)を使用する工程を比較すると、水の除去率はキシレンで最大で、ベン ゼンで最小であるが、乳酸のラクチドへの全体的モル転換は各溶媒でほぼ同等で あることが示された。 本発明に従って環状エステルを生成するためにXAを含有する供給流から共沸混 合物として水を除去すると、少なくとも約5xのXAが環状エステルへのモル転 換を達成する。好ましい態様では、モル転換は少なくとも約10% 、より好ま しくは少なくとも約25x1さらに好ましくは少なくとも約50%である。特に 、環状エステルに転換されない反応成分の再循環により、より高い転換率が得ら れ、そして100 Xに近い転換率も達成可能であることを認識すべきである。 XAの r゛からの エステル1 本出願の対象事項の発見以前には、ラクチドのような環状エステルは熱水性XA 溶液中では不安定であると一般に考えられていた。驚くべきことに、混合物の重 合度が、HPLCで測定して約4未満又は約4になるまで、水性XAから水を除 去する初期段階中に、安定に回収可能な濃度の環状エステル、特にXD、例えば LDが水性液体反応混合物中に生成されるということが発見された。 本明細書で用いる場合、反復モノマー部分を有するポリマー又はオリゴマーの重 合度(D P)とは、分析される試料中に存在する分子当りのXIA部分の数の 数平均測定値である。乳酸ポリマー及びオリゴマーの重合度は伝統的に、ll0 1ten(Lactic Ac1d、Property and Chemis try of Lactic Ac1d and Derivati魔■刀A  Verl ag Chemie、 1971. l5BN 3−52725344−0)が 開示したように、滴定により測定している。 滴定法は、主にXIA及びXtAからなる試料の分析には有効であると思われる 。Xs ASX4 A及びそれより大きいオリゴマーが任意の有意量で存在する 場合は、滴定法は正確でないことが判明している。高速液体クロマトグラフィー (HPLC)は試料中の各オリゴマーの直接的な測定値を提示し、したがってD Pを得るためには各オリゴマーの個々の寄与分を合計することだけが必要である ことが確認されている。X、Aより大きいオリゴマーが存在する場合、HPLC によるDP測定値は一般に滴定による数値より高い。特に示さない限り、本明細 書に記載するDP測定値はHPLC法によるものである。L、A (ここでn= 1〜13)のし−ラクチド、メソ−ラクチド及び全種を分離する好適なHPLC 法を以下に示す。リン酸緩衝液を用いてpHを2.3に緩衝剤で処理しながらア セトニトリル/水の種々の混合比率を用いて逆相カラムを使用する。UV検出器 を用いて195及び210 nmの波長をモニタリングする。真正L−LI A 及びLSLL*A基準を調製し、純粋なLDと一緒に用いてL+ ASLx A 及びL−ラクチドに関する反応曲線を決定する。L a A = L + 3A 種に関する反応因子は同一であると仮定し、低DP及び高DP L、A混合物を分析することにより確定する。L s A = L + s A 反応因子は、LlA及びり、Aの反応因子と大きさが同じであることが分かる。 上記のように、処理された供給流のDPが約4未満又は約4になるまで、さらに 好ましくはDPが約3.5未満又は約3.5になるまで、もっと好ましくはDP が約3.0未満又は約3.0になるまで、供給流から水を除去する。さらに、処 理された供給流のDPが少なくとも約!、2、より好ましくは少なくとも約1. 5になるまで水を除去する。 DPが約4を超えるまで、例えばDPPb0びそれ以上まで脱水し続けた場合、 環状エステル台皿が許容不可能なほど低いレベルに急速に低下する。さらに、約 4又はそれ以下のDPを有する脱水された水性XA温溶液平衡させると、本明細 書に開示する平衡反応は一部の環状エステルを非環状エステル種と少なくとも部 分的に反応させて、それにより回収可能な環状エステルの量を低減させる。しか しながら、例えば連続工程で生じる即時分離のように、部分的に脱水された水性 XAが迅速に処理されて環状エステルを分離した場合は、XAの重量の約5x又 はそれ以上の許容可能な収率の環状エステルが容易に得られる。 本態様の好ましい供給流は、HPLCによる約1.2のDPを有する市販の乳酸 (LA約85Xと水15X)である。ラクチド生成は、市販の乳酸の脱水時に実 質的にすぐに開始する。しかしながら、HPLCによるDPが約1.4〜約1. 5になるまでは、回収を保証するには通常不十分なラクチドしか存在しない。例 えば、85X乳酸を100〜118 トルの圧力で86分間に亘って122℃に 加熱すると、HPLCによるDPは1.29となり、脱水乳酸溶液を分析すると ラクチド含量が1.1重量% “であることを示した。しかしながら、109〜 150℃で88〜83トルでさらに64分間脱水を続けた場合、分析によりHP LCによるDPが2.02でラクチド含量が6.9重量%であることが示された 。 乳酸の脱水を通じて本発明の本方法のこの態様を用いるラクチドの製造に適した 乳酸の供給流は、以下の乳酸種を以下の範囲(重量X)で含有する:L+A約1 0X 〜約70X;LtA 約10X 〜約30X;LzA 約3X〜約20X 、LlA 約0.2X〜約15X;ラクチド 約2X 〜約45x:及び水 約0.2X〜約15X 0有意量のオリゴマーX 、A (ここでnは4より大きい)を有するXAの供給流は、好ましくは供給流 中のXIA及びXtAの量を多くするために、加水分解する必要がある。供給流 は環状エステルそれ自体も含有することができる。供給流中の環状エステルの存 在は、XIA及びX、Aの環状エステルへの転換に悪い結果をもたらさないと思 われる。 水の除去のために水性XAの供給流を処理するには、種々の反応器及び反応計画 を用いることができる。好ましい態様では、HPLCによるDPが約4又はそれ 以下になるまで、水性乳酸の供給流を約150トル〜約lOトルの圧力で約!0 0°C〜約220℃の温度で加熱してそこから水を除去する。環状エステルは液 相に残留するか、又は温度及び圧力が適切である場合には、少なくとも一部の環 状エステルが気化し、反応液から蒸留される。LD環状エステルの有意の気化は 、LAが高温で、例えば85トルで180℃以上、好ましくは195℃以上と等 価の条件で脱水される場合に得られる。 別の態様では、HPLCによるDPが約4又はそれ以下になるまで水性XAの供 給流を加熱してそこから水を除去して、溶液中に環状エステルを生成する。次に 、環状エステル含有溶液を、溶媒、例えばアルキルベンゼン、好ましくはC+。 〜C0アルキルベンゼンを気化させて反応のための及び環状エステルの同時蒸留 のための熱伝達を提供する同時蒸留反応液に入れる。環状エステル含有溶液を気 化溶媒と混合するために、温度及び圧力といった反応条件が設定され、環状エス テル含有溶液中の未反応成分からさらなる環状エステルが生成される。反応にお ける条件は、同時蒸留反応混合物中の環状エステルを蒸留して水、未反応XA及 びオリゴマーから環状エステルを回収するのにも適している。 蒸 法における環 エステル形 本発明の別の好ましい態様では、その蒸気相における供給流の上記部分を保持し 、反応域で環状エステルを生成するのに十分な圧力及び温度条件で処理するため に、XAの供給流の一部、その全部か又は小部分をその蒸気相に転換する。本明 細書で用いる場合、蒸気という用語は気化物質、並びに微細ミスト又はエアロゾ ルとして提供される物質を指す。気化される液体XAの供給流の一部は反応域で 気化されるが、好ましくは反応域に導入される前に気化される。高転換率はこの 方法を用いて達成することができるし、望ましくない副生物、例えばCO及びア セトアルデヒドは許容限度以下であることが見出された。本方法の本態様からの 好ましい生成物質はXDであり、さらに好ましくはLDである。 概して、本発明の蒸気相法で気化される供給流中のXAの濃度は、lっ又はそれ 以上の種X+ A、Xt A、Xs A及びX4A及びその混合物を含有する約 50重量X〜約100重量XのXA、そして約0重量X〜約50重量Xの水を包 含する。種X+ A=X4Aの各々は、総XA含量が50X又はそれ以上である 限りは、0重量X〜約100重量Xの量で存在しうる。 蒸気相法は、好ましくは非反応性熱キヤリヤ−ガスの助けによってXAの供給流 蒸気を反応域に通すことにより実施される。キャリヤーガスは窒素又はアルゴン のような不活性ガスであるか、あるいは反応器操作条件で気体であるCn−C2 ゜アルキルベンゼンのような凝縮性ガスである。キャリヤーガスは不活性ガスと 気化された供給流との混合物の約O重量X〜約99重量Xの量で反応域中に存在 することができる。キャリヤーガスは気化された供給流を反応器に入れてそこか ら粗製の気化環状工支チル含有物質を一掃するのを促す。反応域における気化さ れた供給流の平均滞留時間は約0.5〜約12秒である。 供給流の少なくとも一部が蒸気相に保持される温度及び圧力条件が、好適に選択 される。温度及びガス流動条件としては、XIA及び水が、ある温度、キャリヤ ーガス流量及び圧力条件下で優先的に気化する条件が選択される。高分子X!A 及び高オリゴマー種は、XAの供給流がXt A、Xs A及びX4Aオリゴマ ーを含有する場合は、減少規模で気化し、それによりおそらくは非気化残渣を生 じると予測される。しかしながら、これらの高オリゴマー種は直接ラクチドに環 化するか又はその後気化される低分子種に加水分解し得る。さらに反応工程で生 成した環状エステルは、優先的にL A、Xs A及びX4Aオリゴマーよりも 容易に気化すると考えられる。そうでなければ非気化残渣を生じうるLAの供給 流(総計24XのLt A、Ls A及びLlAを含有する)の実質的に完全な 気化は容易に得られることが分かっている。温度は約15θ℃〜約250℃、圧 力は約10)ル〜約800トル、そして、不活性キャリヤーガス中の有機物重量 Xは約10重量X〜約50重量Xであることが好ましい。 環状エステルの収量は、エステル化及び閉環触媒(これは同一であっても異なっ てもよい)の使用により約3倍又はそれ以上まで改良し得る。触媒は、固定担持 体上に又は流動床のいずれかとして反応域に存在する。理論に縛られたくはない が、XAの反応成分は触媒に吸着し、反応し、その後気化する環状エステルを生 成すると考えられる。好ましい触媒と(7ては1.イータ、テーク、デルタ及び ガンマアルミナが挙げられ、ガンマアルミナが好ましいが、これらは環状エステ ル収量を改良する一方でCO副生物の生成を最小にする。その他の好適な触媒は 、シリカ、混合アルミナ−シリカ、無水ホウ酸、酸化バナジウム、酸化ジルコニ ウム、酸化ストロンチウム及びその他の金属酸化物、混合金属酸化物、例えば酸 化アルミナ/マグネシウム、酸化アルミナ/亜鉛、及びチタンテトラ(イソブロ ボキンド)、酸化ジブチルスズである。約2〜6櫛の範囲の触媒粒子の大きさが 好適であって、それより小さいサイズは供給流の不完全な気化が生じる場合に有 用であることが判明した。 触媒を本態様に用いる場合は、反応域に導入される前に供給流が完全に気化され るのが好ましい。触媒含有反応域に液相XAが存在すると、反応域に導入される 前にXAの供給流をより完全に気化させた場合と比較して、環状エステル収量が 低下し、−酸化炭素及びアセトアルデヒドのような不純な副生物の量が多くなる 。 蒸気相法の好ましい態様では、供給流は時として85X乳酸と呼ばれる市販の乳 酸を含有する。別の態様では、供給流はLIAに富んだLA供給源を含有する。 LEAが高度に濃縮した、即ち約7註 は約9註 ることが認定されている。この方法では、市販の乳酸を水で希釈して約1註〜3 0X乳酸をLlAに富んだものに転換する。この混合物を、平衡に達するまで、 一般に大気圧で6〜8時間、又は圧力及び温度を上げて(1気圧以上)それより 短時間、還流下で平衡させる。得られた平衡溶液は、乳酸種として、本質的にす べてのLIAと約065xのし,Aを有し、Ls A,L4 A及びより大きい オリゴマーは事実上ゼロである。その後、約2x未満の水及び約7重量/容量X 未満のし。 Aを含有する本質的に純粋な無水LEAを生成する温度及び圧力の条件下で、平 衡混合物から水を迅速に蒸留する。次に、無水LEAを希釈して、種々のレベル の水を有する乳酸の供給流が得られる。 別の好ましい態様では、供給流はほとんど無水のLAを含有する。ラクチド収量 は、主にLEA含有供給流中の含水量が低減されると着実に増大することが認定 されている。別の好ましい態様では、供給流はLlA、LsA及びLEAに富ん だほぼ無水のLAから成る。主としてり,Aを84. 9%含有する供給流と比 較して、85X市販乳酸により生成されるラクチドの収量が高いのは、そこに含 まれるLt A,Lx A及びLsAのパーセンテージが高い(24X )こと によるものと思われる。総量約lO〜50XのLx A, LI A及びLlA を含有するほぼ無水の乳酸供給流が好適な供給流であると考えられる。 本発明の好ましい一態様では、アルファーヒドロキシカルボン酸又はエステルの 二量体の環状エステルへの転換のための連続触媒処理蒸気相法であって、(i) ヒドロキシカルボン酸物質を連続的に気化させ、それを、カルボン酸物質を環状 エステルにオリゴマー化及び環化するのに有効な固体触媒を含有する反応域に供 給し; (i i)環状エステルの生成を引き起こしそれを蒸気相中に保持するのに有効 な温度及び圧力で反応域を維持し;そして(i i i)蒸気相から環状エステ ルを回収する工程から成る方法が提供される。 供給流の一部を本方法で気化させる場合、非気化部分は一般にX+Aのオリゴマ ーを含む。このような非気化部分はXA酸成分加水分解され、供給流で用いるた めに回収されうる。 環状3ノjンいハ匣収 本発明に従って生成した環状エステルは一般的には、それらが生成された供給流 (即ち生成物含有流)から回収する。上記のように、このような回収された環状 エステルは、特に生分解性のポリマーを生成する場合のモノマーとして用いるの に適している。本明細書で用いる場合、回収という用語は処理済の供給流からの 環状エステルの分離、そしてその後、場合により精製を行うことを意味する。 本発明によって生成した環状エステルを生成物含有流から回収するのに用いられ る数多くの方法として、結晶化、溶媒抽出、溶媒による洗浄、蒸留、膜分配、ク ロマトグラフィー、昇華及びそれらの組み合わせがあるがこれらに限定されない 。種々の回収方法は、揮発性、溶解性及び種々のクロマトグラフィー適用時の親 和性に関して生成物含有流の中の環状エステルと他の種との差異を基礎にしてい るということに留意すべきである。 本発明の好ましい回収方法は結晶化であり、これは環状エステルを生成するため に用いられる方法が何であるかにかかわらず用いることができる。結晶化の利点 は、本質的にX+A.XzA.XsA,X4A及びヒドロキシ酸エステルオリゴ マーを含有しない環状エステルを結晶化することができ、即ち、結晶化環状エス テルが一般的に少なくとも約90χの純度であって、少なくとも約99z、より 好ましくは少なくとも約99,9χの純度を達成できるという点である。 環状エステルを結晶化するためには、環状エステル、未反応成分及びオリゴマー を含む生成物含有流の成分を一般的には、生成物含有流中にすでに存在し得る適 切な溶媒と接触させるが、この場合、環状エステルは生成物流中では他の成分よ り少ししか溶解せず、環状エステルの結晶が生成されるまで徐々に冷却される。 好ましい態様では、生成物含有流を最初に加熱して全成分が溶液中に確実に存在 するようにして、及び/又はその後、結晶形成を最大にするのに有効な時間、約 り℃〜約10℃の温度で冷却後に温度する。環状エステル結晶は、遠心分離及び 濾過を含む種々の技法により回収することができる。例えば、真空蒸発によって 結晶を洗浄し、その後乾燥するか、あるいは重合のために適切な溶媒中に保持す る。 高純度の結晶を得るために、蒸留及び結晶化の更なる工程を環状エステル結晶に 施してもよい。一般的には、結晶化により少なくとも約5oz、好ましくは少な くとも約80%、より好ましくは少なくとも約95戸の環状エステルを回収する ことができる。 溶媒を含む生成物含有流からの環状エステルの結晶化は、同−溶媒又は二次溶媒 を用いて実施することができる。−次溶媒を除去し、そして二次溶媒を付加する 必要がないため、同一溶媒から直接環状エステルを結晶化する方法が好ましい。 さらに、環状エステルの結晶化の後に溶液中に残留するあらゆる未反応成分及び /又はオリゴマーを直接供給流に再循環することができる。 オリゴマーを供給流に再循環させる前に溶媒に水を加えることにより、すべての このような再循環流中のオリゴマーを加水分解することができる。このような水 はその後、環状エステル生成工程の一部として除去される。環状エステルの生成 のための及び環状エステルの結晶化のための好ましい溶媒としては、芳香族非水 溶性共沸溶媒が挙げられる。特に好ましい溶媒は、トルエン、ベンゼン及びキシ レンである。 環状エステルがかなり可溶性である希釈溶液から環状エステルを結晶化するため には、蒸発工程を用いて溶媒のほとんどを除去する。好ましくは蒸発させて溶媒 を十分に除去し、少なくとも約30重量l容量z1より好ましくは少なくとも約 5註 含有する溶液を作る。蒸発は一般的には加熱しながら真空下で実施する。 別の態様では、一般的には蒸発により生成物含有流から溶媒を除去して残渣を生 成し、残渣を二次溶媒に溶解し、これから環状エステルを結晶化する。この方法 は、環状エステルが一次溶媒に溶解しすぎて結晶化できない場合に特に有利であ る。環状エステル、例えばラクチドが溶解しすぎる一次溶媒の例は、アセトン及 びアセトニトリルである。二次溶媒は、環状エステルが溶解され、そして結晶化 され得る溶媒である。ラクチドのような環状エステルに関しては、このような溶 媒としては、例えばメチルイソブチルケトン及びジエチルエーテルが挙げられる 。結晶化後、二次溶媒中に残留する未反応成分及びオリゴマーを回収し、必要な 場合は加水分解し、そして供給流に循環させる。 