KR20090085159A - 염화 트리틸의 회수 - Google Patents
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Abstract
수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법으로서, (a) 1) 수크로오스 상에 하나 이상의 트리아릴메틸 치환기와 하나 이상의 아실 치환기를 포함하는 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체, 2) 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물, 및 3) 아민을 포함하는 혼합물을 형성하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 산출물로부터 1) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체, 및 ii) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물과 상기 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계; (c) 상기 단계 (b)의 혼합물 ii)로부터 상기 아민을 제거하는 단계; (d) 상기 단계 (c)의 생성물을 할로겐화 수소와 접촉시켜 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; (e) 상기 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및 (f) 상기 단계 (e)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함하는 것인 방법이 개시된다.
염화 트리틸, 수크랄로오스, 수크로오스, 탈트리틸화.
Description
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2006년 12월 5일에 출원된, 미국 임시 특허출원 제60/873,226호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원의 명세서 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아틸메틸(triarylmethyl halide)을 회수하는 방법에 관한 것이다.
수크로오스 유도체 4,l',6'-트리클로로-4,l',6'-트리데옥시 갈락토수크로오스("수크랄로오스")는 유용하고 상업적으로 중요한 비-영양성 감미료(non-nutritive sweetener)이다. 수크랄로오스를 형성하는 하나의 방법은 하기 단계들을 포함하고, 상기에서 아세틸기의 이용이 예로 이용되나, 다른 아실기(예를 들면, 벤조일)가 대신에 이용될 수 있다.
(1) 수크로오스를 트리틸화제(tritylating agent)를 접촉시켜 6,l',6'-트리-O-트리틸수크로오스("TRIS")를 형성하는 단계;
(2) 상기 TRIS를 아세틸화하여 6,l',6'-트리-O-트리틸수크로오스 펜타아세테이트("TRISPA")를 수득하는 단계;
(3) 상기 TRISPA를 탈트리틸화(detritylate)시켜 2,3,4,3',4'-펜타-O-아세틸수크로오스("4-PAS")를 수득하는 단계;
(4) 상기 4-PAS를 이성질체화시켜 2,3,6,3',4'-펜타-O-아세틸수크로오스("6-PAS")를 수득하는 단계;
(5) 상기 6-PAS를 염소로 처리하여 4,l',6'-트리클로로-4,l',6'-트리데옥시갈락토수크로오스 펜타아세테이트("TOSPA")를 수득하는 단계; 및
(6) 상기 TOSPA를 탈아세틸화시켜 4,l',6'-트리클로로-4,l',6'-트리데옥시갈락토수크로오스("수크랄로오스")를 형성하는 단계.
그와 같은 방법들이 예를 들면, 미국특허 제4,783,526호; 제4,801,700호; 제4,362,869호; 제4,920,207호 및 제4,977,254호에 개시되며; 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
트리틸(trityl)기는 통상적으로 염화 트리틸과 같은 할로겐화 트리틸(trityl halide)과의 반응을 통해 도입된다. 상기 반응은 보통 트리틸화(tritylation) 반응에 의해 방출된 HCl을 중화시키기 위해 피리딘과 같은 아민의 내포에 의해 촉딘된다. 전술된 바와 같이, 트리틸 모이어티의 역할이 상기 방법의 첫 3단계에서 수행된다: (1) 트리틸화에 의해 TRIS를 형성하는 단계, (2) 상기 TRIS를 아세틸화하여 TRISPA를 형성하는 단계, 및 (3) 상기 TRISPA를 탈트리틸화시켜 4-PAS를 형성하는 단계.
중요하게는, 이 3-단계 방법의 전체 화학량론(stoichimetry)은 트리틸기의 순소비를 포함하지 않고, 상기에서 트리틸기는 단계 2 동안 사용을 위해 수크로오 스에 의해 "차용되고(borrowed)", 단계 3에서 다시 방출된다. 그러나, 실제로, 하기에서 검토되는 바와 같이, 트리틸화 수크로오스 부산물과 트리틸화 수크로오스 에스테르 부산물(본 명세서에서, 포괄적으로 "트리틸화 수크로오스 불순물(tritylated sucrose impurities)"로 지칭됨)의 형성 때문에, 전체 공정에서 트리틸기의 광범위한 손실의 가능성이 있다.
트리틸화 반응 및 뒤이은 워크업(workup)은 통상적으로 원하는 트리틸화 산물(TRIS) 뿐 아니라, 원치않는 수크로오스 부산물(이하에서, "TRIS-B"라 함)을 생성한다. 그와 같은 부산물은 예를 들면, 수크로오스 분자 상에 부적합한(wrong) 갯수의 트리틸기를 갖고 및/또는 부적합한 위치에 트리틸기를 가질 수 있다. 트리틸 알코올이 또한 과량의 염화 트리틸로부터 형성된다. 필요하지 않음에도 불구하고, 아세틸화 전에 TRIS-B를 제거하기 위해 통상적으로 TRIS가 정제된다. TRIS의 정제(예를 들면, 결정화, 추출 및/또는 크로마토그래피에 의해) 동안, 상당한 비율의 트리틸가가 TRIS 상에서 유지되지 않고, TRIS B 및/또는 트리틸 알코올의 형태로, 모액(mother liquor), 라피네이트 또는 용리 분획(eluent fraciton)으로서 폐용액으로 들어간다. 올바르게 보호된 생성물의 실제 수율은 보통 수준일 수 있다. 마찬가지로, 아세틸화 동안, 추가적인 부산물(이하에서, "TRISPA-B"라 함)이 형성되고, 예를 들면, 부적합한 갯수로 및/또는 부적합한 위치에 아세틸기를 갖는 부정확하게 아세틸화된 화합물을 포함한다. TRIS가 아세틸화 전에 정제되지 않으면(즉, TRIS-B가 제거되지 않으면), 결과물인 TRISPA-B가 부정확하게 트리틸화되고 부정확하게 아세틸화된 수크로오스를 포함할 수 있다.
상업적 관점에서, 트리틸기 이용의 이와 같은 비효율성은 트리틸화제(tritylating agent)가 1) 원료로서 비싸고, 2) 폐기물로서 보관 또는 처리하기에 비용이 많이 들기 때문에, 수크랄로오스를 생성하는 이 경로에 대한 상당한 장벽이 된다. 따라서, 수크랄로오스 제조 공정으로부터 트리틸화제를 회수하고 재이용하는 방법은 매우 유용할 것이다.