さらに別の態様では、環状エステルを結晶化させる二次溶媒を生成物含有流に加 えることにより、生成物含有流中に存在する環状エステルを結晶化することがで きる。このような二次溶媒は、例えば−次溶媒と混合した場合に溶媒混合物から 環状エステルを結晶化できるものである。例えば、ペンタンのようなある種のア ルカン溶媒の付加により、トルエンのような芳香族共沸溶媒中のラクチドのよう な環状エステルを沈殿させる。 本発明の別の態様によれば、環状エステルの気化温度以下の低温、好ましくは約 5℃以下の温度のサイクロン又は遠心分離器のような収集装置中に蒸気相生成物 含有流を導入することにより、蒸気相反応で生成された環状エステルを蒸気相生 成物含有流から直接結晶化又は凝縮することができる。環状エステルを凝縮後、 冷水で環状エステルを洗浄する。それにより生成された結晶を収集装置から掻き 取り、洗浄し、濾過して、乾燥する。さらに、熱気化生成物流を冷水スプレー及 び/又は冷不活性ガス流と混合し、急速に冷却させて生成物を沈殿させることに より、蒸気相法で生成した環状エステルを回収することができる。 本発明はさらに、生成物含有流から環状エステルを回収するための溶媒抽出の使 用を包含する。例えば、環状エステルが一次溶媒中よりよく溶解し、未反応成分 及びオリゴマーが一次溶媒中よりも溶解しない二次溶媒と生成物含有流を接触さ せることにより環状エステルを回収してもよい。このような溶媒としては、キシ レン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、塩化メチレン又は他 のハロゲン化溶媒が挙げられる。 別の態様では、好ましくは液相と気相との接触を最大にするような方法で、アル ゴン又は窒素のような不活性ガスを液相中で発泡させることにより、液相反応で 生成した環状エステルを液相から回収することができる。環状エステル、水及び 未反応成分をガスにより液相から移し、ガスはその後凝縮させる。冷水洗浄及び 塩化メチレン/重炭酸ナトリウム抽出を含む種々の方法により、水及び未反応成 分を環状エステルから抽出する。 さらに好ましい態様では、生成物含有流を水溶性溶媒、例えばアセトニトリル及 び/又はテトラヒドロフランと接触させ、その接水とi妾触させて、環状エステ ルを沈殿させることができる。 本発明の環状エステル回収のさらに好ましい態様では、環状エステルを加水分解 しない程度に十分に低い温度で生成物含有流を水性溶媒と接触させる。水性相、 好ましくは水又は希塩基は、生成物含有流の溶媒中より水性相でよく溶解する未 反応成分及びあらゆるオリゴマーを環状エステル含有流から抽出する。ある態様 では、希塩基は重炭酸ナトリウムの稀薄溶液である。その結果生じる環状エステ ル含有流は、一般的にトルエンのような有機溶媒を含有するが、重合反応のため の供給流として又は環状エステルの結晶化のための供給源として完全に乾燥した 後に用いることができる。未反応成分及びオリゴマーを含有する水性相を供給流 に直接再循環させることができるが、水性相は好ましくはあらゆるオリゴマーを 加水分解するために加温する。 生成物含有流からの環状エステルの回収は、膜分配を用いて達成することもでき る。例えば、環状エステルは通過できるが未反応成分及びオリゴマーは通り抜け られない疎水性膜に生成物含有流を接触させる。例えば、好適な膜としては気体 透過性膜が挙げられる。膜分配の一利点は、生成中の環状エステルを回収できる ことである。 回収のさらに別の態様では、昇華により環状エステルを回収することである。 オリゴマー及び非環状エステル成分も含む生成物含有流中のすべての溶媒を、例 えば蒸発により先ず除去して残渣を生成する。冷却トラップの存在下で環状エス テルが気化し、次いで冷却トラップに集められるように十分な熱及び真空の条件 を残渣に適用する。残渣中のオリゴマーが気化せず、気化したXA酸成分凝縮し ないような条件である。 本発明の別の態様によれば、分別蒸留又は同時蒸留といった蒸留により環状エス テルを回収することができる。便利な環状エステル回収方法は有機溶媒を用いて 環状エステルの気化を促す抽出蒸留を包含する。回収反応に熱伝達を提供し、且 つ環状エステルと溶媒との同時蒸留を促すために、溶媒を気化させる。初めに記 載したように、このような同時蒸留法は環状エステル含有溶液中の未反応成分か らさらに環状エステルを生成させる。環状エステル及びオリゴマー(XイA)種 と非混和性である溶媒が特に有用である。好ましい要件に適合する同時蒸留溶媒 の一種に、アルキルベンゼン、中でも環状エステルの沸点と等しいか又はそれよ りわずかに高い沸点を有するものがある。例えば、環状エステルがラクチドであ る場合、同時蒸留溶媒の好ましい沸点は60トルで約り15℃〜約220 ”C である。 代表的な好ましいアルキルベンゼン同時蒸留溶媒としては、高アルキルベンゼン 、例えばCl0−C22アルキルベンゼン、好ましくはCI+〜cI4アルキル ベンゼン、より好ましくはドデシルベンゼン又はトリデシルベンゼンが挙げられ る。ドデシルベンゼンを平均的組成物とする蒸留溶媒も本発明に用いるのに非常 に適している。これらの混合溶媒は必要な熱伝達を供給し、無毒性で、且つ市販 されている。 環状エステルの除去後に残留する副生物の残渣は、加水分解されてX+A及びX 2Aを高めるオリゴマーを含有する。蒸留が分離処置として選択される場合は、 工程に再び入れるために蒸留器の缶出液も処理し得る;非常にしばしば、X+A 及びX2Aの濃度を高める加水分解が一般的に推奨される。 本発明は、バッチ、半連続及び連続を含む種々の方式で実施することができる。 未反応成分、オリゴマー及び溶媒は、特に連続法において再循環させることがで きるが、それらに限定されるものではない。未反応成分、加水分解オリゴマー及 び溶媒が再循環される連続法の一つの利点は、XAの環状エステルへの高モル転 換を得る能力である。 生成物含有流は、例えば50重量χまでの高レベルのX+Aを含有することがで きるため、環状エステル製造方法は補充XAと混合して本方法の供給流の成分を 生成することができる未反応X+Aを含有する再循環流の使用を特に受け入れ易 い。さらに環状エステル非含有留分を供給流に再循環させる前に水をその留分に 加えることにより、オリゴマーを加水分解してもよい。再循環は、環状エステル の全収量を実質的に増大する;このような再循環技術を用いる場合は、9oχを 超える環状エステルへの全モル転換率を予測することができる。 図1について説明する。主要成分が再循環される環状エステル生成のための連続 法が示されている。図示された方法では、水と溶媒(例えばトルエン)との不均 質共沸混合物として水を除去する。 供給流成分の容器4からのXAを含む供給流の反応成分2を、溶媒容器1oから の不均質共沸溶媒8とともに処理容器6に加える。供給流の反応成分2及び溶媒 8を適切な割合で連続的に容器6に加える。供給流の反応成分2の中の遊離水は 、供給流の反応成分2を処理容器6に加える前に除去することができ、あるいは 遊離水は容器6での処理中に除去することができる。固体触媒12を処理容器6 に加えるか、又は混和性触媒を供給流の反応成分2と一緒に加えることができる 。 処理容器6を熱源14で十分な温度に加熱して、環状エステル生成を促し、溶媒 との共沸混合物として水を除去する。蒸気状の共沸混合物16を冷却器18に通 して不均質共沸混合物が凝縮して有機及び水性相を生成する。有機溶媒含有相2 2のすべてを処理容器6に戻す(全還流)。水含宥和24を廃棄物26として除 去する。あるいは水含宥和の少なくとも一部28を用いて生成廃棄物流中のオリ ゴマー、又は供給流成分容器4に再循環される濾液30を加水分解することがで きる。 環状エステル、未反応成分、オリゴマー及び有機溶媒を含有する生成物含有流3 2を、処理容器6中の供給流の平均滞留時間が約3〜約4時間となるような速度 で処理容器6から除去する。生成物含有流32は好ましくは、溶媒8と供給流の 反応成分2との組み合わせを容器6中の一定容量を維持するために処理容器6に 加えるのとほぼ同一速度で除去する。 生成物含有流32を濃縮器34に導入して、熱源36で加熱し、好ましくは適切 な圧力(例えば真空下)で蒸発させて、生成物含有流からの溶媒の大部分を除去 する。 蒸発溶媒38を冷却器40に通して溶媒を凝縮する。次いで、凝縮した溶媒を溶 媒収集装置42に収集した後、溶媒容器10に再循環44させる。必要ならば、 溶媒収集装置42中の溶媒を清浄にして不純物を除去する。 濃縮生成物含有流46を濃縮生成物含有液収集器48中に入れて、結晶化の前に 熱源50で加熱する。結晶化により環状エステルを回収するためには、濃縮加熱 した生成物含有流51を結晶化フラスコ54に移して、冷却源56で冷却して環 状エステルの結晶化をさらに促進するようにする。結晶化フラスコ54は一般的 には、結晶化に必要な冷却温度を維持するために絶縁される。結晶化後、結晶含 有スラリー58をフィルター60を通して濾過して、未反応成分及びオリゴマー を含有する溶媒から環状エステル結晶を分離する。例えば、結晶を集めるために プフナー漏斗を用いることができる。次に結晶を冷却溶媒洗浄液62で洗浄し、 オーブン64で、好ましくは真空中66で乾燥してもよい。次いで、環状エステ ル結晶68をさらに精製するか又はヒドロキシ酸ポリエステルを製造するのに直 接用いてもよい。 未反応成分、オリゴマー及び溶媒を含有する濾液30を収集容器70に収集する 。 好まし、い方法では、水72を収集容器70に加えて熱源74で加熱することに より、濾液30中のオリゴマーを加水分解して実質的にX+A叉はX2Aとする 。収集容器70に加える水72は、共沸蒸留により処理容器6から除去された廃 水28を含む。好ましくは加水分解された濾液30を次に供給流成分容器4に再 循環76させる。 本発明の蒸気相のための流れ図を図2に示す。補充用の水性LAの供給流90及 び再循環LA流92を蒸留器である加熱域94に導入する。4又はそれ以下のD Pをイイし、L、A及びL2Aが主要素を成す供給流98を提供するために、蒸 留器94中の内容物から水を蒸留してライン96を介して取り出す。再循環流の 成分構成によって、ラクチドを蒸留してもよいし、存在する場合には溶媒抽出に より蒸留水から回収することができる。 加熱乳酸供給ff198をLAの供給流の一部を気化させるのに十分な温度に加 熱した熱窒素キャリヤーガス流100と混合し、前記のような触媒、好ましくは ガンマアルミナのベッドを含有する反応器102に通す。 反応器中で生成される気化LAの供給流及びラクチドが蒸気状態であるのを確保 するために、反応器102中の反応条件を選択する。約り50℃〜約250℃の 温度、IOχ〜50χの不活性ガス中の有機物重量工、及び約10トル〜約90 0トルの圧力が適していることが見出された。 気化した粗製ラクチド生成物流104を反応域1o2から取り出して、好適には 冷却サイクロン、遠心分離器又は同様の装置である収集器106に導入する。実 験室条件下で、−78℃に保持したサイクロンを用いて、入口管の直下に収集し た結晶塊はラクチドに富んでいた。サイクロン106の内面を掻き取り、冷水1 08で洗浄して、内容物をライン110を介して分離器112に通してここで冷 却し、撹拌し、濾過してライン114を経由して濾液からラクチド生成物を除去 した。ラクチドは一般的には五酸化リンの存在下で真空中で乾燥して密結合した 水を除去する。そこに含有される凝縮性物質を凝縮するために、排出キャリヤー ガスをライン116を介して収集し、種々のトラップ(図示せず)に通す。分離 器112からの濾液を再循環流92として加熱域34に導入して循環工程を完了 する。ラクチド生成物の分離に関しては種々の収集/分離計画を思料できると理 解される。 本発明の蒸気相法の別の態様を図3に示す。この態様においては、乳酸補充流1 32、窒素キャリヤーガス流134及び再循環流136を連続的に蒸発器138 に導入する。蒸発器138に導入する前に、2つ又はそれ以上のこれらの流れを 一緒に混合することが意図される。蒸発器138に入る流れを所望のように子熱 し、又は窒素をある量で供給し、乳酸の供給流及び再循環流を気化するのに十分 な温度に予熱する。十分な熱を蒸発器138に供給してそこに存在するLEA及 び水を完全に気化させる。少量のLEA及び高分子量オリゴマーを、蒸気圧要件 によって気化させてもよい。 キャリヤーガス及び気化乳酸を触媒、好ましくはガンマアルミナ触媒のベッドを 含有する反応器140に移す。蒸発器138の底部に沈み、循環されたり又は気 化性乳酸種に加水分解されたりしないそれらの未気化の高乳酸オリゴマーを加水 分解器142に移して、それらを加水分解して、L、A及びL2Aに富んだ再循 環成分を提供する。 反応器140からの粗製生成物流を冷却器144に導入して未反応I、+Aラク チド及び水をキャリヤーガスから凝縮させる。例えばスクラバー146中での水 スクラビングによりキャリヤーガスを処理して、工程に再循環させる。冷却器を 出る凝縮した粗製の蒸気生成物流は一般的に約20重量%〜約40重量%のラク チド、約10〜約50」■のLEA、約10〜30川量χの水を含有する。粗製 生成物流の中にはL2A及び高分子量オリゴマーはほとんど又はまったく認めら れない。反応器140よりも後段で生成された可能性のある水、未反応L+A及 び他の乳酸種から分離器148中で好適な方法、例えば冷水中でのラクチドの結 晶化によりラクチドを回収する。回収したラクチドを精製器150中で洗浄して 精製ラクチド152を回収する。 未反応LAを、好ましくはり、A及びL2Aを最大にするように、調整器154 中で乳酸種及びDPで調整する。調整した乳酸流を加水分解器142からの産出 物と一緒にして再循環流136が得られる。 以下の実施例は本発明の実施方法を示すが、それに限定されると解釈すべきでな い。実施例8〜55において、パーセンテージ及び割合はすべて、特別に指示し ない限り重量によるものであり、単位は特に記載しない限りすべてメートル法で 示す。 実施例 実施例1 本実施例は、L−1D−乳酸を供給流として用いてラクチドを形成することがで きる可能性を立証する。 約85〜88%のL−1D−乳酸(コダック社より入手)を10 :190の乳 酸とトルエンの比(容量/容量)でトルエンと混合して合計200+*Iとし、 約5重量%の乳酸を含有する供給流を形成した。触媒のドウエックス(Dowe x)−50H“(商品名)イオン交換樹脂1グラムをこの混合物に加え、加熱マ ントルを用いて加熱した。混合物の温度が約85℃に達するにつれて、トルエン との共沸混合物としてのこの混合物から遊離水が除去された(水18%/トルエ ン82%の共沸混合物の沸点は84.6℃である)。遊離水の大部分が除去され たflk (約20〜約30分以内)、混合物の温度は約110.7℃、すなわ ちトルエンの沸点まで上昇し続けた。混合物を約110℃で約72時間保持して 、ラクチド生成を最大化した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて約り 0℃〜約50℃の温度での蒸発によって、混合物からトルエンを除去した。ラク チド、乳酸及びオリゴマーの乾燥残渣を、ジエチルエーテルの沸点に近い温度で 残渣を溶解するのに要する最小II(約40m1〜約50■l)のジエチルエー テルに溶解した。次いで、溶液を約4℃で温度することによって、溶液からラク チドを品出させた。ラクチドの回収率(モル%収率、すなわち理論上の総ラクチ ド形成1モルあたりの回収されたラクチドのモル数)は約13%であった。生成 物の純度は、結晶の融点が示すとおり、90%を、おそらくは95%をさえ上回 った(D−及びL−ラクチドの混合物は、一般的には、約120℃で融解する) 。その上、生成物のHPLC分析は単一のピークを示した。 実施例2 本実施例では、約5重量%のL−乳酸を含有する溶液中でラクチドを形成した。 約85%の熱安定性り一乳酸(ファンステイール(Pfhanstiehl ) 社より入手)を10 :190の乳酸とトルエンの比(容量/容量)でトルエン と混合して合計200璽lとし、約5重量%の乳酸を含有する供給流を形成した 。触媒のドウエックス−50H官オン交換樹脂1グラムをこの混合物に加え、加 熱マントルを用いて加熱した。混合物の温度が約85℃に達するにつれて、トル エンとの共沸混合物としてのこの混合物から遊離水が除去された(水18%/ト ルエン82%の共沸混合物の沸点は84.6℃である)。遊離水の大部分が除去 された後(約20〜約30分以内)、混合物の温度は約110.7℃、すなわち トルエンの沸点まで上昇し続けた。混合物を約110℃で約24時間保持して、 ラクチド生成を最大化した。重合の間のいくつかの時点で試料約2醜lを取り出 して、反応の間に生成されたラクチド及び乳酸オリゴマーの量を測定した。 次いで、ロータリーエバポレーターを用いて約り0℃〜約50℃の温度での蒸発 によって、混合物からトルエン溶媒を除去した。ラクチド、乳酸及びオリゴマ− の乾燥残渣を、ジエチルエーテルの沸点に近い温度で残渣を溶解するのに要する 最小ff1(約40m1〜約50鳳l)のジエチルエーテルに溶解した。次いで 、約4℃で溶液を温置することによって、溶液からラクチドを晶出させた。結晶 の融点及びHPLC分析によって測定した限りで、回収された結晶は少なくとも 約90%の純度であった。L−ラクチドは約り7℃〜約98℃で融解する。 反応の間に取り出した試料の分析の結果を図4及び表1に示す。これは、HPL C分析によって測定して、約24時間という反応時間の間に生成されたラクチド (LD)及びLゎAの量を比較している。 【表1】 この表は、溶媒1肩1あたりに生成されたラクチド又はり、Aのmgとしてデー タを示しているが、図4は、反応中に形成されたラクチド又はり。Aのモル留分 として示した同じデータを表している。より遅い時点では、(例えば24時間で は)、形成されたラクチド及びり、Aのモル留分の合計は1をやや上回る。この 不正確さは、24時間の反応の間の溶媒の蒸発によるか、又はHPLCのデータ からし。Aを算出するのに用いた応答因子が、ラクチドについての応答因子と僅 かに異なり得るかのいずれかに起因する可能性がある。 