발명의 요약
일 양태에서, 본 발명은, 수크로오스 유도체화(derivatization) 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법을 제공한다. 상기 방법은,
(a) 아민의 존재 하에 수크로오스를 트리아릴메틸화시켜서 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스와 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물을 형성하는 단계;
(b) 아민의 존재 하에 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스를 아실화시켜 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르와 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 형성하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 산출물(output)로부터
i) 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르, 및
ii) 상기 트리아틸메틸화 수크로오스 에스테르 부산물 및 상기 단계 (b)의 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 수성 할로겐화 수소(aqueous hydrogen halide)와 접촉시켜, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 세척된 부산물 성분을 형성하는 단계;
(e) 상기 세척된 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된(spent) 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조(crude) 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;
(f) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법을 제공한다. 상기 방법은,
(a) 아민의 존재 하에 수크로오스를 트리아릴메틸화시켜서 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스와 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물을 형성하는 단계;
(b) 아민의 존재 하에 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스를 아실화시켜 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르와 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 형성하는 단계;
(c) 상기 단계 b)의 산출물로부터
i) 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르, 및
ii) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물 및 상기 단계 (b)의 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 탈아실화시키기에 충분한 조건 하에 수성 염기와 접촉시키고, 실질적으로 모든 상기 단계 (b)의 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 상기 제1 부산물 성분을 스트립핑(stripping)하여, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 탈아실화 부산물 성분을 형성하는 단계;
(e) 상기 탈아실화 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;
(f) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법을 제공한다. 상기 방법은,
(a) 하기를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계:
1) 수크로오스 상에 하나 이상의 트리아릴메틸 치환기와 하나 이상의 아실 치환기를 포함하는 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체,
2) 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물, 및
3) 아민;
(b) 상기 단계 (a)의 산출물로부터
i) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체, 및
ii) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물과 상기 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 수성 할로겐화 수소와 접촉시키고, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 세척된 부산물 성분을 형성하는 단계;
(d) 상기 세척된 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된(spent) 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;
(e) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및
(f) 상기 단계 (e)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법을 제공한다. 상기 방법은,
(a) 하기를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계:
1) 수크로오스 상에 하나 이상의 트리아릴메틸 치환기와 하나 이상의 아실 치환기를 포함하는 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체,
2) 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물, 및
3) 아민;
(b) 상기 단계 (a)의 산출물로부터
i) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체, 및
ii) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물과 상기 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 탈아실화시키기에 충분한 조건 하에 수성 염기와 접촉시키고, 실질적으로 모든 상기 단계 (b)의 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 상기 제1 부산물 성분을 스트립핑하여, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 탈아실화 부산물 성분을 형성하는 단계;
(d) 상기 탈아실화 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;
(e) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및
(f) 상기 단계 (e)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함한다.
발명의 상세한 설명
트리틸기가 수크랄로오스의 제조에서 중요한 중간체인 4-PAS의 제조에서 이용되는 트리틸화 수크로오스 유도체로부터 효과적으로 회수될 수 있다는 것이 발견되었다. 먼저, 4-PAS의 펜타벤조에이트(또는 다른 펜타에스테르) 균등물도 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있고, 궁극적으로 트리틸기의 회수와 함께 수크랄로오스로 전환될 수 있다는 것에 유념해야 한다. 검토를 단순화시키기 위해, 본 발명의 하기의 설명은 4-PAS 자체만을 언급하나, 펜타벤조에이트(또는 다른 펜타에스테르) 균등물의 이용도 본 발명에 따라 고려되는 것으로 이해될 것이다.
마찬가지로, 트리틸이 아닌 다른 트리아릴메틸기도 본 발명에 따라 이용될 수 있다. 예를 들면, 아릴 고리 상에서 치환기 패턴을 적절하게 변형시키는 것에 의해, 선택된 치환기가 파라-메톡시에서와 같은 전자-흡인기(electron-withdrawing)인지, 또는 파라-메틸에서와 같은 전자-공여기(electron-donating)인지 여부에 따라, 탈차단(deblocking)(탈트리틸화)의 속도가 가속되거나 또는 지연될 수 있다. 설명을 단순화시키기 위해, 트리틸 화합물 만이 본 발명의 설명에서 언급되나, 본 발명은 전술된(및 기타) 트리아릴메틸기가 대신 이용될 수 있는 것인 구체예를 포함하는 것으로 이해될 것이다.
일반적으로, 본 발명의 목적을 위해 이용되는 할로겐화 수소는 HCl이나, 대신에 HBr이 이용될 수 있다. 단순화를 위해, 하기의 검토는 HCl을 언급할 것이다.
또한, 단순화를 위해, 본 명세서에서의 검토는 상기 공정의 트리틸화 및/또는 아세틸화에서 피리딘을 염기로 이용하는 것에 기반할 것이나, 임의의 적합한 아민 또는 다른 염기, 예를 들면, 디메틸아미노피리딘, 피콜린, 콜리딘, 루티딘, N-메틸모르폴린, 트리에틸아민, 폴리(2-비닐)피리딘 등이 대신에 이용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
본 발명자들은 통상적으로 트리틸기가 약 70:30의 비로 생성물(TRISPA)과 부산물(TRIS-B 및 TRISPA-B)에 분포될 것으로 예상될 수 있다는 것을 발견했다. 제거가 절대적으로 요구되는 것은 아니나, 통상적으로, 부산물은 트리틸화 후에 제거되고, 아세틸화 후에 다시 제거된다. 트리틸화 후에 불순물이 제거되면, 이는 TRIS의 정제 동안 수집된 불순물, 예를 들면, 결정화로부터의 모액, 또는 크로마토그래피 또는 다른 유사한 정제로부터의 용리액인, 불순물을 함유하는 제1 폐용액 w1의 형성을 초래한다. 이 트리틸화 수크로오스 부산물은 w1 흐름(stream)에서 50 몰% 이상, 통상적으로 90 몰% 이상을 차지한다. 아세틸화 후에, TRIS-B의 존재 또는 부재 하에, 반응 혼합물이 TRISPA(본질적으로 순수하나, 수크로오스 유도체의 90 몰% 이상을 차지함) 및 선택적으로 용매를 포함하는 생성물 성분과 트리틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 함유한 제2 폐용액 w2로 (통상적으로, 결정화 또는 크로마터그래피 또는 기타 분리에 의해) 워크-업된다. w2 중 수크로오스 유도체의 50 몰% 이상 및 통상적으로 90 몰% 이상은 그와 같은 부산물을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어, "용액(solution)"은 유체 중의 임의의 종류의 분산을 포함하고, 단일 상(single phase)을 의미하지 않는다. 본 명세서에서 사용된, 구 "생성물 성분(product component)" 등 중의 용어 "성분(component)"은 대상 물질이 용매를 제외한, 구성물의 50 중량% 이상을 차지한다는 것을 나타낸다. 통상적으로, 성분은 90 중량% 이상을 차지할 것이다. "성분"은 예를 들면, 용매 중의 참조된 물질의 용액일 수 있거나, 또는 용매 중에 있지 않은 그 물질일 수 있다.
따라서, w1 및 w2 폐용액은 "폐기된(wasted)" 트리틸기(즉, 궁극적으로 TRISPA 상에 존재하지 않는 트리틸기)를 포함한다. 나머지 트리틸기들은 원하는 생성물(TRISPA) 상에 존재한다. 이들은 궁극적으로 소진된(spent) 트리틸 화합물(주로, 트리틸 알코올, 트리틸 에테르, 및/또는 트리틸 에스테르), 및 HCl이 트리틸 보호기를 제거하기 위해 이용된 경우, 염화 트리틸을 포함하는 폐용액을 형성하는 탈트리틸화의 결과로 등장해야 한다. 따라서, 모든 트리틸기는 궁극적으로 개별적인 폐용액, w1, w2 및 w3에 존재하게 된다.
폐용액 w1과 w2는 통상적으로 유리된 형태의 피리딘(또는 다른 아민) 및/또는 종종, 물 및 전체 수크랄로오스 제조 공정의 다양한 부분으로부터 유래된, 하나 이상의 일반적인 유기합성 용매, 예를 들면, 메탄올, 디메틸 포름아미드, 톨루엔 등과 회합(association)된, 피리딘 히드로클로라이드를 포함한다. 상기 피리딘은 선택적으로 산 수용액 또는 물 단독에 의한 추출에 의해 이 혼합물로부터 제거되고, 나중의 탈트리틸화를 위해 트리틸화 수크로오스 부산물을 유기 용매 중에 온전한 상태로 남길 수 있다. 그와 같은 추출은 통상적으로 80% 이상, 및 보다 통상적으로 90% 이상의 피리딘을 제거한다. 대안적으로, 피리딘은 그대로 남겨져서 전체 혼합물이 탈트리틸화 조건에 적용될 수 있다. 일부 구체예에서, 염화수소 무수물이 이 목적을 위해 이용되어, 직접적으로 조 염화 트리틸(crude trityl chloride)을 생성한다.
이 조 염화 트리틸은 (a) 존재할 수 있는 트리틸 알코올, 트리틸 에테르 및/또는 트리틸 에스테르를 최소화하면서, 염화 트리틸의 수율을 더 높이고, 및 (b) 잔류 수크로오스-유래 불순물을 제거하기 위한 최종 마무리 세척(polishing wash)을 제공하기 위해, 뒤이어 농축 염산과 접촉될 수 있다. TRISPA의 탈트리틸화 동안 별개로 생성된, w3 폐용액, 및 w4 용액(염화 트리틸의 결정화로부터의 여과액)이 HCl에 의한 이 최종 처리에 포함될 수 있다.
본 발명의 특정한 구체예의 세부사항이 도 1을 참조하여 이하에서 제공될 것이다. 이 특정한 구체예의 세부사항은 예시로서 제공되며, 본 발명의 범위의 한정으로 제공되는 것이 아닌 것으로 이해될 것이다. 특히, 도 1에 도시된 구체예는 연속적인 처리 시스템을 이용하며, 이 방식을 이용하는 것이 비교적 더 낮은 체류 시간(residence time)을 제공하는 경향이 있다. 이는 통상적으로 더 낮은 양의 분해를 초래하고, 회수된 염화 트리틸의 수율 및/또는 순도를 개선한다. 그러나, 본 발명에 따라, 회분식(batch) 또는 반-연속적 공정 대안이 대신 이용될 수 있다.
도 1의 전체 도표는 3가지 주요한 기능을 수행하기 위한 장치를 포함한다: 염기 추출(base extraction), 탈트리틸화(detritylation), 및 (염화 트리틸을 재생하기 위한) 활성화(activation). 이 기능들은 하나의 연속적 흐름 시스템(continuous flow system)을 형성하기 위해 통합되어, 자동화된 작업을 촉진하고 장치 크기, 내부 정체(internal holdup) 및 재고 비용을 최소화한다. 이 기능들이 반드시 도시된 바와 같이 통합되지 않아도 되며, 이 공정들이 모두 연속적이어야 하는 것은 아니라는 것에 유념해야 한다. 회분식 공정 및 반-회분식(semi-batch) 공정도 도 1에 도시된 장치에 의해 수행되는 공정을 위해 이용될 수 있다. 그러나, 중요한 고려사항은 상기 시스템에서 수크로오스-유래 화합물의 심각한 불안정성, 특히, 열 또는 산의 존재 하의 분해에 대한 그들의 감수성이다. 이 고려들은 가능한 가장 온화한 조건을 제공할 수 있도록 회분식 공정보다는 연속적 공정의 선택을 촉진할 수 있다.
염기 추출
염기 추출 용기(A)는 각각 트리틸화 폐용액 및 아세틸화 폐용액, w1 및 w2의 피리딘 또는 기타 염기 성분들로부터 트리틸화 수크로오스 부산물 TRIS-B 및 TRISPA-B를 분리하여, 이후의 탈트리틸화를 위해, 수-비혼화성(water-immiscible) 유기 용매에 온전한 상태로 단리한다. 수성 유입 흐름(aqueous influent stream)(S1)은 물(10)과 상업적으로 입수가능한 농축된 34% HCl(12)을 정지 믹서(static mixer)(M1)에서 조합하는 것에 의해 생성된 희석된 HCl 용액을 포함한다. 유기 유입 흐름(organic influent stream)(S2)은 필요한 경우, 직렬 믹서(inline mixter)(M2)에서 수-비혼화성 유기 용매(S12)(예를 들면, 톨루엔)에 의해 적절하게 보충되는, 트리틸화 및 아세틸화 폐용액, w1 및 w2를 포함한다. 추출 공정은 주변 온도(ambient temperature)보다 높거나 또는 더 낮은 온도도 잘 이용될 수 있으나, 통상적으로 실온에서 수행된다. 다양한 탄수화물 유도체의 산에 의해 촉매되는 분해가 보다 낮은 온도에 의해 최소화되기 때문에, 적당한 온도의 이용은 수율 및 처리량(throughput)을 제고하는 경향이 있다.
Sl 흐름 및 S2 흐름은 상기 희석된 산 용액에서 피리딘 및/또는 다른 염기 성분 또는 염의 높은 제거(sequestration)를 촉진하기 위해 추출 용기(A)에서 강하게 혼합된다. 수성 유출 흐름(aqueous effluent stream)(S3)은 폐용액 w1 및/또는 w2에 원래 존재하는 피리딘 및/또는 다른 염기 성분들을 염의 형태로 함유한 희석된 HCl 용액을 포함한다. 유기 유출 흐름(organic effluent stream)(S4)은 피리딘 및/또는 다른 염기 성분을 실질적으로 포함하지 않는, 높은 비극성의 트리틸화 수크로오스를 포함하는 수-비혼화성 유기 용매를 포함한다. S4 흐름은 본질적으로 피리딘 및 보호되지 않은(unprotected) 수크로오스를 포함하지 않기 때문에, 이 구체예의 장점은 필요한 경우, S4 흐름이 증류에 의해 농축될 수 있고, 그에 의해 후속 단계들을 촉진할 수 있다는 것이다.
믹서(M1 및 M2)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 알려진 임의의 종류일 수 있다. 통상적으로 믹서는 전단응력(shear)과 유속(flow)의 철저하게 제어되는 조건 하에서 최대의 반경방향 혼합(radial mixing)을 유도하나, 최소의 축방향(axial) 혼합을 유도하여, 최대의 횡단면 균일성(cross-sectional uniformity)으로 연속적인 관류 블렌딩(plug flow blending)을 제공할 수 있도록 맞춰지고(angled) 배열된 일련의 배플(baffle), 플레이트(plate) 및/또는 바(bar)를 포함하는 정지 믹서일 것이다. 그러나, 다른 믹서들도 교반 탱크 믹서(stirred tank mixer)와 같은 다른 믹서들도 이용될 수 있다.
수-비혼화성 유기 용매의 선택이 단계 1 및/또는 단계 2의 방법(recipe) 및/또는 워크업으로부터의 잔존물로 w1 및/또는 w2 내에 미리 존재하는 것에 의해 사전에 결정될 수 있다. 밀도 스펙트럼의 양 말단으로부터의 대표적인 유기 용매가 이용된다(encounter); 보다 가벼운 알킬 아세테이트, 에테르, 아렌(arene), 예를 들면, 각각 에틸 아세테이트, 디에틸 에테르, 톨루엔부터, 보다 무거운 염화 알킬, 예를 들면, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소 등. 본 명세서에서 사용된 용어, "용매(solvent)"는 또한 용매의 혼합물을 의미한다. 유기 용매(들)의 속성은 공정 운전 산성 조건에 대해 비활성이고, 트리틸 물질(trityl entity)을 가용화시키고 수성 흐름(S1)으로부터 상 분리(phase distinction)를 달성할 수 있으면, 중요하지 않다. 유기 분획(S4)의 혼합 비중(composite specfic gravity)이 두 개의 구별가능한 상을 제공하기에 충분할 정도로 수성 추출물(S3)의 비중과 다르다면, 개별적인 더 가벼운 용매, 더 무거운 용매, 및/또는 수-비혼화성 용매, 예를 들면, 메탄올 용매의 조합도 이용될 수 있다.