生成されたラクチドの最大量は、反応開始の約3時間後と約6時間後との間に生 じ、少なくとも反応開始の24時間後まで一定に存続した。反応開始の約3〜約 6時間後の乳酸の化学種は、主としてLEA、L4A及びLaAであった。サイ ズが大きくなるオリゴマーは、少なくとも反応開始の24時間後まで形成され続 けた。 乳酸からラクチドへのモル転換率は約50%であった。100%のモル転換率は 、当初の供給流中の乳酸(LIA)2分子ごとにラクチド1分子が形成されるこ とを仮定している。実施例2〜7については、ファンステイール社の乳酸中のす べての乳酸種がり、Aであると仮定されている。ラクチドの回収収率は約25% であった。 実施例3 本実施例は、ラクチドがトルエンから晶出され得る可能性を試験した。 約85%の熱安定性り一乳酸(ファンスティール社製)を10:190の乳酸と トルエンの比(容量/容量)でトルエンと混合して合計200i+1とし、約5 重量%の乳酸を含有する供給流を形成した。実施例2に記載したとおり、触媒の ドウエックス−50H+イオン交換樹脂1グラムをこの混合物に加え、加熱マン トルを用いて加熱した。ラクチド生成を最大化するために反応を約24時間継続 したが、最高のラクチド合成は約3〜約6時間までに達成された。 次いで、ロータリーエバポレーターを用いて約り0℃〜約50℃の温度での蒸発 によって、混合物からトルエン溶媒を除去した。ラクチド、乳酸及びオリゴマー の乾燥残渣を、トルエンの沸点に近い温度で残渣を溶解するのに要する最小量( 約20菖1)のトルエンに溶解した。次いで、約4℃で溶液を温置することによ って、溶液からラクチドを晶出させた。結晶の融点及びHPLC分析によって測 定したところ、回収された結晶は少なくとも約90%の純度であり、おそらくは 、少なくとも約95%の純度であった。 乳酸からラクチドへのモル転換率は約50%であった。ラクチドの回収収率は約 25%であった。本実施例は、ジエチルエーテルと少なくとも同程度にトルエン からもラクチドを晶出かつ回収できることを示している。本実施例では、当初の トルエン溶媒を完全に除去したが、ラクチドの晶出に適切である容量が達成され るまで充分なトルエンを除去することは、本発明の範囲内にある。 実施例4 本実施例では、約1重量%のL−乳酸を含有する希薄溶液中でラクチドを形成し た。 約85%の熱安定性り一乳酸(ファンステイール社製)を2 :198の乳酸と トルエンの比(容量/容量)でトルエンと混合して200■1の全容量とし、約 1重量%の乳酸を含有する供給流を形成した。実施例2に記載したとおり、触媒 のドウエックス−50H+イオン交換樹脂1グラムをこの混合物に加え、加熱マ ントルを用いて加熱した。ラクチド生成を最大化するために反応を約24時間継 続したが、最高のラクチド合成は約3〜約6時間までに達成された。 次いで、ロータリーエバポレーターを用いて約り0℃〜約50℃の温度での蒸発 によって、混合物からトルエンを除去した。ラクチド、乳酸及びオリゴマーの乾 燥残渣を、トルエンの沸点に近い温度で残渣を溶解するのに要する最小M(約4 ml〜5m1)のトルエンに溶解した。次いで、約4℃で溶液を温置することに よって、溶液からラクチドを晶出させた。結晶の融点及びHPLC分析によって 測定したところ、回収された結晶は、少なくとも約90%の純度であり、おそら くは、少なくとも約95%の純度であった。 乳酸からラクチドへのモル転換率は約50%であった。ラクチドの回収収率は約 25%であった。したがって、乳酸からラクチドへの転換は、約1%の乳酸を含 有する溶液中では、約5%の乳酸を含有する溶液中における場合と少なくとも同 程度に効果的である。 実施例5 本実施例では、約25川酸%のL−乳酸を含有する溶液中でラクチドを形成した 。 約85%の熱安定性り一乳酸(ファンステイール社製)を50 :150の乳酸 とトルエンの比(容量/容量)でトルエンと混合して、200鳳lの全体積とし 、約25重量%の乳酸を含有する供給流を形成した。実施例2に記載したとおり 、触媒のドウエックス−50H’l’オン交換樹脂1グラムをこの混合物に加え 、加熱マントルを用いて加熱した。ラクチド生成を最大化するために反応を約2 4時間継続したが、最大のラクチド合成は約3〜約6時間までに達成された。 次いで、ロータリーエバポレーターを用いて約り0℃〜約50℃の温度での蒸発 によって、混合物からトルエンを除去した。ラクチド、乳酸及びオリゴマーの乾 燥残渣を、トルエンの沸点に近い温度で残渣を溶解するのに要する最小量(約5 0+el)のトルエンに溶解した。次いで、約4℃で溶液を温置することによっ て、溶液からラクチドを晶出させた。 乳酸からラクチドへのモル転換率は約25%であった。この試験では、結晶化は 、おそらく試料中のオリゴマーの高濃度に起因して乏しかった。本実施例は、実 施例2.3及び4と結び付けると、オリゴマー形成は、より濃縮された溶液(例 えば25%の乳酸)中の方が有利であるのに対して、環状エステル形成は、より 希薄な溶液(例えば約1%又は約5%の乳酸)中の方が有利であるという考えを 裏づける。 実施例6 本実施例は、ベンゼン溶媒中でラクチドを生成することができる可能性を立証す る。 約85%の熱安定性り一乳酸(ファンステイール社製)を10:190の乳酸と ベンゼンの比(容量/容量)でベンゼンと混合して合計200m1とし、約5重 量%の乳酸を含有する供給流を形成した。触媒のドウエックス−50H”4オン 交換度が約69℃に達するにつれて、ベンゼンとの共沸混合物としてのこの混合 物から遊離水が除去された(水8,8%/ベンゼン91.2%の共沸混合物の沸 点は約69.25℃である)。遊離水の大部分が除去された後(約20〜約30 分以内)、混合物の温度は約80.2℃、すなわちベンゼンの沸点まで上昇し続 けた。 ラクチド生成を最大化するために、混合物を約80℃で約24時間保持したが、 最大のラクチド合成は約3〜約6時間までに達成された。 次いで、ロータリーエバポレーターを用いて約り0℃〜約50℃の温度での蒸発 によって、混合物からベンゼン溶媒を除去した。ラクチド、乳酸及び第1ノゴマ ーの乾燥残渣を、ベンゼンの沸点に近い温度で残渣を溶解する西こ要する最JJ %量(約20鵬l)のベンゼンに溶解した。次いで、約4℃で溶液を温置するこ と(こよって、溶液からラクチドを晶出させた。結晶の融点及びHPLC分析に よって測定したところ、回収された結晶は少なくとも約90%の純度であり、お そらく1よ、少なくとも約95%の純度であった。 乳酸からラクチドへのモル転換率は約50%であった。ラクチドの回収収率番よ 約25%であった。本実施例は、ベンゼンは、ラクチドに対する共沸溶媒及び結 晶化溶媒として少なくともトルエンと同程度に作用することを示している。 実凪例7 本実施例は、キシレン溶媒中でラクチドを生成することができる可能性を立証す る。 約85%の熱安定性り一乳酸(ファンスティール社製)を10 :190の乳酸 とキシレンの比(容量/容量)でキシレンと混合して合計200鳳lとし、約5 重量%の乳酸を含有する供給流を形成した。触媒のドウエックス−50H1イオ ン交換樹脂1グラムをこの混合物に加え、加熱マントルを用いて加熱した。混合 物の温度が約94℃に達すると、キシレンとの共沸混合物としてのこの混合物か ら遊離水が除去された(水40%/キシレン60%の共沸混合物の沸点は約94 .5℃である)。遊離水の大部分が除去された後(約20〜約30分以内)、混 合物の温度は約139.1℃、すなわちキシレンの沸点まで上昇し続けた。ラク チド生成を最大化するために、混合物を約139℃で約24時間保持したが、最 大のラクチド合成は約3〜約6時間までに達成された。反応の間に、おそらくキ シレンがドウエックスから着色化合物を抽出したために、溶液は黄色に変色した 。 次いで、ロータリーエバポレーターを用いて約り0℃〜約50℃の温度での蒸発 によって、混合物からキシレン溶媒を除去した。ラクチド、乳酸及びオリゴマー の乾燥残渣を、トルエンの沸点に近い温度で残渣を溶解するのに要する最小量( 約20菖l)のトルエンに溶解した。次いで、約4℃で溶液を温度することによ って、溶液からラクチドを品出させた。結晶の融点及びHPLC分析によって測 定したところ、回収された結晶は少なくとも約90%の純度であり、おそらくは 、少なくとも約95%の純度であった。しかし、結晶の色は薄黄色であった。 乳酸からラクチドへのモル転換率は約50%であった。ラクチドの回収収率は約 25%であった。本実施例は、キシレンは、乳酸からラクチドへの高い転換率を 得るための効果的な溶媒であるが、キシレン又は反応温度のいずれかが触媒の部 分劣化へと導き得ることを示している。 ラクチドの結晶から黄色の着色を除去するために、回収した結晶0.25gを昇 華に付した。具体的には、結晶を真空(約111〜約10峨)下で冷却器を内蔵 する容器中で乾燥した。容器の底を暖めて、ラクチドを約90℃で気化させた。 気化したラクチドを冷却器で凝縮させて、ラクチドの白色結晶o、16gの回収 へと導いた。 実施例8 研究室規模の反応器を図5に模式的に示す。反応器170は、約5C■の幅及び 約31cmの高さを有するステンレス鋼製の円筒である。反応器170には、連 続スクリーンであってもよい下部スクリーン172、及びこれも2以上のスクリ ーンであってもよい上部スクリーン174を取付けた。スクリーン174の頂上 には触媒ペッド176を配置した。スクリーン174の下方の下部空室は、LA 供給原料(又はLA含有供給流)が触媒ベッドと接触する前に充分に気化される のを確実にするための余分な時間を与えた。反応器170には、下部T継手17 8、及び粗製ラクチド含有蒸気を引き出すための上部加熱生成物ライン180を 取付けた。LA供給原料は、ライン182を通じてT継手178内に供給した。 窒素ギヤリヤーガスは、ライン184を通じてT継手178内に供給した。この 組立品全体を砂浴内に設置し、これを加熱して、所望の反応器温度を維持した。 大まかに、反応温度は約150℃より高く、はぼ大気圧で約250℃という高温 にまでの範囲にわたることができる。205℃前後の公称反応温度が許5容され 得ると判明した。約0.5〜約12秒の平均滞留時間が許容され得ることが判明 した。 実施例9 図5の実験反応器を変更した結果、スクリーン172は、16メツシユスクリー ンに隣接して設置した100メツシユスクリーンとなり、スクリーン174は、 16メツシユスクリーンに重ねた45メツシユスクリーンとなった。触媒176 には、10〜20メツシユのシリカゲル/アルミナ触媒(Akzo−LA −3 0−5P触媒)を含ませた。窒素の流量を1,600m1/分に調整し、これに 乳酸供給原料(又は供給物)を加えたものを0.12フィート/秒(約3.66 c腫/秒)の見かけ蒸気速度で反応器170を通過させた。内容物の滞留時間は 2.8秒であった。試験の直前にもl1重量%の水で希釈しておいた市販の85 %乳酸(L+A61%、L2A18%、L3A5%、L、A1%及び水15%) を36.6ml/時間の流量で、窒素との混合のためにT継手178に通した。 ラクチドは、ドライアイスで冷却したサイクロン捕集器内に捕集し、冷水で洗浄 し、そして濾過した。このラクチドを五酸化リンの存在下で大気温度で乾燥した 。残留LA種をメチルエステルへ転換するためのジアゾメタン処理の後、ガスク ロマトグラフィーによってラクチド試料を分析した。記録された結果を下記に示 す。
【表2】 反応器の下部の室は空であると分り、取り出した粉状触媒は完全に乾燥して(為 た。LDは、第1段階では89%、第2段階では92%の純度を有することが判 明し、白色粉末であった。−酸化炭素の生成は2.5時間後に2,750ppm であった。これは、3.3モル%のLAの分解に相当する。第2段階で得られた LDの収率の分解LAのモル%に対する比は7.8:1である。L−LD :メ 1ノーLDのra重量比、第1段階については51.8:1であり、第2段階( 二つ(1て(よ34.1:1であった。 実施例10 実施例9に関して述べた方法を、供給原料の85%乳酸を用%M、水を加えず( こ32.9鵬1/時で、かつ同じ窒素流量でくり返して、3.0秒の滞留時間及 び0゜11フィート/秒(約3.35cm/秒)の見かけ速度を得た。記録され た結果を下記に示す。 1表3】 上記に作表したデータが示すとおり、第2段階で得られたラクチドの収率(34 %)は、実施例9で得られたものより高い。ラクチドの回収百分率(よ、各段階 の間に着実に増加することが判明した。供給材料の89.4%と1Xう総を占回 収率は、実施例9で得られたものより低い。追試験では、供給材料の総を6回収 率1より4.1%であったが、より低いLD/Co比が認められた。 −酸化炭素の濃度は、3.2時間後には3,200ppm、5.1時間後に(よ 2゜750ppLそして8.0時間後には2,800pp■であった。操作の3 .2時間目と8時間目との間の平均CO濃度は、3.2モル%のLAの分解に相 当する。 第2段階の間に得られたLD収率の分解LAのモル%に対する比は10.7:1 である。 第1及び第2段階から得られた生成物のラクチドは白色粉末であった。L−LD :メソ−LDの重量比は、第1段階については44.O1第2段mについては3 8.6であった。 第1段階からの濾液を塩化メチレンで抽出して、未だ加水分解されていなかった 全ての可溶化ラクチドを回収した。黄色液体がロータリーエ)<ボレーターから 得られた(5..4g)が、これは、塩化メチレンを除去した後も52℃で固化 しなかった。しかし、室温まで冷却したところ、この物質は微量の黄色液体を含 む白色の結晶性塊体へと固化した。この混合物を冷水で洗浄して白色固体1.9 gを得たが、これを検査し、87.4%のL−ラクチド及び12.6%のメソ− ラクチドを含むことが見出された。 実施例11 本試験は、実施例10で用いた10〜20メツシュの触媒ではなく、5騰lの触 媒ペレットの効力を測定するために実施した。実施例10で用いた同じ条件を維 持したが、85%乳酸の流量は34.6■l/時とし、100メツシュの下部ス クリーンを取り外しておいた。下記の結果が記録された。
【表4】 約205℃で得られたラクチド収率は、第1段階と第2段階との間で経時的に減 少するものと思われる。この挙動は、実施例9及び10での、よりiJNさ11 触媒粒径を用いて観察された挙動とは正反対であり、触媒粒径が小さ0方かや1 点となる可能性を示している。 一酸化炭素の生成は、1.5時間後に6,0OOppL4.8時間後に3,65 0ppL6.3時間後に3,550ppL 10.8時間後には9,0OOPp 腸として記録された。そして、−酸化炭素濃度は、平衡形成段階の後で1よ、2 05℃の公称ベッド温度でかなり一定の値へと低下する様子を示した。分解LA の算定モル%は、第1及び第2段階では3.9%であった。第2段階の間に得ら れたLD収率の分解乳酸のモル%に対する比は6.7:1であった。 約205℃での操作の7.7時間後には、触媒ベッドの温度はほぼ220℃まで 上昇し、3.3時間の間この温度に保たれた。この時間にわたって捕集された材 料の総重量は、この同じ時間の間に供給された材料の104%であった。同様に 、この時間について観察された44.6%というLD収率は、捕集されたLDの 一部が、おそらく、205℃で実施された試験の初期の部分、すなわち触媒ベッ ドに早期に沈積した残留材料から生成されたラクチドから生じたことによって水 増しされたものである。しかし、この温度で得られた見かけ上上昇したラクチド 収率は、乳酸の分解の証拠である一酸化炭素の生成増によって平衡される。L− LD :メソーLDの重量比は、第1及び第2段階についてはほぼ42であった が、第3段階については25.3にすぎなかった。 試験完了後には、16メツシユの下部スクリーンの部分的閉塞が注目された。 取り出した触媒ベッドは、乾燥し切っていることが判明したのであるから、完全 な加水分解/気化が達成されたことは明らかである。この閉塞は、気体の背圧が 試験全体の間上昇しなかったことから、おそらくクールダウンの際に生じたもの と思われる。 実施例12 31ガラスピーズと実施例9で述べたシリカアルミナ触媒との交互層を下記のと おりに、すなわち、頂部から底部に向かって、ガラス125*1 ;触媒23鳳 1;ガラス160ml 蟇触媒22m1;ガラス70 ml ;触媒22m1; ガラス70m1として反応器に充填した。供給原料の85%乳酸を16.5ml /時の流量で、800m1Z分の窒素掃λとともに反応器内に通したが、これは 触媒ベッドにおける約2゜7秒の滞留時間及び0.04フィート/秒(約1.2 2cm/秒)の見かけ速度を確立する。反応器温度は203±3℃に維持した。 生成物を冷水で洗浄し、析出したラクチドを濾取した。次いで、真空下で、P  20 sの存在下で僅かに加熱することによって、ラクチドを乾燥した。濾液を 捕集し、蒸留に付して、本来の85%乳酸供給物に近い乳酸の濃度を再確立する のに充分なだけ水を除去した。次いで、この蒸留した濾液を補充用の85%乳酸 と一緒にし、反応器へと再循環させた。この順序を反応の3段階について反復し たが、始動段階は、装置の漏れに災いされた結果、これを計算から除外した。 合計して、537.7gの乳酸水溶液が供給され、512.9gの生成物が95 .4%の質量回収率のもとに捕集された。この回収率は、下層のガラスピーズに 沈積した材料17.3gを含むが、この材料を分析したところ、主としてLsA であると判明した。 ラクチドの収率は、(ガラスピーズ上の材料について補正したとき)約78%で あった。L−ラクチド:メソ−ラクチド重量比は、この複合ラクチド生成物につ いては約95:5であると判明した。洗浄したLDは約98%の純度であり、約 2%未満のL2Aを含有した。D−ラクチドの濃度は、最後の再循環から単離さ れたLD生成物の検出限度を下回ることが判明した。 本実施例は、再循環の工程によって、LDのラセミ化の大幅な増大を避けつつ、 ラクチドの収率を顕著に向上できることを示している。 実施例13 本試験では、215℃の公称ベッド温度に保たれたアンバーリスト(Amber lyst)−15(商品名)という酸性イオン交換樹脂を内蔵する反応器内に、 85%乳酸を通した(39.3ml/時)。窒素流量は1,580m1/分、滞 留時間は2.9秒であり、供給原料乳酸は総供給物の26.3重量%を構成し、 反応器(実施例11のスクリーンの組み立て)を通過する見かけ速度はほぼ0. 11フィート/秒(約3.35c+s/秒)であった。記録された結果を下記に 示す。 1表5】 この強酸性のイオン交換樹脂は、無視し得る程度のラクチド及び少量の乳酸を一 酸化炭素(及びおそらくアセトアルデヒド)に分解した。触媒ベッドは、当初は 、非常に多大な発熱(25℃)があった。これらの結果は、乳酸からラクチドを 生成する性向をほとんど示さないブレーンステッド(Bronsted)という もう一つの触媒(珪藻土に担持されたリン酸)を用いて得られた結果と一致する 。 実施例14 本試験では、203℃の公称ベッド温度に保たれた、ガンマアルミナ(10〜2 0メツシユ)に担持された10〜12%酸化モリブデンff1)を内蔵する反応 器に85%乳酸を供給した(36.8ml/時)。1,580m1/分の窒素流 量、3.0秒の滞留時間、25.2重量%の供給原料中の有機物重量%、及び0 . 11フィート/秒(約3.35cm+/秒)の見かけ速度を試験中に維持し た。記録された結果を下記に示す。