다른 구체예들은 피리딘 제거를 위한 대안적인 기술을 이용할 수 있다. 예를 들면, 대안적인 방식은 추출가능한 염 형태를 형성하기 위해 유리 피리딘 분획을 완전히 산성화시키키 보다는, 수성 피리딘 염산염을 염기성화시켜서 유리 피리딘을 형성하고 증류에 의해 이를 회수하는 것이다.
추출 용기(A)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 임의의 종류일 수 있다. 유리하게는, 추출 용기는 수성상과 유기상 간의 복수 회의 역류 접촉(countercurrent contact)를 촉진하여, 최소량의 용매로 최대 분리를 달성하기 위해, 단일 단계 추출 계수(single-stage extraction coefficient)의 차이를 효과적으로 증가시키는(compound) 다중 중간 평형(multiple intermediate equilibration)을 통해 용질의 전체적인 재분배를 최적화하도록 순차적으로 배열된, 일련의 원심분리형 액체-액체 추출 유닛(centrifugal liquid-liquid extraction unit)을 포함할 수 있다. 따라서, 도 1의 예시적인 4-단계 농축에서, 수성 흐름은 트레인(train)의 끝까지 추출 용기(A)를 통해 경로를 따라 흘러가면서, 점진적으로 대향하는 유기 흐름(S2)으로부터 더 많은 양의 피리딘 및/또는 염을 수득하여, 궁극적으로 두 흐름이 추출 용기(A)로부터 나오는 때, 실질적으로 모든 피리딘 및/또는 기타 염기 성분들이 유기 흐름(S2)으로부터 수성 흐름(S3)으로 완전히 옮겨지고, 상기 수성 흐름(S3)은 수성 염 폐기 탱크(T1)로 향한다.
탈트리틸화(Detritylation)
동시에, 추출 용기(A)로부터, 유기 용매(통상적으로 대부분 톨루엔)에 용해된 높은 비극성의 트리틸화 수크로오스를 함유하고, 피리딘 및/또는 다른 염기 성분들은 실질적으로 제거된 유기 유출 흐름(organic effluent)(S4)이 탈트리틸화 용기(B)로 향하고, 상기 용기에서, 대량의 트리틸 제거 단계가 실제로 이루어진다. 이를 위해, 다수의 시약들이 적용되어, (a) HCl과 같은 수성 산으로부터의 트리틸 알코올, (b) 알코올 산으로부터의 트리틸 에테르, 및 (c) 카르복시산으로부터의 트리틸 에스테르를 포함한, 다양하게 소진된(spent) 트리틸 물질을 생성한다. 탈트리틸화는 미네랄 산, 루이스 산, 카르복시산, 술폰산 등과 같은 다양한 종류의 산에 의해 촉매될 수 있다. 일부 구체예에서, 상기 시약은 무수 HCl이어서, 직접 염화 트리틸을 생성한다. 다른 대안들은 중간 유도체를 생성하여, 그들을 염화 트리틸로 전환시키기 위해 추가적인 화학적 처리를 필요로 한다. 예를 들면, 농축된 수성 HCl이 이용되어, 염화 트리틸/트리틸 알코올 혼합물을 생성할 수 있다. 또 다른 대안적인 방식은 수소화(hydrogenation)를 통해 트리틸기를 절단하여 트리페닐메탄을 형성하는 것이다. 그 경우, 염화 트리틸은 상기 트리페닐메탄을 Cl2로 처리하는 것에 의해 재생될 수 있고, 결과적으로 방출된 HCl이 또한 트리틸 알코올과의 반응에 의해 더 많은 염화 트리틸을 형성할 수 있다.
도 1에 도시된 배열에서, 무수 HCl(16)이 정지 믹서(M1 및 M2) 전에 트리틸화 수크로오스를 포함하는 S4 흐름에 주입된다. 정지 믹서(M1 및 M2)에 대해 전술된 바와 같이, 정지 믹서(M3)의 내부는 전단응력과 유속의 철저하게 제어되는 조건 하에서 최대의 반경방향 혼합을 유도하나, 최소의 축방향 혼합을 유도하여, 최대의 횡단면 균일성으로 연속적인 관류 블렌딩을 제공할 수 있도록 맞춰지고 배열된 일련의 배플, 플레이트 및/또는 바를 포함한다. 정지 믹서들은 감소된 유지관리, 낮은 자본 비용 및 공간 효율성-난류 비점성 혼합(turbulant non-viscous mixing)을 보장하기 위한 3 내지 4개의 파이프 직경(3-4 pipe diameter) 이하의 길이를 필요로 함-의 장점을 제공할 수 있다. 그러나, 대신에 다른 종류의 믹서들이 이용될 수 있다.
정지 믹서(M3)을 나오면, S4 흐름은 즉시 탈트리틸화 용기(B)로 들어가고, 상기 용기에서 트리틸기를 절단하기에 충분하나, 수크로오스 유도체의 원치 않는 파괴는 초래하지 않는 정도의 체류 시간이 제공된다. 불안정한 수크로오스 유도체의 산성 환경에 대한 노출을 제한하는 다른 방법들은 (a) 화학량적 양(stoichiometric amount) 정도의 HCl을 이용하고, (b) 반응기에 적절하게 제어되는 냉각 재킷(coolant jacket)을 장착하고, 및 (c) 방출된 수크로오스 유도체가 즉시 침전될 수 있게 하는 비극성 용매를 선택하는 것을 포함한다. 용기의 온도는 통상적으로 30℃ 이상, 보다 통상적으로 40℃ 이상으로 유지된다. 온도는 통상적으로 70℃ 이하이고, 보다 통상적으로 55℃ 이하이다. 탈트리틸화 용기(B)는 통상적으로 관류 반응기(plug-flow reactor)이나, 임의의 디자인의 반응기일 수 있다.
탈트리틸화 용기(B)가 관류 반응기인 경우, 상기 용기는 공간-최적화 배열로 배치된, 가장 편리하게는 나선형으로 감긴 코일 또는 하나의 공통된 내관(shell) 내에 배열된 복수 개의 열의 평행 튜브들인, 비교적 가는 보어 파이프(bore pipe)를 포함할 수 있다. 후자의 디자인이 공통된 내관이 내관과 튜브 열 교환기에서 흔하게 볼 수 있는 디자인과 유사한 디자인으로 외부 냉각제에 대한 격납(containment)를 제공할 수 있게 한다는 점에서 특히 적합하다. 탈트리틸화 용기(B)의 디자인에서 추가적인 중요 고려사항은 내벽 상에 침전된 수크로오스 유도체의 과도한 축적을 예방해야 하는 필요성이다. 이 필요성은 유속과 단면적 간의 상호작용을 최적화하고 TEFLON® PTFE 등과 같은 비-점착성(non-stick) 표면의 이용에 의해 충족될 수 있다. 극도로 어려운 상황에서, 상기 튜브들이 일부 중력을 이용하기 위해(gravitational assistance) 약간의 경사로 배치되게 하는 것에 의해 추가적인 잇점이 도출될 수 있다. 선택적으로 메탄올(14)과 같은 유기 공용매가 첨가(spike)된, 물(10)의 병류(co-current)가 축적이 일어날 가능성이 가능 높은 정면 영역(frontal zone)을 표적화하기 위해 반응기의 하부 구역(lower reach)을 따라 적절하게 배치된 지점에서 도입될 수 있다. 예를 들면, 직렬 믹서(M4)를 통해 편리하게 도입되어, 공용매 전달의 일정한 속도를 보장할 수 있다.