【表6】 当初の9℃という発熱は試験の終点では1℃に低下した。観察されたラクチド収 率及びLD/Co比は、上記に報告したシリカ/アルミナ触媒について観察され たそれより低かった。 実施例15 本試験では、実施例11のスクリーンの組み立て及び205℃の公称べ・シト温 度に保たれた10〜20メツシユのガンマアルミナ/シリカ(それぞれ93ニア )を有する反応器に85%乳酸を供給した(36.7ml/時)。窒素流量は1 ,596+sl/分、滞留時間は3秒、供給原料中の有機物重量%は25%、そ して見かけ速度は約0.11フィート/秒(約3.35cm/秒)であった。下 記の結果が記録された。
【表7】 当初の15℃という発熱は低下し、試験の終点では、反応は2℃の吸熱反応であ った。LD収率は第2段階の間に低下したものの、COの顕著な低下の結果、高 いLD/Co比が得られた。 実施例16 下部の16メツシユスクリーン及び上部の42メツシユスクリーンのみを有する 反応器を用いた本試験では、204℃の公称ベッド温度に保たれた、10〜20 メツシユの99%ガンマアルミナ(アルファ、90gm”g)を内蔵する反応器 内に85%乳酸を通した(35.0wl/時)。本試験では、窒素流量は1,5 80m1/分、滞留時間は3.03秒、供給原料中の有機物m景%は24.3% 、そして見かけ速度はやはり約0.11フィート/秒(約3.35cm/秒)で あった。 下記の結果が記録された。
【表8】 形成後1時間以内に、第1及び第2段階の濾液を塩化メチレンで抽出して、下記 の量のラクチドを生成した。
【表9】 当初の12℃という発熱は、2.5時間後に1℃まで低下し、5時間後には存在 しなかった。この触媒は、酸化モリブデン(Vl)と実施例14のアルミナとの 相対的効果を判別するのに役立つ。重要であるのは、相対的に高いラクチド収率 、及び特に他のいかなる触媒を用いて以前に観察されたよりも1桁上の高率のL D/CO比が得られたことである。これら及び実施例15の結果は、少量のシリ カは、アルミナ/シリカ触媒を用いたときにはLD/Co比を著しく低下させる ことを示している。単独でのアルミナ触媒は、アルミナ/シリカ混合物と比較す ると優れた触媒であると思われる。 ラクチド洗浄の操作を完了した直後に、第1及び第2段階で得られた濾液を塩化 メチレンとともに抽出して、溶液中に残存するラクチドを回収した。両段階から の総ラクチド収率(当初の洗浄/濾過及びそれに続く濾液の抽出から得られた) は同じ(34,1%)であり、全体的なL−LD :メソーLD比も同じ(第1 段階プラス抽出物について95.5:4.5、及び第2段階プラス抽出物につい て95.6:4.4)である。 実施例17 本実施例では、実施例16の反応器の配置を用いて、203℃の公称ベッド温度 に保たれた、3龍のホウケイ酸塩ガラスピーズ(水及びアセトンで洗浄)を内蔵 する反応器内に85%乳酸を通した(35.311/時)。本試験の際は、窒素 流量は1.580qJ/分、ガラスピーズ中の空隙容積内での滞留時間は1.1 5秒、供給原料中の有機物重量%は20.44%、そして見かけ速度はほぼ0. 11フイー]・7秒(約3.35cm/秒)であった。下記の結果が記録された 。
【表10】 試験全体の間、はぼ2℃の吸熱が存在した。いくつかのビーズは粘着性の被覆を 有し、乳酸のオリゴマー化がガラス表面で発生したことを示した。 いかなる触媒も使用せずにガラスピーズを用いた結果、LD収率はより低いが、 試験した他の触媒と比較してはるかに高いL−LD:メソーLD比及びLD/C O比が得られた。 実施例18 本実施例では、約201℃の温度に保たれた全反応器(ガラスピーズ又は触媒を 内蔵せず)内に85%乳酸を通した(35.1■l/時)。本試験の際は、窒素 流量は1,540m1/分、滞留時間は10.4秒、供給原料中の有機物重量% は24.8%、そして見かけ速度は約0.11フィート/秒(約3.35cm/ 秒)であった。この実験では平衡形成期間は用いなかった。下記の結果が記録さ れた。
【表11】 本試験の際は、明らかな発熱は皆無であった。ラクチド収率は、実施例17のガ ラスピーズでの試験について報告されたのとほぼ同じであったが、LD/C0比 は実質的に上昇した。相対的少量のラクチドが得られたことから通常より低い比 率の冷洗浄水を用いたことに起因して、74.5%というより低いラクチドの純 度を招いた。 しかしながら、重要なことに、LD供給原料が高い温度で蒸気相に保たれること を条件として、反応器内に触媒又は固体の充填材料を全く用いずに、水性LAを LDへと転換できることの証明が存在する。LD収率は低いが、副生物形成より もLD形成を選択すること(非常に高いLD/Co比によって判定されるとおり )、及びラセミ化の欠如(高いL−LD/メソ−LD比によって判定されるとお り)は最大化されるものと思われる。触媒、例えばアルミナの効果は、LD収率 を向上させるはずであるが、COという副生物の形成及びLDのラセミ化も増大 するという犠牲のもとにである。シリカゲル及びその他の触媒もLD収率を向上 させるが、それらはCOという副生物の形成をより増大させる可能性がある。 LD収率の最大化又はLDの選択的転換の最大化、及びLDのラセミ化の制御は 、触媒の存在及び種類並びに温度を選択することによって得ることができる。 実施例19 本試験は、実施例16の反応器のスクリーン配置を用いる以外は実施例18の空 の反応器での試験と同様の試験を実施する。本試験では、約204℃に保たれた 空の反応器に85%乳酸(34,0ml/時)を供給した。窒素流量は1,58 0w1/秒、滞留時間は10.2秒、供給原料中の有機物重量%は23.7%、 そして見掛は速度は約0.11フィート/秒(約3.35c+s/秒)であった 。下記の結果が記録された。
【表12】 発熱は全く親察されなかった。これらの結果は、実施例18と同様の非常に高い LD/Co比及びL−LD:メソーLD比を再び示すが、経時的なラクチド収率 の増加も示している。段階2から得られた濾液の抽出物からは更に2.47gの 固体が生成され、分析の結果これは90.5重量%のLDであることが判明した 。このLDの増分により、この段階におけるLDの総数率が15.5%まで高め られた。このLDの前駆体は、主として水性乳酸供給物中のL2Aであって、反 応条件下で環化し、また容易に気化する(又は気化/環化する)と推定される。 触媒を用いたときに生成される追加的なラクチドは、気化したLEAに由来し、 これが化学吸着された状態で化学吸着されたLxAへと転換され、触媒表面でL Dへと転換されると推定される。L2Aのそれと比較して高いLDの蒸気圧に起 因して、触媒表面で形成されたLDは、加熱されたキャリヤーガスによって急速 かつ選択的に除去される。 メソ:LDの濃度が較正のために用いた濃度範囲を下回ることから、非常に高い L−LD:メソーLD比は近似値といえる。しかし、これらのL−LD:メソー LD比は、本試験ではラセミ化はほとんど又は全く生じなかったことを示してい るが、これは低いメソ百分率が、市販の85%L−L、A中に存在する約0゜3 %のD−L、Aの反応から予測される範囲内にあるからである。抽出を施した段 階2のL−LD :メソーLD比は約285 : 1であると判明したが、これ は、メソ濃度が余りにも低いために、メソ−ラクチドの選択的可溶化がほとんど 起らないことを示している。 これらの結果は、LEAの再循環を用いた場合、触媒なしにLDを高い全体的収 率で製造できることを示している。その上、それからLDが誘導される水性乳酸 の構造をほぼ完全に維持したままで、LDを触媒なしに製造することができる。 試験の終了後に反応器を分解したときに、反応器は基本的に空であることが判明 した。過去の試験段階の際に3.98gの材料が揮発したという事実は、この量 の材料は、おそらく、連続操作の際の反応器内のLAの定常状態の体積を表すの であることを示している。本試験の際には乳酸244.8gが供給されていた。 この比較的少量の材料が追試験中に捕集器へと容易に伝達されたことは、反応器 の操作条件下で、85%乳酸及びこの材料が容易に揮発したことを示している。 実施例20 1リットル入りの三つ口丸底フラスコに、機械的攪拌機、窒素スパージャ−1冷 却器への直線的留出物送達装置、並びに真空送達装置及びマノメーターに対する 受け器を取付けた。供給物である市販の85%L−乳酸650m1 (770, 4g)をフラスコ内に注入し、攪拌するとともに窒素で泡立てながら120℃〜 130℃に加熱した。最初にウォーター・アスピレータ−(Water Asp irator)を用いて水を留出し、圧力が30トル以下の場合には真空ポンプ を使用した。加熱中にアリコートが分離され、DPについて滴定による特徴付け を行なった。ジアゾメタンを用いてメチル化を実施した後、ガスクロマトグラフ ィー(GC)によってアリコートを特徴付け、L+ A、Lz A、Ly A、 L4A及びLDの百分率をめた。記録された結果を下記の表13に示す。
【表13】 上記の表のデータが示すように、LD生成は約2のDPでピークに達した。この LD生成のピークは、比較的穏やかな蒸留条件下で簡便な方式で達成された。 フラスコの内容物が、より高いDPへと更に脱水された場合、LDが留出し始め ることになる。 実施例21 表14に記載した蒸留による蒸留実験を更に実施するために、約2のDP (H PLCによる測定値)を有する乳酸の貯留槽を作成した。これは、蒸留のパラメ ーターを系統的な方式でそこから変化させることのできる共通の出発点を提供す る。 表15に示したとおり、約200℃という高い温度を選んだが、それは、より高 い活性化エネルギーは環閉鎖を生起することが予測されることから、この温度は 環閉鎖に有利に働いて、競合するオリゴマー化反応より優勢にラクチドを生成す ることが予測されるからである。175℃及び30■鳳という条件(DP2.0 7で溶液としてLDを得るために表13に記載した)を、この混合物を再沸騰さ せるのに200℃で必要とされる圧力(約85II11)へと換算するために、 一般的な蒸留のノモグラフを用いた。 本実験では、冷却器及び蒸留ヘッドに付着する全てのラクチドを捕集フラスコ内 の材料と一緒にして、混合試料としてラクチド及びその他の成分について分析し た。 表15の結果は、液相中のラクチド濃度が液相中の7.5%(2,54〜3゜5 4というHPLCによるDP)で急速にピークに達し、次いで、蒸留が継続され るにつれて低下したことを示している。 適用した条件の下では、形成されたラクチドの約60%が、反応ポット内に残留 することなく、最初の30分以内に留出した。DPの急速な増加は、増加したラ クチドの生成と関連すると考えられる。また、増加したラクチドはり、Aによっ て表示される化学種との急速な反応によりL−2Aという化学種を形成した。 この蒸留の際に、留出物中に捕集され、また冷却器に沈積したラクチドの総量は 約36.7gであった。このラクチドのほとんど全ては蒸留の最初の30分間に 形成されるものと思われ、この間に約40m1の留出物が捕集された。これは比 較的高純度のラクチドが蒸留されたことを示している。 この結果は、これらの条件下では木蝋のラクチドが生成可能なことを示している 。蒸留によって生成されたラクチド(36,7g)と、試料第46051−21 −27番の形成後にポット・内に存在するラクチド(約24g)との総量は約6 1gである。 このラクチド量は、試料第46051−15−14番から得られるラクチドの理 論上の生成量の約19%に相当する。この量は、実施例20で報告された結果と 比較して優るとも劣らないものである。 実施例22〜31 約50〜60トルの圧力を維持するために、ポットを蒸留ヘッド及び冷却した受 け器、供給漏斗、並びにマノスタットに接続した。実施例20の各種のDPの材 料のアリコートを、加熱した漏斗(145℃)からポット内に急速な攪拌のもと で滴加することによって、増量させつつ蒸留した。内部の熱電対を用いて融成物 のポット温度を監視し、外部の油浴を用いてポットを加熱した。ポット温度を変 化させ、留出速度を記録した。急速に、すなわち毎秒数滴で留出する材料を秤量 し、ポットに残存する量と比較した。概して、蒸留は、各試験の開始時での急速 な蒸留が目立ち、結局は、当初の速度の約5分の1、すなわち2〜3秒ごとに1 滴へと減速した。結果を下表に記録する。DPは滴定によって測定した。
【表16.17】 表16に示した結果は、DP及び融成物の粘度が増大するにつれて、より高い温 度がLDの留出に必要なことを示している。留出する材料の量は、より低いDP で急速に増加するが、最良の収率及び純度は、滴定によって測定した限りで約2 というDPで見いだされる。このことは、表16のデータを、生成物を検定した 表17のそれと比較することにより理解できる。これらの実施例から、LDが更 に低いDPの材料から急速に留出させることができることと、この速度が5及び それ以上の更に高いDPを有するオリゴマーの従来の技術によるクラブキングよ りはるかに速いことを立証している。LDの最良の濃縮は、約2というDPで生 じるが、ここでは急速な留出も起る。蒸留後のLDの量は蒸留前のLDの量を超 過することから、LDは、おそらく環閉鎖のメカニズムによって、蒸留の間に形 成される。 実施例32〜34 1重量%のオクト酸第−スズという触媒を原材料に加えたことを除いて、実施例 28.30及び31の試験と同一の操作を繰り返した。記録された結果を下記に 示す。
【表18】 上記の表のデータから、ラクチドの留出速度は、DPが2(滴定による測定値) を上回るときにのみこの触媒の使用によって加速された。このことは、化学的メ カニズムに基づき理解することができる。オクト酸第−スズは、より高いDPの オリゴマー性乳酸をより小さい乳酸形成断片へと開裂することによって作用し、 それゆえ、このDPの状況で効果的なのであると考えられる。約2というDPで は、このメカニズムは、おそらく主として、触媒なしの急速な環閉鎖であって、 それは、このDPでの留出速度に対して認め得る効果をほとんど保有しない。し たがって、慣用の触媒は、本発明の液相でのラクチド生成工程には不要である。 実施例35 実験的装置を用いて、DP2.02 (滴定による測定値)の乳酸供給物を蒸留 塔に連続的に添加して、生成物のLDを形成、蒸留かつ精製するためのユニット 操作を立証した。塔の熱は、5段のオルダーショウ塔まで還流するりボイラー液 によって供給した。供給物は、LDがリボイラー蒸気とともに同時留出する塔頂 に供給した。供給物が塔内を浸透降下するにつれて、更にLDが形成される。よ り高分子のり。Aオリゴマー(nは3より大)は、結局は缶出液へのそれらの経 路を見いだす。水は、いかなる乳酸も受けつけずに塔へと復帰させる熱間冷却器 を経由して除去される。LDが蒸留されるボートは、それの下方に位置し、ここ から水が取り出される。LDは、冷却した留分捕集器に捕集される。 用いたりボイラー液はアルキルベンゼン(AB)であったが、ここで、アルキル 部分はC目〜CI4の異性体の混合物である。アルキルベンゼンは、少量の前駆 カットが取り出された後では、56トルでの沸騰範囲が220〜230℃であっ た。アルキルベンゼンは、高温又は低温にかかわらず、LD若しくはり、Aとの 非混和性を呈示する。供給物が約17〜75g/時の率で滴加されるにつれてア ルキルベンゼンが蒸留されるように、熱流束を維持した。 アルキルベンゼン1部あたり約3〜4重量部の粗製LDが留出する。アルキルベ ンゼンは、単独では、58トルで215〜220℃で留出するが、同じ条件下で LDは189℃で留出する。アルキルベンゼンとラクチドは、56トルでは16 5〜177℃で同時留出する。供給物であるDP2の材料を約80〜120℃に 加熱し、小型のテフロン管を介してシステム内へと輸送した。供給物は、真空ポ ンプ又はペリスタポンプを用いた圧送によってシステム内に吸引される。その率 は、供給物の温度、供給物の流速及び管の内径、又はポンプの速度によって制御 した。 供給物であるDP2の乳酸(146,22g)を2時間にわたって塔に供給した 。リボイラーは222〜224℃の温度及び94トルの圧力に保った。塔のトッ ププレートは約174〜178℃に維持され、LDの取り出し点は約167℃の 温度であり、供給物の供給ポットは約80〜90℃に保ち、そしてテフロン製の 原料ラインは44℃の温度に維持され、そして圧力は、マノスタット、マノメー ター、コールドトラップ及び真空ポンプを用いて、塔全体にわたって94トルに 制御した。2時間後、圧力を53トルまで低下させ、更に51.82gの供給材 料を95分間にわたって塔に供給した。生成物は、2つの異なる圧力条件下で別 々の留分(Fraction)から捕集した。 より高圧の第1の留分からは66.05gの留出物が得られ、溶媒のアルキルベ ンゼンを静かに別の容器に移した。このデカンテーション(Decantati onprocedure)よって得られた下相側からは粗製の白色結晶状のLD が得られ、これを低沸点石油エーテルで洗浄し、そして真空乾燥してLD生成物 49.53gを得た。同様にして、第二の、より低圧の留分からは62.45g の留出物、及び溶媒のアルキルベンゼンを除去するために石油エーテルで洗浄し た後で50゜48gの粗製LDが得られた。缶出液を冷却し、アルキルベンゼン (AB)を静かに別の容器に移してオリゴマー性乳酸94.33gを得た。水コ ンデンサーは4.8mlの水を除去した。物質の差し引きは100.6%と算出 された。 粗製ラクチドの収率は、理論値の88.9%におけるLzAからLDへの転換に 基づく。これを基に、粗製LDの合計収率は56.8%であった。アリコートを ジアゾメタンで処理し、標準試料と比較した後で、2つの留分についてのGC検 定を実施した。GC分析を下記に示す。