따라서, 탈트리틸화 용기(B)를 나오면, 반응 혼합물은 우세하게, 물-비혼화성 유기 용매에 용해된 유리 염화 트리틸, 및 그 내부에 용해되고 및/또는 분산된 탈트리틸화 수크로오스 및 수크로오스 유도체를 갖는 보완적인 수성상을 포함한다. 이 혼합물(S5)이 유리 염화 트리틸의 트리틸 알코올로의 가수분해에 의한 역전(hydrolytic reversal)을 최소화하고 산성 수성 환경에서 형성된 수크로오스 유도체 분해 산물에 의한 우연한 오염으로부터 염화 트리틸을 보호하기 위해 즉각적인 상분리를 수행하도록 유도되는 것이 일반적으로 바람직하다. 도 1의 구체예에서, 이 작업은 단순한 연속적인 디캔터(decanter) 배열을 이용하는 것에 의해 달성된다. 따라서, 탈트리틸화 용기(B)로부터 나오는 이상 혼합물(biphasic mixture)(S5)은 상의 분리를 위한 충분한 안정화(settling) 시간을 허용하기 위해 적합한 크기의 디캔터 용기(D)로 향한다. 둑 배열(weir arrangement)이 디캔터 용기(D) 내에 적절하게 위치하여, 범람 영역(overflow zone)으로부터의 조 염화 트리틸 용액(S7) 및 안정화 영역(settling zone) 자체의 기부에 위치한 하부 밸브(bottom valve)를 통한, 수성 수크오로스 유도체 상(S)의 연속적인 배출을 가능하게 할 수 있다. 추출 용기(A)에 대해 전술된 바와 같이, 본 발명으로부터 벗어나지 않으면서, 다른 액체-액체 추출 장치가 용이하게 치환될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
활성화
디캔터 용기(D)로부터의 수성상(S6)은 수크로오스 유도체 폐기 탱크(T2)로 향한다. 유기 범람 흐름(S7)은 불가피하게 소량의 가수분해된 형태, 트리틸 알코올과 회합된, 유리 염화 트리틸을 포함하고, 상기 트리틸 알코올은 탈트리틸화 용기(B) 및 디캔터 용기(D)에서 부여된 수성 환경의 결과이다. 이와 같은 활성의 감소는 상기 유기 범람 흐름(S7)이 향하는 활성화 용기(C)에서 회복되며, 상기 용기에서 유리 트리틸 알코올의 히드록시기가 필요한 염소 원자에 의해 재치환된다. 수크로오스 유도체 및/또는 그의 분해 산물을 실질적으로 포함하지 않고, 트리틸 알코올, 트리틸 에스테르, 트릴 및/또는 염화 트리틸을 포함하는 w3 흐름이 선택적으로 활성화 용기(C) 전에 직렬 믹서(M5) 내의 S7과의 조합에 의해 전체 회수 시스템(overall recovery system)으로 도입되어, 혼합 흐름(composite stream)(S8)을 생성할 수 있다. w3 흐름은 탈트리틸화를 수행하기 위해 루이스산, 수성 산, 카르복시산 및/또는 무수 HCl을 이용하는 구체예에서, TRISPA의 탈트리틸화 동안 폐용액으로 생성된다. 대안적으로, w3 흐름은 그 내부에 존재할 수 있는 탈트리틸화 수크로오스 유도체를 제거하기 위해, 탈트리틸화 용기(B)의 유출구(outlet)의 상류에 있는 지점, 또는 완전히 탈트리틸화 용기(B) 전으로 향하게 될 수 있다.
활성화 용기(C)는 임의의 종류의 반응기일 수 있으나, 통상적으로 디자인이 추출 용기(A)에 대해 전술된 디자인과 유사할 것이다. 구체적으로, 도 1의 예시된 4-단계 농축에서, 수성 흐름 (S9)은 트레인(train)의 끝까지 활성화 용기(C)를 통해 경로를 따라 흘러가면서, 점진적으로 대향하는 유기 흐름(S8)으로부터 더 많은 양의 수크로오스 유도체 불순물을 수득하여, 궁극적으로 두 흐름이 활성화 용기(C)로부터 나올 때, 실질적으로 모든 수크로오스-유래 불순물들이 유기 흐름(S8)으로부터 수성 흐름(S9)으로 완전히 옮겨지고, 상기 수성 흐름은 궁극적으로 수성 흐름(S10)으로서 추출 사슬을 나온다. 상기 반응기는 통상적으로 주변 온도에서 운전되나, 그 보다 높거나 또는 그 보다 낮은 온도도 이용될 수 있다.
유기 유입 흐름(S8)은 실질적으로, 수크로오스 유도체 및/또는 그의 분해 산물을 포함하지 않는, 수-비혼화성 유기 용매 및 높은 비극성 염화 트리틸, 트리틸 알코올, 트리틸 에테르 및/또는 트리틸 에스테르를 포함한다. 수성 유입 흐름(S9)은 필요한 경우, 믹서에서 무수 HCl(16)이 첨가된, 농축 HCl 용액을 포함한다. 전술된 바와 같이, 이 믹서는 임의의 종류일 수 있으나, 통상적으로 정지 믹서일 것이다. 접촉되면, 트리틸 알코올, 트리틸 에테르 및/또는 트리틸 에스테르의 염화 트리틸로의 높은 전환 수준 및 수크로오스-유래 불순물의 수성 산성 상으로의 높은 제거율을 촉진하기 위해, S8 흐름과 S9 흐름은 활성화 용기(C)에서 강하게 혼합된다. 통상적으로, 전환은 실질적으로 완전하나, 어느 경우에나 50% 이상이다. 이 공정의 결과, 두 흐름이 나온다. 유기 유출 흐름(S11)은 실질적으로 수크로오스-유래 불순물 및/또는 그들의 분해 산물을 포함하지 않으면서, 수-비혼화성 유기 용매 및 상기 유기 유입 흐름(S8) 내에 원래 존재하는 높은 비극성의 염화 트리틸을 내포한다. 따라서, 수성 유출 흐름(S10)은 원래 유기 유입 흐름(S8)에 존재했던 수크로오스-유래 불순물 및/또는 그의 분해 산물을 포함하는 농축된 HCl 용액을 포함한다.
활성화 용기(C)로부터의 수성 유출 흐름(S10)은 농축된 산 폐기 탱크(T3)로 향한다. 활성화 용기(C)로부터의 유기 유출 흐름(S11)은 유기 용매에 용해되고, 실질적으로 수크로오스 유도체 및/또는 그의 분해 산물이 제거된, 고순도, 통상적으로 95 중량%보다 높은(즉, 전체 트리틸화 화합물 중 5 중량% 이하의 다른 트리틸 화합물이 존재함) 순도의 염화 트리틸을 포함하고, 농축 용액 또는 결정형으로서 고순도의 염화 트리틸을 제공하기 위해 증발기, 결정기, 크로마토그래피 장치, 또는 다른 정제 장치(18)로 향한다.
Tl의 내용물은 다양한 리사이클링(recycling) 단계를 거칠 수 있다. 예를 들면, 공정 용매(process solvent)가 증류에 의해 수집되고, 피리딘 염의 수용액이 남으며, 상기 수용액은 염기의 첨가시, 유리 피리딘을 방출하고, 이는 다시 공정에서의 재사용을 위해 증류에 의해 회수될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예가 하기에서 설명될 것이다. 이 구체예가 회분식 처리 시스템을 이용하나, 연속식 처리 시스템 또는 반-연속식 처리 시스템이 본 발명에 따라 대신 이용될 수 있다.
수크랄로오스 제조 공정의 일부로서, 염화 트리틸이 두 원천(source)으로부터회수된다: TRISPA의 탈트리틸화 동안 염화 트리틸과 함께 생성된, 트리틸화 수크로오스 불순물, 및 소진된 트리틸 화합물(주로, 트리틸 알코올, 트리틸 메틸 에테르와 같은 트리틸 에테르, 및/또는 트리틸 아세테이트와 같은 트리틸 에스테르). 각 원천의 형성 및 처리가 하기에서 설명될 것이다.
트리틸화 수크로오스 불순물
일부 구체예에서, TRIS는 아세틸화 전에 정제되지 않고(즉, 트리틸화 수크로오스 부산물이 제거되지 않음), 결과물인 트리틸화 수크로오스 불순물은 부정확하게 트리틸화되고 부정확하게 아세틸화된 화합물을 포함한다. 그러나, 다른 구체예에서, 트리틸화 수크로오스 부산물은 아세틸화 전에 제거된다. 그들은 트리틸화 수크로오스 부산물을 포함하는, 흐름 w1에 대해 본 명세서에서 앞서 기재된 바와 같은 성분을 형성할 수 있고, 트리틸화 수크로오스 에스테르 부산물은 흐름 w2에 대해 전술된 바와 같이, 별개로 정제된 TRIS의 아세틸화의 결과로 생성된다. 그와 같은 경우에서, 상기 트리틸화 수크로오스 부산물은 선택적으로 상기 트리틸화 수크로오스 불순물 성분의 일부를 형성할 수 있다.
어느 경우에서나, 트리틸화 수크로오스 불순물은 일반적으로 일정량의 피리딘 및 또 다른 용매, 통상적으로 메탄올을 포함하는 용매 중의 용액으로 존재할 수 있다. 수크랄로오스 제조 공정의 다른 부분으로부터 유래된 소량의 다른 용매, 예를 들면, 톨루엔도 존재할 수 있다. 제1 단계에서, 상기 용액의 pH는 25% 수산화나트륨과 같은 적합한 염기의 첨가에 의해 약 12-13까지 높아질 수 있고, 상기 혼합물은 이 pH 범위에서 유지되고 아세트산 및/또는 아세트산 무수물(TRISPA 형성으로부터의 잔류물)을 수용성 염으로 전환시키고 피리딘 염을 유리 피리딘으로 전환시키기에 충분한 시간 및 온도 하에 가열될 수 있다. 이 단계에서 어느 정도의 트리틸화 수크로오스 에스테르 부산물의 탈아세틸화가 또한 일어나고, 이는 보다 온화한 조건이 이용될 수 있으나, 통상적으로 약 50℃ 또는 그보다 약간 높은 온도에서 수행된다.
제1 단계가 실질적으로 완료되면, 대부분의 메탄올 및 일부 피리딘을 증발시키고 실질적으로 탈아세틸화의 완료를 추진하기 위해, 혼합물이 보다 높은 온도, 통상적으로 약 9O℃까지 가열된다. 뒤이어, 잔류 휘발성 성분들, 주로, 피리딘 및 보다 소량의 메탄올과 톨루엔을 실질적으로 모두 제거하기 위해 충분한 시간 동안 상기 혼합물에 증기가 살포된다(sparge). 이 증기에 의한 스트립핑 단계(steam stripping)는 통상적으로 혼합물 중의 피리딘(또는 다른 아민) 함량이 약 0.1 중량% 미만인 경우 완료된 것으로 간주된다.
그 후, 용매(다른 수-비혼화성 용매가 이용될 수 있으나, 통상적으로 톨루엔임)가 상기 혼합물에 첨가되어, 대부분의 트리틸기를 주로 트리틸화 수크로오스의 형태로 포함하고, 종종 보다 작은 양의 트리틸 알코올을 포함하는 용매상, 및 아세트산 나트륨과 같은 수성 염을 주로 포함하는 수성상을 가져온다. 상기 상들이 분리되고, 수성상은 추가적인 톨루엔에 의해 추출되고 버려진다. 톨루엔 상이 그 내부에 함유된 트리틸화 수크로오스의 후속 탈트리틸화를 위해 합쳐진다.
탈트리틸화는 상기 톨루엔상을 수성 HCl, 통상적으로 약 32 중량% 농도의 HCl과 접촉시켜서, 상기 트리틸화 수크로오스 에스테르의 트리틸기를 절단하고, 트리틸 알코올과 일정량의 염화 트리틸을 생성하는 것에 의해 수행될 수 있다. 필요한 경우, 염화 트리틸의 형성은 보다 농축된 HCl, 약 35 중량%의 HCl을 이용하거나, 또는 상기 톨루엔상을 무수 HCl에 의해 처리하는 것에 의해 더 높은 정도의 완료까지 추진될 수 있다. 이와 같은 처리는 통상적으로 주변 온도 부근에서 수행될 수 있으나, 이보다 더 높거나 또는 더 낮은 온도가 이용될 수 있다. 일반적으로, 이 단계들은 약 15℃ 내지 약 30℃의 범위에서 수행된다. 그 결과는 중간 순도의 염화 트리틸의 톨루엔 용액이고, 이는 통상적으로 하기에서 더 설명되는 바와 같이, 고급(high grade) 염화 트리틸로의 최종 전환을 거친다. 하기에서 설명되는 바와 같이, 그와 같은 전환 전에, 일부 구체예에서, 조 염화 트리틸이 4-PAS를 형성하기 위해 먼저 TRISPA의 탈트리틸화로부터 유래된 조 염화 트리틸과 조합된다.
소진된 트리틸 화합물(Spent Trityl Compounds)
통상적으로 TRISPA를 용매(통상적으로 톨루엔) 중에서 무수 HCl과 접촉시키는 것에 의해 수행되는, TRISPA의 탈트리틸화 동안 염화 트리틸과 함께, 소진된 트리틸 화합물(주로, 트리틸 알코올, 트리틸 에테르, 및/또는 트리틸 에스테르)이 생성된다. 통상적으로, 탈트리틸화를 위해 무수 HCl이 이용되는 경우, 트리틸기는 주로 염화 트리틸의 형태이고, 트리틸 알코올, 트리틸 에테르, 또는 트리틸 에스테르가 보다 적은 양으로 기여한다. 소진된 트리틸 화합물 및 염화 트리틸은 톨루엔 용액 중에 존재하고, 상기 용액은 수크랄로오스 제조 공정에서 유래된 수크로오스 유도체 및 잔량의 아민과 같은 수용성 성분을 제거하기 위해 통상적으로 32 중량%의 수성 HCl로 세척된다. 세척을 위해 주로 주변 온도가 이용되며, 약 15℃ 내지 약 30℃ 범위의 모든 온도가 일반적으로 적용가능하나, 다른 온도들도 이용될 수 있다. 그 결과는 하기에서 설명되는 바와 같이, 증류 또는 진공 스트립핑(vacuum stripping)에 의해 농축되고 단독으로 또는 전술된 바와 같은 트리틸화 수크로오스 불순물로부터 수득된 조 염화 트리틸과 조합되어, 고급 염화 트리틸로 전환될 수 있는, 제2 조 염화 트리틸의 톨루엔 용액이다.