【表19】 精製前のLDの総括収率は34.6%と算出された。これらの結果は、DP2( 滴定によって測定された場合)の原料から得られた生成物の粗製LDは、生成物 LDを捕集するための適切な溶媒との連続同時蒸留に付すことができることを立 証している。 実施例36 DP2.13 (滴定による)の供給物116.87gを53トルの定圧で3゜ 0時間にわたって供給したことを除いて、実施例35の操作と同じ操作を実施し た。洗浄及び乾燥後に捕集された粗製LDは73.43gと秤量された。添加を 停止した後に、蒸留は更に1.0時間継続されたことから、第二の留分を採取し た。第二の留分は、洗浄及び乾燥後に粗製LD14.83gを与えた。連続添加 の間の第一留分は、不純物を無視して理論値の70.7%として算出され、第二 留分は理論値の14.3%として算出された。103%という物質のバランスが LA及びアルキルベンゼン(AB)という材料に関して判明した。2つの留分を GCを用いて検定して、下記の結果を得た。
【表20】 缶出液の検定は、2.9%のLDの存在を示し、L+ A、L2 A及びL3A については0%であった。 実施例37 実施例36の第一留分からのLDを乾燥メチルイソブチルケトン(MIBK)中 で再結晶させ、濾過によってLDを分離し、モして濾液のMIBKをロータリー エバポレーターで分離した。濾液残渣を、120〜140”Cに暫時加熱して混 合することによって実施例36からの缶出液との混合を実施した。この混合物の DPは滴定から2.37と判明した。高温に加熱された市販の85%乳酸2.9 6■lを混合物に添加することにより、約2.0〜2.1のDPを再び生成した 。 この生成された混合物をガスクロマトグラフィーを用いて調べた結果、5.1% のI、+Aと、4.9%のL2Aと、35.4%のLDとが含まれていた。残り の成分については、より高分子のし。Aオリゴマー(nは3より大)と推定され る。 前記の再び生成された材料を、実施例36で述べた方法で再循環させた。供給物 の質量は94.19gであった。この工程後に回収した生成物を洗浄かつ乾燥し て、粗製の白色結晶状のLD44.34gが得られたが、これは65〜71%の LDとして検定された。本実験は、LD収率を高めるために、L、Aを含有する 缶出液を再循環させ得る可能性を立証している。 実施例38〜41 実施例37の缶出液及び精製不合格物を、更に市販の85%L+Aとともに再構 成して2.0〜2.1のDP(滴定によって測定)とし、第二の再循環に再使用 した。同様にして、第二の再循環の終了時にその缶出液及び精製不合格物を用い て、第三の再循環を実施した。記録された結果を下記に示す。
【表21】 上記の表の結果は、本発明の液相法がLD収率の低下及び材料の明らかな損失を 殆ど伴うことなく連続再循環方式(Contfnuous recycle m anner)で実施できることを立証している。この方法は連続的実施により、 90%を超えるLD収率が提供される。 実施例42 蒸気相法を用いてラクチドを生成するためにLEAを豊富に含む原料の生成能力 に関する調査を実施した。 1:3の比率で市販の85%乳酸(L、A61%、LaA18%、L3A5%、 L、Alx及び水15%を水で)を希釈し、希釈溶液を平衡化してり、Aを形成 し、そして減圧/低温条件下で水を留去することによって、LEAの濃度の高い 原料を調製した。希釈した市販の乳酸(LA750g;水2,438g)を8時 間還流し、次いで、真空下で蒸留して、90.6%のLEAと、7.4%のL2 Aと、0.4%のL3Aと、0%のL4Aと、1.6%の水とを含有するLEA に富んだ乳酸生成物が生成された。 次いで、このLEAの濃度の高い生成物、及び同様の方法を用いて得られた池の LEAの濃度の高い生成物を様々な濃度の水で希釈して、表22に示す原料を得 た。
【表22】 表22に示すそれぞれの原料を、実施例8〜19に記載した蒸気相法を用いて処 理した。様々な留分から得られたラクチド生成物を冷水で洗浄及び濾過した後、 濾液を塩化メチレンで抽出して溶解ラクチドを回収した。得られたラクチド生成 物を下記の表23〜27に記載する。
【表23〜27】 LEAに富んだ供給原料は、水の濃度が低下するにつれて、より高濃度のラクチ ドを生成することが理解できる。市販の85%乳酸から生成されたラクチド(主 としてり、Aを84.9%含有する供給原料第2番との比較)が高濃度であった ことに起因し、平衡状態においてその中に含まれるL2 A、L3A及びL4A の比較的高い百分率(24,0%)に表れたと推定される。この結果から、約1 0〜50%の量のL2 A、L3 A及びり、Aを含有するほぼ無水の乳酸供給 物は理想的な供給組成物とすることが可能なことが分かる。 洗浄/単離の工程の際に失われたラクチドについて補正した後では、供給原料第 3番及び第5番から得られたラクチド収率は45%であると推定される。 実施例43 下記の実施例44〜48は、充填ベッド蒸留装置を用い、これにLA供給原料を 滴下漏斗から一滴ずつ重力によって供給する本発明の液相実施態様を例示してい る。この装置は、最上部の直立蒸留ヘッド、中間部の充填ベッド部分、及び最下 部の丸底フラスコ受は器を備えている。 充填ベッド部分は、末端同士を連結した長さ20cm、直径2.0cmの2本の ユニットで構成された。各ユニットには、約48gの6mlガラスピーズを充填 した。 上部ユニット内のビーズはチタン酸テトライソプロピルで軽く処理し、下部ユニ ット内のビーズは未処理とした。 蒸留ヘッドは水蒸気及び未反応の気化LAを捕集するために水冷コンデンサーに 取付けた上部側腕送達装置を有する。また、塔は充填ベッド部分の直下に下部側 腕送達装置を有するとともに、下部側腕送達装置と底部の受け器との間にキャリ ヤーガスのための入口ボートを備えていた。 蒸留塔に適切な加熱テープ及び断熱材を巻き付け、温度監視装置を配置すること により、蒸留ヘッドで90℃、上部充填ベッドで200〜210℃、及び下部充 填ベッドで200℃の温度を確立した。塔内の圧力は、真空ポンプ、及び側腕送 達捕集容器に連結したマノスタットを用いて50トルに維持した。 実施例44 実施例43に記載した塔に、40gの市販の85%液体LAを約3時間にわたっ て徐々に滴加した(1滴あたり3〜6秒)。液体LAは、ガラスピーズの表面と 接触して液流体反応相を形成して塔内を徐々に浸透降下した。反応全体にわたっ て、塔の底部に隣接するキャリヤーガスのボートからアルゴンのパージ気体(A rgon Purge Ga5)を塔内に流入させた。アルゴンのパージ気体は 、塔内を上方に流れて、2基の側腕送達装置から流出したが、主として下部送達 装置からであった。 LA反応相が塔内を降下する際に次第に加熱されるにつれて、乳酸は、ここに述 然る等式に従ってオリゴマー化を開始し、L2 A、L3 A、LD等を形成し た。 蒸気化したLDを反応相から一掃するアルゴンガスを、オリゴマーを有する反応 相と接触させた。僅かに重版白色の急速に品出する液体9.8gが、下部側腕送 達装置に取付けた捕集型中に得られた。上部側腕送達装置に接続した水冷コンデ ンサーからは、純白の結晶0.8gが捕集された。理論上の生成量が27.9g であるのに対し10.6g (38%)の粗製LDが得られた。下部側腕捕集器 から回収された精製結晶から得られた生成物を、氷冷したイソプロピルアルコー ルで洗浄し、真空乾燥して白色結晶を得た。上部側腕冷却器及び下部側腕捕集器 から得た結晶試料のIR分析は、L−ラクチドと同一のIRスペクトルを示した 。 本実験では、アルゴンの実際の流量の測定を実施していないが、ガラスピーズの 表面に沿って流下する液体反応相と接触することにより気化したラクチドを一掃 して、下部側腕送達装置を通じて塔から取り出されるアルゴン及びラクチドの気 体の生成流を形成するために充分なアルゴン流量が存在すると断定した。アルゴ ンは、水蒸気及び蒸気化した乳酸も同様に上部側腕送達装置を通じて塔から一掃 した。 実施例45 本実験は、実施例44に関連して記載した装置を僅かに変更して実施した。直立 蒸留ヘッドを、頂部に滴下漏斗を有するクライゼン蒸留ヘッドと交換した。底部 の側腕送達装置を上向きに僅かに傾けて、LD捕捕集への液体オリゴマーの流入 を防止した。最後に、キャリヤーガスの取り入れボートを塔底に接続した丸底受 は器に移動した結果、アルゴンのパージ気体が、内部に捕集された全ての液体オ リゴマー内を流れ、その後塔内を上方に流れることができるようにした。 60トルで3回の試験を実施した。最初の試験では、37.5gの市販されてい る85%LAを190分間にわたって加えた(0.2g/分)。蒸留ヘッド、充 填塔の頂部及び充填塔の底部の温度は、それぞれ、85℃、160℃及び200 ℃であった。合計32.4gの材料が回収された(収率85.5%)。このうち 6.4gの水/LAが上部側腕において回収され、25.1gの粗製LD/LA が下部側腕において回収され、0.9gのオリゴマーが底部受は器において回収 された。 粗製LD/LAを、氷水とともに激しくシェイクした結果、LAが溶解し、LD が沈澱物として残留したので、これを濾過によって分離した。LDl、2gが得 られ、26.6gの理論上の生成量に対し4%の収率を示した。氷水による分離 手法は存在するラクチドの88%を回収できるのみであるため、5.1%の補正 された収率が得られた。 第二の試験では、装置を洗浄することなく、105分間にわたり85%のLAを 30.1g供給した(0.29g1分)。塔の3箇所における温度は、それぞれ 110℃、170℃及び215℃に維持された。合計29.5g(収率98゜3 %)が捕集された。このうち8.4gは水/LAであり、14.0gは粗製LD /LAであり、そして5.8gはオリゴマーであった。 氷水での洗浄によってLDを分離し、380gが捕集され、21.3gの理論上 の生成量に対し14.1%の収率及び16%の補正された収率が示された。第三 の試験を、装置の洗浄又は変更を伴うことな〈実施した。36.9gの市販され ている85%LAを180分間にわたって供給しく0.2g/分)、塔の3箇所 における温度をそれぞれ105℃、190℃及び240℃に維持した。合813 6.8gの生成物が回収され、このうち9.7gは水/LAであり、24.3g は粗製LD/LAであり、そして2.8gはオリゴマーであった。氷水での洗浄 によるラクチドの回収により4.4gの収量が提供され、26gの理論上の生成 量に対し16,9%の収率及び19.2%の補正収率を得た。 実施例46 116.2gの未処理の3mmガラスピーズを充填した塔を用いて、実施例45 と同様の試験を実施した。連続的にアルゴンバージを用いることにより、塔を6 0トルに維持した。45.6gの市販されている85%LAを7.5時間にわた って加え(0,1g/分)、温度をそれぞれ57℃、175℃及び220℃に維 持した。合計43gの生成物が回収され、このうち11.2gは水/LAであり 、17.8gは粗製LD/LAであり、そして14.0gはオリゴマーであった 。 氷水での洗浄によるラクチドの分離は、LD4.2gの収量を提供し、32゜2 gの理論的収量に対し13%の収率及び14.8%の補正収率を達成した。 実施例47 上部アルゴンガス取入[1を底部受は器のそれに加えて備えることによって、実 施例34の装置を変更した。両方のアルゴン供給管には流量計も取付けた。 第一の試験では、第二のアルゴン取入口は、充填ベッドを含む2つの部分の間、 すなわち蒸留塔の中間に配置した。54.5gの85%LAを4時間にわたって 加えた(0.23g/分)。塔を60トルに維持し11両取入口では21.4c cZ分のアルゴン流量を維持した(約0.32:1の総アルゴン:LA供給物の モル比)。温度をそれぞれ135℃、170℃及び195℃に維持し、44.7 g(82%)ノ生成物ヲ回収L、このうちis、1gは水/LA、6.0gl、 を粗製LD/LA、そして22.6gはオリゴマーであった。 LDの粗製試料を約10℃に冷却された塩化メチレン中に溶解し、これをcO2 の生成が停止し、水相のpHが約8.0を上回った状態に維持されるまで、5% 重炭酸ナトリウム(NaHCOコ)水溶液で抽出することによって、下部側腕骨 は器に捕集した粗製LD/LA生成物からラクチドを回収した。次いで、精製し たLDの塩化メチレン溶液を、粉末化した硫酸ナトリウム(Na2SO4)上で 乾燥し、濾過し、そしてロータリーエバポレーターでCH2Cl2を除去した。 これによって約100%のLDを回収することができた。 この手順によって、LD2.4g (収率6%)が回収された。 ラクチド収率を向上させることを意図して、第二のアルゴン取入口を充填ベッド とクライゼン蒸留ヘッドとの間に移し、第二の試験を実施した。25.3gの市 販されている85%乳酸を80分間にわたって供給した(0.316g/分)。 塔を60トルに維持し、各取入口でのアルゴン流量を21.4cc/分に維持し た(約0.62:1の総アルゴン:LA供給物のモル比)。塔内の温度をそれぞ れ80℃、185℃及び205℃に維持し、28.02g (収率111%)の 生成物が回収された。このうち6.4gは水/LAであり、20.4gは粗製L D/LAであり、そして1.2gはオリゴマーであった。過剰な収率は、第一の 試験の際に塔内に保持された材料に起因した。 第一の試験に関連して記載した方式で、粗製LD/LAからLDを回収し、LD 3.9gが回収されたが、これは、17.9gの理論上の生成量に対し21゜8 %の収率に達した。 第三の試験では、第二の試験と同様に、市販の85%LAを150分間にわたっ て供給した(0.219g/分)。増圧及びアルゴン流量は、第二の試験と同じ (0,89:1のアルゴン:LA供給物のモル比)であり、温度はそれぞれ90 ℃、195℃及び205℃であった。36.7g(収率112%)の総生成物が 得られ、このうち5.7gは水/LAであり、27.6gは粗製LD/LAであ り、そして3.4gはオリゴマーであった。この試験の過剰な収率も、第一の試 験の際に塔内に保持された材料に起因した。 第一の試験に関連して記載した方法を用いて、粗製LD/LAからLD4.93 gを回収した。これは、23.2gというLDの理論上の生成量に対し21゜2 %のLD収率を示す。 実施例48 本実施例は、供給材料としての純粋なL2Aの使用を例示する。 実施例46.47において使用したものと同様の蒸留塔を設置した。清浄な31 ガラスピーズからなる更に小型の充填ベッド(67,5cc)を用い、装置の残 りの部分については、塔への注入の前にアルゴンを200℃に予熱すること以外 は同一とした。 155分間にわたって19.7g (0,122モル)の99%L2Aを塔に供 給した(0.127g/分)。21.4cc/分のアルゴン流量(1,22:1 のアルゴン:L2A供給物のモル比)を底部受は部に供給するとともに、塔を6 5トルに維持した。温度はそれぞれ140℃、190℃及び215℃に維持した 。 結晶化した粗製LD生成物を、上部及び下部の側腕送達装置の双方に捕集した。 LDは、前記の塩化メチレン/重炭酸ナトリウム法を用いて両方の生成物から分 離した。白色結晶状のLD(融点:94〜95℃)を10g(収率57%)得た 。 実施例49 本実施例は、ラクトイル乳酸メチル(MeLLA)からラクチドへの高温での触 媒による転換を示す。 使用された装置は触媒又はガラスピーズを有するとともに、長さ18インチ(約 45.7c+*)、直径0.9インチ(約2.3c+a)の加熱したガラス管の 頂部に等圧潰下漏斗を備えている。このガラス管の底部には、ドライアイスで冷 却した丸底フラスコ受は器を配置した。加熱した窒素を塔の下方に向けて流した 。窒素の流量は、窒素が装置から排出される際に泡流置針で監視した。MeLL Aは管の頂部内に一滴ずつ供給し、冷却した捕集器内で得られた材料を、プロト ン核磁気共鳴(NMR)分光法によって分析した。 一つの実験では、チタンテトラ(イソプロポキシド)で被覆したガラスピーズを 約1フイート(約30.5c+*)の高さまで塔内に充填しており、これは約5 5■lの空隙容積を有する。塔の外部温度は、約340〜約480℃の範囲にわ たり、′!JX流量(加熱していない)は約44璽1/分であった。捕集した材 料は、NMR分光法によって検査し、主としてMeLLAであると判明した。こ の生成物のNMR分析により、MeLLAの約20%に相当するラクチドが存在 することが判明した。 触媒を全く使用せず、加熱した窒素を使用した別の同様な試験では、ラクチドは ほとんど又は全く生成されなかった。これらの比較結果は、チタンテトラ(イソ プロポキシド)がMeLLAをラクチドへ転換する触媒に役立ったことを示して いる。 実施例50 本実施例では、鋳型触媒(Template Catalyst)である酸化ジ −n−ブチルスズのラクチド生成に対する効果を試験した。前提とされる「鋳型 」メカニズム(Template mechanism)は、スズとの一時的な 結合によってヒドロキシアルカンカルボン酸の両端を結び付け、環状エステル形 成を促進することを含む。2種類の実験(A及びBと称する)を実施して、鋳型 触媒の酸化ジ−n−ブチルスズを試験した。いずれの実験でも、メシチレン(1 ,3,5−)リメチルベンゼン)との共沸混合物として、水を反応から除去した 。 それぞれの実験で、蒸留された水を分離し、かつ捕集するためのバ1ノット管を 備えたフラスコ内で還流中のメシチレン(400馬1)に、85%L−乳酸を5 0゜0g滴加した。実験Aでは、乳酸溶液を1.5時間にわたって加えたのに対 し、実験Bでは、乳酸溶液を50分間にわたって加えた。実験Bでは、還流を開 始する前に酸化ジ−n−ブチルスズ24.97gを加えた。 実験Aは、水及び乳酸29m1が留出した後の5時間後に中止した。溶液の上相 を静かに別の容器に注いで下相(約12g)を分離し、上相にペンタン450m lを加えてラクチドを析出させた。冷却後、この混合物を濾取して、白色結晶状 の物質を含有する半固体を得た(真空下での乾燥後に4.92g)。この物質を 塩化メチレンに溶解し、5%重炭酸ナトリウムで抽出(ラクチド/乳酸混合物か らのラクチドの100%の回収を与えるために示した手順)して、ラクチドに富 むと考えられる物質1.9gを得た。 実験Bは、水及び乳酸的10.5mlが留出した後の3時間の還流の後に停止し た。この場合は、冷却に際して第二の相は注目されなかった。触媒を濾去し、ペ ンタン450m1を濾液に加えた。濾過によって、褐色無定形の物質が得られた (乾燥後に20.9g)。塩化メチレン/水性重炭酸ナトリウムによる分配によ って、ラクチドに富む可能性のある物14.1gが得られた。メシチレン/ペン タン濾液はもう一層の帯褐色の層を生じるが、これは顕著な白色結晶性物質(2 1g)を有していた。塩化メチレン/水性重炭酸ナトリウムによる分配により、 この物質から清澄な粘稠物質17.3gを生成しており、これは大量のラクチド を含有していた。 実験Bでの塩化メチレン/水性重炭酸ナトリウムによる分配から得られた著しく 増大した量の生成物、及び実験Bで下層が存在しないこと(おそらく、実験Aで の相対的に無水の乳酸)から、乳酸の縮合と同様にラクチドの形成も実験Bでは 補強されたことが示唆される。これらの結果から、酸化ジ−ローブチルスズは、 乳酸の綜合と同様にラクチドの形成にも触媒効果を発揮したことが示唆される。 実施例51 本試験は、10〜2oメツシユのシリカゲル/アルミナ触媒(AkzoLA−3 0−5P1m#X、87%シリカ/13%アルミナ、Akzo Chemica ls B3. )からなるベッド内に蒸気化した乳酸L−メチルを通過させたと きに得られる生成物の分布を測定するために実施した。 本実験では、実施例8〜19に記載された実験で使用されたものと同じ反応器を 使用した。窒素流量は1,580m1/分であった。蒸気化した乳酸メチル及び 窒素を約0.10フィート/秒(約3.Oc+s/秒)の見掛は速度で、触媒ベ ッド内での滞留時間が3.2秒となるよう反応器内を通過させた。供給物中の有 機物の重量%は27.3%であった。ドライアイスで冷却したサイクロン捕集器 内での縮合可能なLD/LAの分離後に、−酸化炭素濃度を測定した。縮合した 生成物全体をガスクロマトグラフィーを用いて分析した。得られた結果を下表に 示す。
【表28】 総括質量回収率は95%であった。LD/Co比は、反応に加わった乳酸メチル の38〜48%がLDを形成するのではなく、−酸化炭素に転換されたことを示 している。 実施例52 本試験は、蒸気化したラクトイル乳酸L−メチル(MeLLA)を10〜2゜メ ツシュのシリカ/アルミナ触媒ベッド(Akzo LA−30−5P触媒、87 %シリカ713%アルミナ、AJ<zo Chemicals B、V、 )を 通過させることによって実施した。直径0,5インチ(約1.3cm)のステン レス鋼の管材から構成された管状反応器をこの試験に用いた。この反応器を加熱 された砂浴中に懸垂し、その結果、窒素気流(500票l/分)は、触媒ベッド に接触する前に、約50インチ(約127c■)の加熱されたステンレス鋼管内 を上方に向かって最初に通過した。 MeLLAをガラスピーズベッドの真上に向かって流下する加熱された窒素気流 内に流入させ、MeLLAの蒸気化を助長した。次いで、蒸気化したMeLLA /窒素気流を触媒ベッドへと上向きに導いて、触媒ベッドと接触する前のMeL LAの完全な蒸気化を保証した。下記の2種類の実験について、供給物中の有機 物のmu%は16.8%であり、触媒ベッド内の滞留時間は1.0秒であった。 ドライアイスで冷却したフラスコ内で冷却することによって、生成物を捕集した 。 凝縮した生成物全体をガスクロマトグラフィーによって分析した。下記の定義は 下記に記録された結果を説明する。 反応したMeLLAのモル数 転換率= xlOO 供給されたMeLLAのモル数 供給されたMeLLAのモル数−回収MeLLAのモル数形成されたLDのモル 数 ラクチドの選択性;□ 反応したMeLLAのモル数 形成されたLDのモル数 捕集されたLDのモル数 ラクチドの合併収率%=□ 供給されたMeLLAのモル数
【表29】 結果は、MeLLAの転換が触媒ベッドの温度上昇に伴って増大することを示し ている。総合的なLD選択性は、より低い触媒ベッド温度における方が高いこと が判明した。総合的なLD選択性が36.8〜43.3%の範囲であったことは 、反応したMeLLAの大部分がラクチド以外の生成物を形成したことを示して いる。−酸化炭素の濃度は、反応器内の生成物流では測定しなかったが、かなり の量のMeLLAが一酸化炭素及びアセトアルデヒドに転換された可能性が高い 。また、シリカ/アルミナ(87:13)で触媒されたMeLLAの熱分解で得 られたラクチドの収率は、実施例49に記載のとおりのチタンテトラ(インプロ ポキシド)で触媒されたMeLLAの熱分解で得られたラクチドの収率と同程度 であることも理解できる。 実施例53 LDの合成のための一つの考え方は、試薬又は副生物からLDを容易に分離する ために、LDを反応混合物中で最も揮発しゃすい成分にすることである。n − オクタデカノールの乳酸エステルを製造して、下記の平衡の際に析出させた;2  CH2Cl(OH)CO2CI BH3t dCHsCH(OH)C(hcH (CH3)C(hCI@Hst +Cr srコtOH乳酸オクタデシル ラク トイル乳酸オクタデシルCHsCH(OH)COaCH(CHx)CO2C1@ H3y#ラクチF (LD) +C+5H3tOHこれらの平衡では、LD(2 ooトルで240’Cの沸点)は、n−オクタデカ、ノール(200トルで30 0”Cの沸点)、乳酸オクタデシル(200)ルで365℃の沸点)及びラクト イル乳酸オクタデシル(沸点、>365℃/200)ル)と比較して最も低い沸 点を有する。LDの蒸留によって、これらの平衡をLDの方に移行させ、オクタ デカノールを蒸留フラスコ中に残すことが予期される。 等モル量のLA及びn−オクタデカノールを加熱し、形成された水をパレット管 を用いて除去することにょフて、乳酸オクタデシル(OdLA)をほとんど定量 的収率で製造した。ラクトイル乳酸オクタデシル(OdLLA)は、硫酸の存在 下、ベンゼン中でLDとn−オクタデカノールを反応させることによって製造し た。0dLLAは、n−オクタデカノールどのMeLLAのエステル交換反応に よっても製造できる。 LDの合成を目的とする実験を実施する前に、重量損失(主としてLDであると 考えられる)を促進する触媒の効率を測定するために、0dLAを2%の触媒と 混合して熱重量分析(TGA)を実施することにより触媒評価を行った。下記の 触媒を用いて200℃で45分後に、下記の重量損失が認められた:酸化亜鉛( 33%)、チタンテトラ(イソプロポキシド)(25%)、オクト酸第−スズ( 24%)、乳酸亜鉛(23%)及びp−)ルエンスルホン酸(19%)。 最初の実験を実施したが、これは、小型の攪拌式昇華装置中で0dLA1.50 g及びオクト酸第−スズ0.027gを用いた。この混合物を、初めに、約14 8℃及び1〜3トルの圧力、すなわちLDの沸点よりやや高く、0dLA及びオ クタデカノールの沸点より30〜40℃低い温度及び圧力で加熱した。2.5時 間にわたって、当初の試料0.64gを捕集したが、これは約20モル%のLD 及び約40モル%の0dLA及びD−オクタデカノールを含有した(NMR分光 法による)。 第二の実験では、外部から徐々に加熱される蒸留塔を備えた100m1フラスコ (油浴中で加熱)からの蒸留によって、酸化亜鉛6.94g (20%)の存在 下で0dLA34.7gからもLDを製造した。システム圧力を約1トルに調整 し、油浴温度を200〜215℃に」二げた。蒸留中における蒸留塔の外部温度 は、塔底では約130〜150℃の範囲であり、塔頂では約45〜150℃に範 囲であった。蒸留の間に2つの留分を捕集した。この際の留分、及び下記に考察 するその後の留出物を、ガスクロマトグラフィー(GC)を用いて分析し、ピー ク部域の比率化し成分百分率を提供した。 第一の留分は、LDのそれを超えるほとんど一定の沸点(1,1トルで約160 ℃)を有した。この第一留分の重量は実験開始時における0dLAの重量の17 %であった。GC分析によれば、この留分は、L−L D約25%、n−オクタ デカノール18%、及び、ガスクロマトグラフィー/質量分光分析法を用いて測 定した場合、約102ダルトンの分子量を有する化合物57%からなっていた。 この実験でのこのLDの収率ば約20%であった。観察された一定の沸点から、 LD及びn−オクタデカノールは、最高沸騰共沸混合物を形成したことが示唆さ れる。 捕集された第二の留分の重量は、実験開始時における重量の44%であった。 第二の留分は、主としてこの102ダルトンの成分及びn−オクタデカノールを 有していた。この低分子量の生成物は、LD又は0dLAの減成物である可能性 がある。 第三の実験では、0dLAについて記載したのと同様の蒸留法によって、酸化亜 鉛4.03g (10%)の存在下で0dLLA40.3gからLDを製造した 。 この蒸留は、約2トルのシステム圧力及び約180〜190℃の油浴温度で実施 した。蒸留中における蒸留塔の外部温度は、塔底では150〜230℃の範囲あ 温度を示し、塔頂では91〜140℃の範囲の温度を示した。生成物を分別する ことは全く試みず、実験開始時における0dLLAの重量の約91%に相当する 重量を有する単一の留分が捕集された。GC分析は、この留分がLD約19%、 n−オクタデカノール56%及び0dLA25%で構成されることを示した。L −LD :メソーLD比はほぼ3:1であった。LD収率は約50%であった。 第四の実験は、酸化亜鉛3.16g(10%)の存在下で0dLLA31.6g を用いて実施した。蒸留中における蒸留塔の外部温度は、塔底では106〜15 5℃の範囲であり、塔頂では90〜104℃の範囲であった。蒸留は、約1゜5 トルのシステム圧力及び約190〜210℃の油浴温度で実施した。LDの沸点 近くで、実験開始時における0dLLAの重量の約13%に相当する重量を有す る留分を捕集した。GC分析から、この留分がLD約48%、l−オクタデカノ ール43%及び0dLA12%を含有してることが判明した。L−t、D:メソ ーLD比はほぼ15:1であった。LD収率は約18%であった。ポット内の残 渣のGC分析は、約2%のLD、約17%のn−オクタデカノール、約80%の 0dLA及び約1%の0dLLAを含有することを示した。これらの結果は、0 dLLAからLDを製造し得ること、そしてn−オクタデカノール及びLDは互 いに同時留出する傾向にあることを示している。また、これらの結果は、0dL LAは、この反応条件下では、n−オクタデカノールによって内部エステル部位 で開裂されて0dLAを形成することも示している。 実施例54 本実施例は、DP2.02 (滴定によって測定)において実験を開始したとき に得られる効率と改善された収率を比較した。本実験の原材料のDPが約DP2 ゜9であったことを除けば、DP2.02で実施した実施例35の操作と同じ操 作を繰り返した。アルキルベンゼン(AB)を54トルの圧力で228〜232 ℃に加熱した。ABは、蒸留されて塔内を徐々に上昇し、塔頂にDP=2.95 (二重滴定からの2.98及び2.91の平均)の原料LAを供給した。供給原 料は、毎秒約1滴の速度で滴加した。最上段の温度は168℃であった。原料ラ インの温度は74℃〜84℃であり、供給ポットの温度は195℃〜207℃で あった。20分後に、AB及び粗製LDは徐々に留出を開始した。1時間にわた りDP=2.95のLA含有供給原料を61.3g供給し、留出物9.6gを得 た。ABを静かに別の容器に移し、粗製LDを低沸点石油エーテルで洗浄し、そ して真空乾燥した後、6.85という収率の粗製LDが得られた。これをGC分 析によって分析した結果、64.3重量%のLDが確認された。この実験でのL Dの収率は12.1%であった。缶出液中のLAは、ABを静かに別の容器に移 すことによって得られたが、55.2gの重量であった。反応に関する物質の収 支は101%であった。 この操作はDPが高い場合、LD生成の収量及び割合がDP=2.02の場合よ りも低いことを示す。 実施例55 LAを含有する供給原料がDPPI35を含んでいたことを除き、実施例35の 操作と同様の操作を繰り返した。急速な蒸留を得た。供給原料47.39gを1 .0時間にわたって加え、その後に洗浄及び乾燥を行って粗製LD21.28g を得た(理論的生成量の56%)。しかし、留出物は、GCで検定したところ、 20.1%のLDを含有したにすぎなかった。 この操作は、2より低いDPでは、粗製LDの急速な蒸留を生起することが可能 であるが、LDは、DP=2.02で生成されたそれよりはるかに低純度のもの であることを立証している。 本発明の様々な実施態様を詳細に記載してきたが、当業者には、これらの実施態 様の変更及び適合が生じるであろうことは明白である。しかしながら、そのよう な変更及び適合は、下記の請求項に記載された限りで、本発明の範囲内にあるこ とが明示的に理解されなければならない。 表2 表3 本触媒の重量利得二10.6g トラップ中の端: 1.32g 表4 本触媒の重量利得: 18.35g トラップ中の暇: 1.99g 反応器の残渣 : 0.07g 総材料回収率 : 92.0重量% 表5 平衡形成 1.7 74.4 36.5 ftシ0 −−−1 3.7 92. 4 46.9 なし O952、5,784,028,3痕跡量 95人1旦 DP(a) 組成−重量%(b) 蒸留Ll^ L2^ L3A L4^ LD (’C)(トル)1.29(C) 75.4 20.1 3.3 0.3 1. 31.44 49.0 28.5 11.5 2.2 3.3 120−130  400−2101.59 27.8 2?、8 20.2 10.3 8.6  150 901.99 11.8 16.7 14.4 8.8 18.4  155 1532.01 12.3 14.0 13.8 9.8 19.0  160 852.07 8.3 6.0 15.0 15.0 27.9 17 5 302.63 2.1 0.7 1.0 0.8 14.7 185(d)  30(d)24.0 0.4 1.4 0.6 0.4 11.5 185( d) 10(d)(a)KOHによる滴定 (b)メチルエステルのガスクロマトグラフィー(c) L−乳酸供給物 (d)延長した(−晩)蒸留 人工旦 量(b) 留出物/ 蒸留(c) 実施例 DP(a) 非留出物(重itχ)温度(’C) 留出速度22 1. 29 67/16 200 急速23 1.44 49/42 193 急速2 4 1.59 39158 220 急速25 1.99 52/48 197  低速26 1.99 54/46 225 急速27 1.99 43/65  215 低速28 2.07 15/76 202 中速29 2.63 痕 跡量が留出 204 非常に低速30 2.63 8/85 227 非常に低 速31 24.0 痕跡量が留出 204 非常に低速(a)滴定による (b)原材料の重量%として (c) 5060 )ル 人1ヱ 22 1.29 1.3 1.1 18.523 1.44 3.3 1.4  25.524 1.59 8.6 18.8 26.126 1.99 18. 4 43.5 13.228 2.07 27.9 35.2 24.729  2.63 14.7 12.7 7.131 24.0 11.5 痕跡f1  5.8(a)原材料の重合度を滴定により測定(b)ジアゾメタンによるメチル 化後におけるGC分析からめた組成去工旦 触媒、(b) 留出物(c) 実施例 DP(a) 使用/使用せず (重9%) 留出速度28 2.07  使用せず 15 中速32 2.07 使用 17 急速 30 2.63 使用せず 8 非常に低速33 2.63 使用 48 中速 3124 使用せず 痕跡量 非常に低速3424 使用 5 非常に低速 (a)滴定による (b)1χオクト酸第−スズ (c)原材料の重量%として 0ラクチド (LD) eL、A 反応時間(時間) 図4 補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法F184灸の8)平成6年9月19房衝 請求の範囲 1.fJi状エステルの製造方法であって、(a)単一のヒドロキシカルボン酸 あるいはそのエステル、塩又はアミド(X、A) 、xIAcv直tfJ2Ei l子(X2A) 、X、A(7)直鎖3j’1分子(X3A)、XIAの直鎖4 日分子(X、A) 、及びその混合物から成る群から選択された化合物を含有す る溶液XAを、有機溶媒中で希釈して供給流を準備し、(b)前記供給流から水 を除去してX2Aから前記環状エステルを直接生成する ことから成る環状エステルの製造方法。 2、前記溶媒がベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、クメン、トリ メチルベンゼン、アセトニトリル、ハロゲン化芳香族溶媒、炭化水素及びその混 合物から成る群から選択される請求項1記載の方法。 