고급 염화 트리틸의 제조
전술된 바와 같이 제조된, 조 염화 트리틸(톨루엔 중의 용액)이 고급 염화 트리틸로 전환될 수 있다. 공급물(feed) 내에는 염화 트리틸의 최종 결정화로부터 유래된 모액이 포함될 수 있다. 일부 구체예에서, 전체 순도를 높이기 위해, 먼저 상기 조 물질을 활성화된 탄소(activated carbon)으로 처리하는 것이 유용할 수 있으나, 이것이 반드시 요구되는 것은 아니다. 고급 염화트리틸로의 전환은 상기 용액을 농축된 수성 HCl(통상적으로, 35 - 37 중량%)과 접촉시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 전환을 완료시키기 위해 무수 HCl도 이용될 수 있다. 결과물인 염화 트리틸은 통상적으로 유기 용매에 용해된 95 중량%보다 높은(즉, 전체 트리틸화 물질 중에 5 중량% 이하의 다른 트리틸 화합물이 존재함) 순도를 갖는다. 이 용액은 상승된 온도(통상적으로 약 5O℃ 내지 약 70℃ 및, 통상적으로 진공 하에서)에서 스트립핑(stripping)하는 것에 약 50 내지 55 중량%까지 농축되고, 뒤이어 염화 트리틸이 고순도, 통상적으로 약 98 중량%이상의 결정으로 침전될 수 있도록 냉각되고, 상기 결정은 원심분리 또는 여과에 의해 회수될 수 있다. 통상적으로, 냉각은 약 0℃ 내지 약 2O℃ 범위의 온도까지 수행된다. 상기 결정형 생성물은 그 자체로 이용되거나 또는 용매를 제거하기 위해 건조되고, 모액은 전술된 바와 같이 리사이클링될 수 있다.
보다 일반적으로, 전술된 절차들은 다른 수크로오스 유도체화 공정, 특히, 수크랄로오스 제조 공정으로부터의 염화 트리틸의 회수에 적용될 수 있다. 하나의 대표적인 적용은 전술된 것과 다른, 트리틸화 및 아세틸화 중간체를 통한 수크랄로오스의 제조 공정, 예를 들면, 참조에 의해 본 명세서에 포함된, 2007년 3월 28일에 공개된 중국특허출원공개 CN 1935822 A에 개시된 것과 같은 합성 경로를 이용한 공정에서이다. 상기 공정은 예를 들면, 참조에 의해 본 명세서에 포함된 미국특허 제4,889,928호에 개시된 바와 같이 제조된 수크로오스 4,6-오르토에스테르에서 개시된다. 아민(예를 들면, 피리딘)의 존재 하에서 상기 오르토에스테르와 염화 트리틸의 반응이 상응하는, 1',6' 이트리틸화 오르토에스테르(1', 6' ditritylated orthoester)를 제공하고, 상기 오르토에스테르는 모든 잔여 히드록시기를 보호하기 위해 (역시, 피리딘과 같은 아민의 존재 하에) 2, 3, 3' 및 4' 위치에서 아세트산 무수물에 의해 아세틸화된다. 1/5 물/아세트산에 의한 상기 생성물의 부분적 가수분해가 2,3,6,3',4'-펜타-O-아세틸수크로오스(6-PAS)를 제공하고, 그 후, 이것이 공지된 방법에 의해 수크랄로오스로 전환될 수 있다.
본 발명에 따르면, 그와 같은 경로에 의한 수크랄로오스의 제조는 또한 결정화, 크로마토그래피, 또는 기타 수단에 의해 하나 이상의 중간체를 분리하는 단계를 포함할 수 있고, 그 과정에서, 트리틸화 수크로오스 에스테르 부산물 및 아민을 포함하는 혼합물이 형성될 수 있다. 염화 트리틸을 회수하기 위해, 그와 같은 혼합물은 본 명세서에서 전술된 방법에 의해 처리될 수 있다. 염화 트리틸은 또한 2,3,4,3',4'-펜타-O-아세틸수크로오스를 형성하기 위해 TRISPA를 탈아세틸화하는 것에 의해 유리된 트리틸기로부터 염화 트리틸을 회수하는 것과 관련하여 전술된 것과 동일한 기법을 이용하여 트리틸화 및 아세틸화 오르토에스테르를 2,3,6,3',4'-펜타-O-아세틸수크로오스로 전환하는 단계로부터 회수될 수 있다.
따라서, 전반적으로, 본 발명은 하기를 포함하는 염화 트리틸을 회수하는 방법을 제공한다:
(a) 하기를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계:
1) 수크로오스 상에 하나 이상의 트리틸 치환기 및 하나 이상의 아실 치환기를 포함하는 트리틸화 수크로오스 유도체,
2) 트리틸화 수크로오스 에스테르 부산물, 및
3) 아민, 및
(b) 상기 단계 (a)의 산출물로부터
i) 상기 트리틸화 수크로오스 유도체, 및
ii) 상기 수크로오스 에스테르 부산물과 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계.
일 구체예에서, 상기 방법은 그 후, 상기 단계 (b)의 혼합물 ii)를 포함하는 부산물 성분을 상기 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 수성 할로겐화 수소(aqueous hydrogen halid)와 접촉시켜, 하나 이상의 트리틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 세척된 부산물 성분을 형성하는 단계를 포함한다. 뒤이어, 상기 세척된 부산물 성분이 할로겐화 수소와 접촉되어 상기 하나 이상의 트리틸화 수크로오스 불순물로부터 트리틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리틸과, 트리틸 알코올, 트리틸 에스테르, 및 트리틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된(spent) 트리틸 화합물을 포함하는 조 할로겐화 트리틸 성분을 형성한다. 그 후, 상기 조 할로겐화 트리틸 성분이 할로겐화 수소와 접촉되어 상기 하나 이상의 소진된 트리틸 화합물을 할로겐화 트리틸로 전환시키고, 그에 의해 정제된 할로겐화 트리틸 성분을 형성하고, 그 후, 상기 할로겐화 트리틸이 회수된다.
또 다른 구체예에서, 상기 방법은 상기 단계 (b)의 혼합물 ii)를 포함하는 부산물 성분을 상기 트리틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 탈아실화시키기에 충분한 조건 하에 수성 염기와 접촉시키고, 실질적으로 모든 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 상기 제1 부산물 성분을 스트립핑하여, 하나 이상의 트리틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 탈아실화 부산물 성분을 형성하는 단계를 포함한다. 그 후, 이 성분은 할로겐화 수소와 접촉되어 상기 하나 이상의 트리틸화 수크로오스 불순물로부터 트리틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리틸과, 트리틸 알코올, 트리틸 에스테르, 및 트리틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된 트리틸 화합물을 포함하는 조 할로겐화 트리틸 성분을 형성한다. 그 후, 상기 조 할로겐화 트리틸 성분이 할로겐화 수소와 접촉되어 상기 하나 이상의 소진된 트리틸 화합물을 할로겐화 트리틸로 전환시키고, 그에 의해 정제된 할로겐화 트리틸 성분을 형성하고, 뒤이어 상기 할로겐화 트리틸을 회수한다.
본 명세서에서 본 발명의 특정한 구체예를 참조하여 예시되고, 설명되나, 첨부된 청구의 범위를 상세하게 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 다양한 변형들이 세부적으로 이루어질 수 있고, 상기 변형들은 청구된 발명의 원칙 및 범위 내에 여전히 속할 수 있으며, 이 청구항들이 그에 따라 해석되도록 의도된다.
도 1은 본 발명에 따라, 수크랄로오스를 제조하는 공정으로부터 트리틸기를 회수하는 방법의 개략적인 공정 흐름도이다.