3、XAがXIAを含有し、XIAが乳酸、グリコール酸、酒石酸、マンデル酸 、ベンジル酸、1−ヒドロキシ−1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロキ シ−2−(2−テトラヒドロフラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2− フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒドロ キシ−2−メチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒ ドロキシブタン酸、2−ヒドロキシペンタン酸及びその混合物から成る群の酸、 エステル、基又はアミドから選択される請求項1記載の方法。 4、XAの濃度が約25型鍛/容量%未満である請求項1記載の方法。 5、前記有機溶媒の沸点が1気圧で約55℃から約250℃である請求項1記載 の方法。 6、前記供給流がさらにイオン交換樹脂、ゼオライト、可溶性酸、アルミナ系の 触媒、金属触媒、酵素、1iJ7型触媒、シリカ系の触媒、ミセル触媒及びそれ らの混合物から成る群から選択されるエステル化触媒を含有する請求項1記載の 方法。 7、前記環状エステルを回収して環状エステル含有留分及び環状エステル非含有 留分を生成することをさらに含み、前記回収工程が結晶化から成る請求項1記載 の方法。 8、XIAから得られる環状エステルの製造方法であって、(a)XAを含有す る供給流の一部を気化させ、(b)前記気化部分を気化状態に維持するとともに 、前記環状エステルを生成するのに十分な圧力及び温度条件に保持された反応域 で、前記供給流の気化部分を反応させる ことから成る方法。 9、前記X+Aが乳酸、グリコール酸、マンデル酸、ベンジル酸、1−ヒドロキ シ−1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロキシ−2−(2−テトラヒドロ フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2−フラニル)エタン酸、2−ヒ ドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン 酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒドロキシブタン酸、2−ヒド ロキシペンタン酸及びその混合物から成る群の酸、エステル、塩又はアミドから 選択される請求項8記載の方法。 10、前記反応域の温度が約150℃から約250℃であり、前記反応域の圧力 が約10トルから約900トルである請求項8記載の方法。 11、供給流が約4未満又は約4に等しいDPを有するまで前記供給流から水を 除去して前記環状エステルを生成することを含む、XAを含有する供給流から環 状エステルを製造する方法。 12、XAがXIAを含有し、XIAが乳酸、グリコール酸、酒石酸、マンデル 酸、ベンジル酸、1−ヒドロキシ−1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロ キシ−2−(2−テトラヒドロフラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2 −フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒド ロキシ−2−メチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2− ヒドロキシブタン酸、2−ヒドロキシペンタン酸及びそれらの混合物から成る群 の酸、エステル、塩又はアミドから選択される請求項11記載の方法。 13、さらに前記供給流を約150 ’Cか6225℃の温度及び約10)ルか ら約150トルに維持することを含む請求項11記載の方法。 14、環状エステルの製造方法であって、(a)XAを含有する供給流を準備し 、(b)前記供給流を処理してXAのX2A成分から前記環状エステルを直接生 成する ことから成る環状エステルの製造方法。 15、XAがXIAを含有し、XIAが乳酸、グリコール酸、酒石酸、マンデル 酸、ベンジル酸、1−ヒドロキシ−1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロ キシ−2−(2−テトラヒドロフラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2 −フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒド ロキシ−2−メチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2− ヒドロキシブタン酸、2−ヒドロキシペンタン酸及びその混合物から成る群の酸 、エステル、塩又はアミドから選択される請求項14記載の方法。 16、XAの濃度が約25型It/容量%未満である請求項14記載の方法。 17、前記供給流がさらにベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ク メン、トリメチルベンゼン、アセトニトリル、ハロゲン化芳香族溶媒、炭化水素 及びその混合物から成る群から選択される化合物を含有する請求項14記載の方 法。 18、前記処理工程が前記供給流から水を除去することから成り、水が除去され た供給流は約2重量%未満の水濃度を有する請求項14記載の方法。 19、前記処理工程は、約55℃から約250℃の温度で前記供給流を処理する ことから成る請求項14記載の方法。 20、前記供給流は、イオン交換樹脂、ゼオライト、可溶性酸、アルミナ系の触 媒、金属触媒、酵素、シリカ系の触媒、鋳型触媒、ミセル触媒及びその混合物か ら成る群から選択されるエステル化触媒をさらに含有する請求項14記載の方法 。 21、前記回収工程は結晶化から成る請求項14記載の方法。 フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。 DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE) 、0A(BF、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN 、TD。 TG)、 AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CH。 DE、DK、ES、FI、GB、HU、JP、KP、KR,LK、 LU、 M G、 MN、 MW、 NL、 No、 NZ、PL、PT、RO,RU、SD 、SE、UA(72)発明者 クレメンス、ジョージ イー。 アメリカ合衆国 43125 オハイオ州 コロンバス ビックスパイ ロード  5036(72)発明者 ヒルマン、ノルピル イー、ディー。 アメリカ合衆国 43026 オハイオ州 ヒリアード ジーバイシャイアー  ドライブ(72)発明者 リピンスキー、ニドワード ニス。 アメリカ合衆国 43085 オハイオ州 ワーシングトン ベルブルック ブ レイス(72)発明者 マークル、リチャード ニー。 アメリカ合衆国 43221 オハイオ州 コロンバス ノルウェー ドライブ  1083(72)発明者 シンクレアー、リチャード ジー。 アメリカ合衆国 43220 オハイオ州 コロンバス ケンウェー コート  985

Claims (166)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.環状エステルの製造方法であって、(a)XA(ここでXAはX2Aを含み 、有機溶媒中に希釈される)を含有する供給流を準備し、 (b)前記供給流から水を除去してX2Aから前記環状エステルを直接生成する 工程から成る環状エステルの製造方法。
  2. 2.前記環状エステルがXDである請求項1記載の方法。
  3. 3.前記溶媒が前記供給流中で水との共沸混合物を生成する請求項1記載の方法 。
  4. 4.水を除去する前記工程が、前記共沸混合物を除去するのに有効な温度に前記 供給流を加熱することを含む請求項3記載の方法。
  5. 5.前記溶媒がベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、クメン、トリ メチルベンゼン、アセトニトリル、ハロゲン化芳香族溶媒、炭化水素及びそれら の混合物から成る群から選択される請求項1記載の方法。
  6. 6.前記溶媒がトルエンである請求項1記載の方法。
  7. 7.前記溶媒がアセトニトリルである請求項1記載の方法。
  8. 8.前記供給流を準備する工程が、 (a)XAを含有する水溶液を準備し、(b)前記水溶液から実質的にすべての 遊離水を除去して脱水供給流を生成し、(c)ベンゼン、トルエン、エチルベン セン、キシレン、クメン、トリメチルベンゼン、アセトニトリル及びそれらの混 合物から成る群から選択される有機溶媒を前記脱水供給流に加える ことから成る請求項1記載の方法。
  9. 9.少なくとも約5%の前記XAが前記環状エステルに転換される請求項1記載 の方法。
  10. 10.XAがX1Aを含有し、X1Aがα−ヒドロキシカルボン酸あるいはその エステル、塩又はアミドである請求項1記載の方法。
  11. 11.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸、グリコール酸、酒石酸、マンデル 酸、ベンジル酸、1−ヒドロキシ−1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロ キシ−2−(2−テトラヒドロフラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2 −フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒド ロキシ−2−メチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2− ヒドロキシブタン酸、2−ヒドロキシベンタン酸及びそれらの混合物から成る群 の酸、エステル、塩又はアミドから選択される請求項1記載の方法。
  12. 12.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸、グリコール酸、酒石酸、乳酸塩、 グリコール酸塩、酒石酸塩及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項 1記載の方法。
  13. 13.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸又は乳酸塩である請求項1記載の方 法。
  14. 14.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸アンモニウムである請求項1記載の 方法。
  15. 15.前記供給流が少なくとも約0.5重量/容量%LAを含有する請求項1記 載の方法。
  16. 16.前記供給流が初めに約50重量/容量%未満の水を含有する請求項1記載 の方法。
  17. 17.前記供給流が熱安定性LAあるいはそのエステル、塩又はアミドを含有す る請求項1記載の方法。
  18. 18.前記供給流が、LAあるいはそのエステル、塩又はアミドを含有する発酵 ブロスを含む請求項1記載の方法。
  19. 19.XAの濃度が約25重量/容量%未満である請求項1記載の方法。
  20. 20.水を除去する前記工程が前記供給流中の水濃度が約2重量%に達するまで 実施される請求項1記載の方法。
  21. 21.前記方法が連続的である請求項1記載の方法。
  22. 22.前記供給流の水含有成分が初めに脱水され、前記方法はさらなる脱水供給 流を前記供給流に連続的に加え、そして前記脱水供給流から前記環状エステルを 連続的に除去することをさらに含む請求項21記載の方法。
  23. 23.前記有機溶媒の沸点が1気圧で約55℃から約250℃である請求項1記 載の方法。
  24. 24.前記供給流がさらにエステル化触媒を含有する請求項1記載の方法。
  25. 25.前記触媒がイオン交換樹脂、ゼオライト、可溶性酸、アルミナ系触媒、金 属触媒、酵素、鋳型触媒、シリカ系触媒、ミセル触媒及びそれらの混合物から成 る群から選択される請求項24記載の方法。
  26. 26.前記供給流がさらにブロッキング剤を含有する請求項1記載の方法。
  27. 27.前記ブロッキング剤が無水物、ケトン及びアルデヒドから成る群から選択 される請求項26記載の方法。
  28. 28.前記環状エステルを回収して環状エステル含有留分及び環状エステル非含 有留分を生成することをさらに含む請求項1記載の方法。
  29. 29.前記回収工程は結晶化、溶媒抽出、溶媒による洗浄、クロマトグラフィー 、膜分離、蒸留及び昇華から成る群から選択されたものである請求項28記載の 方法。
  30. 30.前記回収工程が結晶化を含む請求項28記載の方法。
  31. 31.前記環状エステルが水が除去された供給流から直接結晶化される請求項3 0記載の方法。
  32. 32.前記回収工程は結晶化前に前記環状エステルを濃縮することをさらに含む 請求項30記載の方法。
  33. 33.前記供給流の連続相はトルエンである請求項30記載の方法。
  34. 34.前記連続相が取り出され、前記環状エステルが結晶化前に二次連続相に溶 解される請求項33記載の方法。
  35. 35.前記結晶化環状エステルを乾燥することをさらに含む請求項30記載の方 法。
  36. 36.前記回収工程が溶媒抽出を含む請求項28記載の方法。
  37. 37.前記回収工程は前記環状エステルを抽出溶媒中で抽出することを含み、前 記環状エステルは前記供給流の連続相中よりも前記抽出溶媒中においてより溶解 可能である請求項36記載の方法。
  38. 38.前記回収工程は、前記供給流の連続相と混合した場合に前記混合物中の環 状エステルの溶解度を低減する水が除去された供給流に、溶液を加えることを含 む請求項36記載の方法。
  39. 39.前記溶液はアルカン溶媒を含む請求項38記載の方法。
  40. 40.前記回収工程は、水が除去された供給流に溶媒を加えることを含み、XA がX1Aを含み、かつ前記供給流中の未反応成分及びX1Aのオリゴマーが前記 処理供給流の連続相中よりも前記溶媒中においてより溶解可能である請求項36 記載の方法。
  41. 41.前記溶媒が水性溶媒である請求項40記載の方法。
  42. 42.前記溶媒が塩基を含有する水性溶媒である請求項41記載の方法。
  43. 43.前記環状エステル非含有留分が前記供給流に再循環される請求項28記載 の方法。
  44. 44.前記環状エステル非含有留分中のオリゴマーが再循環前に加水分解される 請求項43記載の方法。
  45. 45.前記成分が前記環状エステルに直接転換される請求項43記載の方法。
  46. 46.XDの製造方法であって、 (a)濃度が約25重量/容量%未満であるXAを含む共沸溶液であって、前記 共沸混合物の有機溶媒が、ベンゼン、トルエン及びキシレンから成る群から選択 される共沸溶液を準備し、 (b)前記共沸溶液から共沸混合物を取り出して前記XDを生成し、(c)結晶 化により前記環状エステルを回収する工程から成るXDの製造方法。
  47. 47.前記XDがLDであり、前記XAがLAである請求項46記載の方法。
  48. 48.X1Aから得られる環状エステルの製造方法であって、(a)XAを含有 する供給流の一部を気化させ、(b)前記気化部分を気化状態に維持するのに十 分な圧力及び温度条件に保持された反応域で前記供給流の気化部分を反応させて 前記環状エステルを生成する工程から成る方法。
  49. 49.前記XAの少なくとも約5%が前記環状エステルに転換される請求項48 記載の方法。
  50. 50.前記環状エステルがX2Aから直接生成される請求項48記載の方法。
  51. 51.前記環状エステルがXDである請求項48記載の方法。
  52. 52.X1Aがα−ヒドロキシカルボン酸、あるいはそのエステル、塩又はアミ ドである請求項48記載の方法。
  53. 53.前記X1Aが乳酸、グリコール酸、マンデル酸、ベンジル酸、1−ヒドロ キシ1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロキシ−2−(2−テトラヒドロ フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2−フラニル)エタン酸、2−ヒ ドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン 酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒドロキシブタン酸、2−ヒド ロキシベンタン酸及びその混合物から成る群の酸、エステル、塩又はアミドから 選択される請求項48記載の方法。
  54. 54.X1Aが乳酸、グリコール酸、乳酸塩、グリコール酸塩及びそれらの混合 物から成る群から選択される請求項48記載の方法。
  55. 55.X1Aが乳酸又は乳酸塩である請求項48記載の方法。
  56. 56.X1Aが乳酸アンモニウムである請求項48記載の方法。
  57. 57.前記供給流が約50重量%から100重量%のLAを含有する請求項48 記載の方法。
  58. 58.前記供給流の前記気化部分が約10重量%から約50重量%の有機物質を 含有する請求項48記載の方法。
  59. 59.前記供給流が熱安定性乳酸あるいはそのエステル、塩又はアミドを含有す る請求項48記載の方法。
  60. 60.前記供給流が少なくとも約90重量/容量%のX1Aを含有する請求項4 8記載の方法。
  61. 61.供給流が約4未満又は約4に等しいDPを有する請求項48記載の方法。
  62. 62.前記反応域の温度が約150℃から約250℃であり、前記反応域の圧力 が約10トルから約900トルである請求項48記載の方法。
  63. 63.前記供給流の気化部分は前記反応域に入る前に気化される請求項48記載 の方法。
  64. 64.前記方法が連続的である請求項48記載の方法。
  65. 65.反応域における供給流の平均滞留時間が約0.5秒から約12秒である請 求項48記載の方法。
  66. 66.非反応性キャリヤーガスを前記反応域に通すことをさらに含む請求項48 記載の方法。
  67. 67.前記キャリヤーガスが窒素である請求項66記載の方法。
  68. 68.前記反応域がエステル化触媒を含有する請求項48記載の方法。
  69. 69.前記触媒がアルミナ、シリカ、酸化ベリリウム、酸化イットリウム、酸化 ジルコニウム、混合金属酸化物及びそれらの混合物から成る群から選択される請 求項68記載の方法。
  70. 70.前記触媒がアルミナ系触媒である請求項68記載の方法。
  71. 71.前記反応域から前記環状エステルを回収することをさらに含む請求項48 記載の方法。
  72. 72.前記回収工程が前記反応済供給流を濃縮することにより、前記反応済供給 流が気相状態になる温度以下に下げることを含む請求項71記載の方法。
  73. 73.濃縮された反応済の供給流から前記環状エステルを分離することをさらに 含む請求項72記載の方法。
  74. 74.環状エステル非含有留分が前記供給流に再循環される請求項73記載の方 法。
  75. 75.前記環状エステル非含有留分中のオリゴマーが再循環前に加水分解される 請求項74記載の方法。
  76. 76.環状エステルが乾燥される請求項73記載の方法。
  77. 77.前記環状エステルがメチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル及 びそれらの混合物より成る群から選択された成分を含有する混合物からの再結晶 化によりさらに精製される請求項76記載の方法。
  78. 78.XA成分が前記環状エステルに直接転換される請求項48記載の方法。
  79. 79.LDの製造方法であって、 (a)L1Aの濃度が少なくとも約90重量/容量%であるLAを含有する供給 流の一部を気化させ、 (b)ガンマーアルミナエステル化触媒を含有する反応域に非反応性キャリヤー ガスを通し、そして (c)前記気化部分を気化状態に維持し、かつ前記LDを形成するのに十分な圧 力及び温度条件に保持された反応域で、前記供給流の気化部分を反応させる工程 から成るLDの製造方法。
  80. 80.LDの製造方法であって、 (a)L1Aの濃度が少なくとも約70重量/容量%であり、約1.2から約4 のDPを備えたLAを含有する供給流の一部を気化させ、(b)ガンマーアルミ ナエステル化触媒を含有する反応域に非反応性キャリヤーガスを通し、 (c)前記気化部分を気化状態に維持し、かつ前記LDを生成するのに十分な圧 力及び温度条件に保持された反応域で、前記供給流の気化部分を反応させる工程 から成るLDの製造方法。
  81. 81.供給流が約4未満又は約4に等しいDPを有するまで前記供給流から水を 除去して前記環状エステルを生成することを含む、XAを含有する供給流からの 環状エステルの製造方法。
  82. 82.前記XAの少なくとも約5%が前記環状エステルに転換される請求項81 記載の方法。
  83. 83.前記環状エステルがX2Aから直接生成される請求項81記載の方法。
  84. 84.前記環状エステルがXDである請求項81記載の方法。
  85. 85.XAがX1Aを含有し、X1Aがα−ヒドロキシカルボン酸あるいはその エステル、塩又はアミドである請求項81記載の方法。
  86. 86.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸、グリコール酸、酒石酸、マンデル 酸、ベンジル酸、1−ヒドロキシ1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロキ シ−2−(2−テトラヒドロフラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2− フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン酸、2−ヒドロ キシ−2−メチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒ ドロキシブタン酸、2−ヒドロキシベンタン酸及びそれらの混合物から成る群の 酸、エステル、塩又はアミドから選択される請求項81記載の方法。
  87. 87.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸、グリコール酸、酒石酸、乳酸塩、 グリコール酸塩、酒石酸塩及びその混合物から成る群から選択される請求項81 記載の方法。
  88. 88.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸又は乳酸塩である請求項81記載の 方法。
  89. 89.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸アンモニウムである請求項81記載 の方法。
  90. 90.前記供給流が少なくとも約70重量/容量%のLAを含有する請求項81 記載の方法。
  91. 91.水の濃度が約2重量%未満になるまで水が前記供給流から除去される請求 項81記載の方法。
  92. 92.前記供給流が熱安定性LAあるいはそのエステル、塩又はアミドを含有す る請求項81記載の方法。
  93. 93.前記供給流が、LAあるいはそのエステル、塩又はアミドを含有する発酵 ブロスを含む請求項81記載の方法。
  94. 94.前記工程が連続的である請求項81記載の方法。
  95. 95.さらに前記供給流を約150℃から225℃の温度及び約10トルから約 150トルに維持することを含む請求項81記載の方法。
  96. 96.前記供給流がさらにエステル化触媒を含有する請求項81記載の方法。
  97. 97.前記触媒がイオン交換樹脂、ゼオライト、可溶性酸、アルミナ系の触媒、 金属触媒、酵素、シリカ系の触媒、鋳型触媒、ミセル触媒及びそれらの混合物か ら成る群から選択される請求項96記載の方法。
  98. 98.前記供給流がさらにブロッキング剤を含有する請求項81記載の方法。
  99. 99.前記ブロッキング剤が無水物、ケトン及びアルデヒドから成る群から選択 される請求項98記載の方法。
  100. 100.前記環状エステルを回収して環状エステル含有留分及び環状エステル非 含有留分を生成することをさらに含む請求項81記載の方法。
  101. 101.前記回収工程が結晶化、溶媒抽出、溶媒による洗浄、クロマトグラフィ ー、膜分配、蒸留及び昇華から成る群から選択される請求項100記載の方法。
  102. 102.前記回収工程が結晶化を含む請求項100記載の方法。
  103. 103.前記環状エステルが、 (a)溶媒を前記生成物含有流に加え、(b)そこから前記環状エステルを結晶 化することから成る工程により、前記生成物含有流から結晶化される請求項10 2記載の方法。
  104. 104.前記溶媒がトルエン、ベンゼン及びそれらの混合物である請求項103 記載の方法。
  105. 105.前記結晶化した環状エステルを乾燥することをさらに含む請求項102 記載の方法。
  106. 106.前記回収工程が溶媒抽出を含む請求項100記載の方法。
  107. 107.前記回収工程が前記環状エステルを抽出溶媒中に抽出することを含み、 前記環状エステルが前記供給流の連続相中よりも前記抽出溶媒中でより可溶性で ある請求項106記載の方法。
  108. 108.前記回収工程が、水が除去された前記供給流に溶媒を加えることを含み 、かつ前記供給流中の未反応成分及びX1Aのオリゴマーが前記処理済の供給流 の連続相中よりも前記溶媒中でより可溶性である請求項106記載の方法。
  109. 109.前記溶媒が水性溶媒である請求項108記載の方法。
  110. 110.前記回収工程が蒸留を含む請求項100記載の方法。
  111. 111.前記回収工程は有機溶媒による同時蒸留を含む請求項100記載の方法 。
  112. 112.前記同時蒸留溶媒がアルキルベンゼンを含有する請求項111記載の方 法。
  113. 113.前記アルキルベンセンがC11からC14のアルキルベンゼン及びその 混合物から成る群から選択される請求項112記載の方法。
  114. 114.前記環状エステル非含有留分が前記供給流に再循環される請求項100 記載の方法。
  115. 115.前記環状エステル非含有留分中のオリゴマーが再循環前に加水分解され る請求項114記載の方法。
  116. 116.少なくとも約70重量/容量%のLAを含有する供給流からLDを製造 する方法であって、供給流が約4未満又は約4に等しいDPを有するまで前記供 給流から水を除去して前記LDを生成し、前記成分の少なくとも約5%が前記L Dに転換される方法。
  117. 117.供給流が約1.5から3.0のDPを有するまで水が除去される請求項 116記載の方法。
  118. 118.前記LDを連続的に分離し、精製することをさらに含む請求項116記 載の方法。
  119. 119.水の前記除去工程がL2Aの生成を引き起こす請求項81記載の方法。
  120. 120.(a)XAを含有する供給流を準備し、(b)前記供給流を処理してX AのX2A成分から前記環状エステルを直接生成する 工程から成る環状エステルの製造方法。
  121. 121.前記XAの少なくとも約5%が前記環状エステルに転換される請求項1 13記載の方法。
  122. 122.前記環状エステルがXDである請求項120記載の方法。
  123. 123.XAがX1Aを含有し、X1Aがα−ヒドロキシカルボン酸あるいはそ のエステル、塩又はアミドである請求項120記載の方法。
  124. 124.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸、グリコール酸、酒石酸、マンデ ル酸、ベンジル酸、1−ヒドロキシ1−シクロヘキサンカルボン酸、2−ヒドロ キシ−2−(2−テトラヒドロフラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−(2 −フラニル)エタン酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン、2−ヒドロ キシ−2−メチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒ ドロキシブタン酸、2−ヒドロキシベンタン酸及びそれらの混合物から成る群の 酸、エステル、塩又はアミドから選沢される請求項120記載の方法。
  125. 125.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸、グリコール酸、酒石酸、乳酸塩 、グリコール酸塩、酒石酸塩及びその混合物から成る群から選択される請求項1 20記載の方法。
  126. 126.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸又は乳酸塩である請求項120記 載の方法。
  127. 127.XAがX1Aを含有し、X1Aが乳酸アンモニウムである請求項120 記載の方法。
  128. 128.前記供給流が少なくとも約0.5重量/容量%のLAを含有する請求項 120記載の方法。
  129. 129.前記供給流が初めに約50重量/容量%未満の水を含有する請求項12 0記載の方法。
  130. 130.前記供給流が熱安定性LAあるいはそのエステル、塩又はアミドを含有 する請求項120記載の方法。
  131. 131.前記供給流が、LAあるいはそのエステル、塩又はアミドを含有する発 酵ブロスを含む請求項120記載の方法。
  132. 132.XAの濃度が約75重量/容量%未満である請求項120記載の方法。
  133. 133.XAの濃度が約25重量/容量%未満である請求項120記載の方法。
  134. 134.前記供給流がさらにベンゼン、トルエン、エチルベンセン、キシレン、 クメン、トリメチルベンゼン、アセトニトリル、ハロゲン化芳香族溶媒、炭化水 素及びその混合物から成る群から選択される化合物を含有する請求項120記載 の方法。
  135. 135.前記処理工程が前記供給流から水を除去することを含む請求項120記 載の方法。
  136. 136.水が除去された供給流が約2重量%未満の水濃度を有する請求項135 記載の方法。
  137. 137.前記処理工程は、その成分を共沸溶媒中に希釈した供給流から共沸混合 物として水を除去する工程と、X1Aの気化温度以下に温度を上げて、好ましく は水と反応するウォーターゲッターを加える工程と、モレキュラーシーブを用い る工程と、浸透膜を用いる工程と、水と水和結晶を形成する無水塩を用いる工程 と、供給流を、多糖類又はシリカから成る群から選択される化合物と接触させる 工程とから成る群から選択されるものである請求項120記載の方法。
  138. 138.前記処理工程は、XA成分を共沸溶媒中に希釈した供給流から共沸混合 物として水を除去することを含む請求項120記載の方法。
  139. 139.前記処理工程は、前記供給流が約4未満又は約4に等しいDPを有する まで前記供給流から水を除去してX2Aから直接前記環状エステルを生成するこ とを含む請求項120記載の方法。
  140. 140.前記供給流が蒸気相にあって、前記処理工程は、前記供給流の一部を気 化することと、前記供給流の前記気化部分を気化状態に維持するとともに前記環 状エステルをX2Aから直接生成するのに十分な圧力及び温度条件に保持された 反応域に、前記供給流の前記気化部分を通過させることとを含む請求項120記 載の方法。
  141. 141.前記工程が連続的である請求項120記載の方法。
  142. 142.前記処理工程が、最初に前記供給流の水含有成分を脱水し、次いで脱水 した別の供給流をそれに加え、引き続き処理済の供給流から前記環状エステルを 取り出すことを含む請求項141記載の方法。
  143. 143.前記処理工程は、約55℃から約250℃の温度で前記供給流を処理す ることを含む請求項120記載の方法。
  144. 144.前記供給流がエステル化触媒をさらに含有する請求項120記載の方法 。
  145. 145.前記触媒はイオン交換樹脂、ゼオライト、可溶性酸、アルミナ系触媒、 金属触媒、酵素、シリカ系触媒、鋳型触媒、ミセル触媒及びそれらの混合物から 成る群から選択されたものである請求項144記載の方法。
  146. 146.前記供給流がさらにブロッキング剤を含有する請求項120記載の方法 。
  147. 147.前記ブロッキング剤は無水物、ケトン及びアルデヒドから成る群から選 択される請求項146記載の方法。
  148. 148.処理済の供給流から前記環状エステルを回収して環状エステル含有留分 及び環状エステル非含有留分を生成することをさらに含む請求項120記載の方 法。
  149. 149.前記回収工程は結晶化、溶媒抽出、溶媒による洗浄、クロマトグラフィ ー、膜分配、蒸留及び昇華から成る群から選択される請求項148記載の方法。
  150. 150.前記回収工程が結晶化から成る請求項148記載の方法。
  151. 151.前記環状エステルは前記処理済の供給流から直接結晶化される請求項1 50記載の方法。
  152. 152.前記回収工程はさらに結晶化前に前記環状エステルを濃縮することを含 む請求項150記載の方法。
  153. 153.前記処理済の供給流の連続相がトルエンである請求項152記載の方法 。
  154. 154.前記処理済の供給流の連続相が取り出され、結晶化前に前記環状エステ ルが二次連続相に溶解される請求項150記載の方法。
  155. 155.前記結晶化環状エステルを乾燥することをさらに含む請求項151記載 の方法。
  156. 156.前記回収工程が溶媒抽出から成る請求項148記載の方法。
  157. 157.前記回収工程が前記処理済の供給流を溶媒と混合することを含み、前記 環状エステルが前記処理済の供給流の連続相中よりも前記溶媒中でより可溶性で ある請求項156記載の方法。
  158. 158.前記回収工程が、前記処理済の供給流を溶媒と混合することを含み、前 記環状エステルが前記処理済の供給流の連続相中よりも前記溶媒中で可溶性に劣 る請求項156記載の方法。
  159. 159.前記溶媒がアルカンである請求項158記載の方法。
  160. 160.前記回収工程が前記処理済の供給流を溶媒と混合することを含み、前記 供給流中の未反応成分及びX1Aのオリゴマーが前記処理済の供給流の連続相中 よりも前記溶媒中でより可溶性である請求項156記載の方法。
  161. 161.前記溶媒が水性溶媒である請求項160記載の方法。
  162. 162.前記回収工程が蒸留から成る請求項148記載の方法。
  163. 163.前記蒸留工程が有機溶媒との同時蒸留から成る請求項162記載の方法 。
  164. 164.前記環状エステル非含有留分が前記供給流に再循環される請求項148 記載の方法。
  165. 165.前記環状エステル非含有留分中のオリゴマーが再循環前に加水分解され る請求項164記載の方法。
  166. 166.LDの製造方法であって、 (a)L1A、G1A、L2A、L1A−G1A、G2A及びそれらの混合物か ら成る群から選択されるLD成分を含有し、前記LA成分の濃度が約75重量/ 容量%未満である供給流を準備し、 (b)前記供給流から水を除去して前記LDを生成し、(c)水が除去された前 記供給流から前記LDを回収する工程から成るLDの製造方法。
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