Claims (44)
- 수크로오스 유도체화(derivatization) 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법으로서,(a) 아민의 존재 하에 수크로오스를 트리아릴메틸화시켜서 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스와 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물을 형성하는 단계;(b) 아민의 존재 하에 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스를 아실화시켜 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르와 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 형성하는 단계;(c) 상기 단계 (b)의 산출물(output)로부터i) 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르, 및ii) 상기 트리아틸메틸화 수크로오스 에스테르 부산물 및 상기 단계 (b)의 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;(d) 상기 단계 (c)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 수성 할로겐화 수소(aqueous hydrogen halide)와 접촉시켜, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 세척된 부산물 성분을 형성하는 단계;(e) 상기 세척된 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아 릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된(spent) 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조(crude) 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;(f) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및(g) 상기 단계 (f)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 (b)는 상기 단계 (a)의 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물의 존재 하에 수행되고 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물이 아실화되어 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물의 일부를 형성하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 부산물 성분은 상기 단계 (a)의 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물을 더 포함하고, 상기 단계 (d)의 접촉은 상기 제1 부산물 성분으로부터 트리아릴메틸기를 추가적으로 절단하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 부산물 성분은 상기 단계 (a)의 아민을 더 포함하고, 상기 단계 (d)의 접촉은 상기 제1 부산물 성분으로부터 상기 단계 (a)의 아민 을 더 제거하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 트리아릴메틸은 트리틸인 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 6,1',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르를 상기 트리아릴메틸기를 제거하기에 충분한 조건 하에 산과 접촉시키고 그에 의해 2,3,4,3',4'-펜타-O-아실수크로오스와, 할로겐화 트리아릴메틸, 및 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제2 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하고, 뒤이어 상기 2,3,4,3',4'-펜타-O-아실수크로오스로부터 상기 제2 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 분리하고, 상기 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜, 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 산은 할로겐화 수소 무수물인 것인 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 제2 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분은 상기 단계 (e) 후 및 상기 단계 (f) 전에 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분과 혼합되는 것인 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 수성인 것인 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 무수물인 것인 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 제2의 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분은 상기 단계 (d) 후 및, 상기 단계 (e) 전 또는 상기 단계 (e) 동안, 상기 세척된 부산물 성분과 혼합되는 것인 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 수성인 것인 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 무수물인 것인 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 2,3,4,3',4'-펜타-O-아실수크로오스를 수크랄로오스로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 할로겐화물은 염화물인 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 할로겐화물은 브롬화물인 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 아실화 단계는 아세틸화를 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 아실화 단계는 벤조일화(benzoylate)를 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 아민은 단계 (a), 단계 (b) 또는 두 단계 모두에서 피리딘인 것인 방법.
- 수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법으로서,(a) 아민의 존재 하에 수크로오스를 트리아릴메틸화시켜서 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스와 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물을 형성하는 단계;(b) 아민의 존재 하에 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스를 아실화시켜 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르와 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 형성하는 단계;(c) 상기 단계 b)의 산출물로부터i) 상기 6,l',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르, 및ii) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물 및 상기 단계 (b)의 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;(d) 상기 단계 (c)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 탈아실화시키기에 충분한 조건 하에 수성 염기와 접촉시키고, 실질적으로 모든 상기 단계 (b)의 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 상기 제1 부산물 성분을 스트립핑(stripping)하여, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 탈아실화 부산물 성분을 형성하는 단계;(e) 상기 탈아실화 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;(f) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및(g) 상기 단계 (f)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함하는 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 단계 (b)는 상기 단계 (a)의 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물의 존재 하에 수행되고 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물이 아실화되어 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물의 일부를 형성하는 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 제1 부산물 성분은 상기 단계 (a)의 트리아릴메틸화 수크로오스 부산물을 더 포함하는 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 제1 부산물 성분은 상기 단계 (a)의 아민을 더 포함하고, 상기 단계 (d)의 스트립핑은 상기 제1 부산물 성분으로부터 상기 단계 (a)의 아민을 더 제거하는 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 트리아릴메틸은 트리틸인 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 6,1',6'-트리-O-트리아릴메틸수크로오스 펜타에스테르를 상기 트리아릴메틸기를 제거하기에 충분한 조건 하에 산과 접촉시키고 그에 의해 2,3,4,3',4'-펜타-O-아실수크로오스와, 할로겐화 트리아릴메틸, 및 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제2 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하고, 뒤이어 상기 2,3,4,3',4'-펜타-O-아실수크로오스로부터 상기 제2 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 분리하고, 상기 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜, 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴틸로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 산은 할로겐화 수소 무수물인 것인 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 제2 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분은 상기 단계 (e) 후 및 상기 단계 (f) 전에 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분과 혼합되는 것인 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 수성인 것인 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 무수물인 것인 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 제2 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분은 상기 단계 (d) 후 및, 상기 단계 (e) 전 또는 상기 단계 (e) 동안, 상기 탈아실화 부산물 성분과 혼합되는 것인 방법.
- 제30항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 수성인 것인 방법.
- 제30항에 있어서, 상기 단계 (f)의 할로겐화 수소는 무수물인 것인 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 2,3,4,3',4'-펜타-O-아실수크로오스를 수크랄로오스로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 할로겐화물은 염화물인 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 할로겐화물은 브롬화물인 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 아실화 단계는 아세틸화를 포함하는 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 아실화 단계는 벤조일화를 포함하는 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 아민은 단계 (a), 단계 (b) 또는 두 단계 모두에서 피리딘인 것인 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 단계 (c)의 혼합물 ii)는 용매를 더 포함하고, 상기 스트립핑은 적어도 상기 용매의 일부를 제거하는 것인 방법.
- 제39항에 있어서, 상기 용매는 메탄올인 것인 방법.
- 수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법으로서,(a) 하기를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계:1) 수크로오스 상에 하나 이상의 트리아릴메틸 치환기와 하나 이상의 아실 치환기를 포함하는 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체,2) 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물, 및3) 아민;(b) 상기 단계 (a)의 산출물로부터i) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체, 및ii) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물과 상기 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;(c) 상기 단계 (b)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 수성 할로겐화 수소와 접촉시키고, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 세척된 부산물 성분을 형성하는 단계;(d) 상기 세척된 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된(spent) 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;(e) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및(f) 상기 단계 (e)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함하는 것인 방법.
- 제41항에 있어서, 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체를 수크랄로오스로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
- 수크로오스 유도체화 공정으로부터 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 방법으로서,(a) 하기를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계:1) 수크로오스 상에 하나 이상의 트리아릴메틸 치환기와 하나 이상의 아실 치환기를 포함하는 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체,2) 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물, 및3) 아민;(b) 상기 단계 (a)의 산출물로부터i) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체, 및ii) 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물과 상기 아민을 포함하는 혼합물을 분리하는 단계;(c) 상기 단계 (b)의 혼합물 ii)를 포함하는 제1 부산물 성분을 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 에스테르 부산물을 탈아실화시키기에 충분한 조건 하에 수성 염기와 접촉시키고, 실질적으로 모든 상기 단계 (b)의 아민을 제거하기에 충분한 조건 하에 상기 제1 부산물 성분을 스트립핑하여, 하나 이상의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물을 포함하는 탈아실화 부산물 성분을 형성하는 단계;(d) 상기 탈아실화 부산물 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상 의 트리아릴메틸화 수크로오스 불순물로부터 트리아릴메틸기를 절단하고 그에 의해 할로겐화 트리아릴메틸과, 트리아릴메틸 알코올, 트리아릴메틸 에스테르, 및 트리아릴메틸 에테르로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 포함하는 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계;(e) 상기 제1 조 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 할로겐화 수소와 접촉시켜 상기 하나 이상의 소진된 트리아릴메틸 화합물을 할로겐화 트리아릴메틸로 전환시켜, 정제된 할로겐화 트리아릴메틸 성분을 형성하는 단계; 및(f) 상기 단계 (e)의 산출물로부터 상기 할로겐화 트리아릴메틸을 회수하는 단계를 포함하는 것인 방법.
- 제43항에 있어서, 상기 트리아릴메틸화 수크로오스 유도체를 수크랄로오스로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
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