KR20140033098A - 주석 화합물을 이용한 카르복시산의 추출 - Google Patents

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Abstract

3급 아미드 용매를 포함하는 액체로부터 카르복시산을 제거하는 방법으로서, 상기 방법은 A) 산추출성 주석 화학종 및 상기 3급 아미드 용매와 혼합되지 않는 추출 용매를 포함하는 추출 매질을 형성하는 단계; B) 이어서, 상기 3급 아미드 용매를 포함하는 상기 액체를 상기 추출 매질과 접촉시켜, 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 상 및 상기 추출 용매를 포함하는 상을 형성하는 단계; 및 C) 상기 추출 용매를 포함하는 상기 상을 제거함으로써, 상기 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 액체를 제공하는 단계; 를 포함하며, 상기 산추출성 주석 화학종이, 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드와 1 당량 미만의 카르복시산의 반응에 의하여 얻을 수 있는 주석 화학종, 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산과 수계 염기의 반응에 의하여 얻을 수 있는 주석 화학종, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

Description

주석 화합물을 이용한 카르복시산의 추출{Extraction of carboxylic acids with tin compounds}
본 개시는 카르복시산의 추출에 관한 것이다.
3급 아미드는 다양한 산업용 화학 공정에서 용매로서 사용되며, 이들 공정에서의 재사용을 위한 그것들의 재순환은 상당한 상업적 가치가 있다. 3급 아미드 내에서 수행된 반응의 유형에 따라, 그러한 재순환은, 비용-효율적인 방식으로 3급 아미드로부터 쉽게 분리되지 않는 반응 부산물의 제거를 요구할 수 있다. 그러한 부산물의 일례로는 카르복시산이 포함된다. 일부의 경우에 있어서, 이것들은 재순환의 일부로서 사용된 용매로부터 제거되어야 하며, 다른 경우에 있어서, 그것들이 용매로부터 제거되어야 하는 반면에 여전히 공정의 중간 물질을 용해시키는데 사용된다. 후자의 경우는 빈번하게 산 제거의 어려움을 가중시키는데, 이것은 잠재적으로 민감한 중간 물질이 존재할 수 있기 때문이다. 수크랄로오스의 상업적 제조는 카르복시산이 3급 아미드 용매로부터 제거될 필요가 있는 공정의 일례로, 단독으로 뿐만 아니라 민감한 공정 중간물질의 존재하에서도 모두 제거될 필요가 있다.
수크로오스로부터 만들어지는 고강도 감미료인 수크랄로오스(4,1',6'-트리클로로-4,1',6'-트리데옥시갈락토수크로오스)는 많은 식음료 분야에 사용될 수 있다.
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<수크랄로오스>
수크랄로오스의 제조를 위한 수많은 다른 합성 경로가 개발되어 왔는데, 그러한 방법들에 있어서, 6 위치에 있는 반응성 하이드록시기가 먼저 아실기로 차단되어 수크로오스-6-에스테르를 만든다. 아실기는 다른 것들이 사용될 수도 있지만, 전형적으로 아세틸 또는 벤조일기이다. 그 다음, 수크로오스-6-에스테르는 염화되어 4, 1' 및 6' 위치에서 하이드록시기를 치환하여 4,1',6'-트리클로로-4,1',6'-트리데옥시갈락토수크로오스 6-에스테르(본 명세서에서는 수크랄로오스-6-에스테르로 지칭됨)를 생성하고, 이어진 가수분해에 의하여 아실 치환기가 제거되어, 수크랄로오스가 생성된다. 수크로오스-6-에스테르의 형성을 위한 몇 가지 합성 경로는 주석 매개 아실화 반응(tin-mediated acylation reactions)을 수반하는데, 그 대표적인 예들이, 미국특허 제4,950,746호; 제5,023,329호; 제5,089,608호; 제5,034,551호; 및 제5,470,969호에 개시되어 있으며, 이들 문헌 모두는 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다.
다양한 염소화제가 수크로오스-6-에스테르를 염소화하는데 사용될 수 있는데, Arnold 시약과 같은 Vilsmeier-형 염이 가장 보편적으로 사용될 것이다. 하나의 적절한 염소화 공정이 Walkup의 미국특허 제4,980,463호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다. 이 공정은 3급 아미드, 전형적으로 N,N-디메틸 포름아미드("DMF")를 염소화 반응 용매로 사용한다. 염소화가 완료된 후에, 베이스 수크로오스 모이어티에 대한 아놀드 시약의 부가물 및 잉여의 염소화제가 염기 수용액으로 중화되어("퀀칭되어(quenched)") 수용액 형태의 수크랄로오스-6-에스테르를 제공하며, 이때, 3급 아미드 용매 및 염소화제의 반응으로부터 유래하는 염이 수반된다. 그 다음, 수크랄로오스-6-에스테르는 탈아실화되어(deacylated) 수크랄로오스를 생성한다. 하나의 적절한 탈아실화 공정이 Navia의 미국특허 제5,498,709호에 개시되어 있으며, 이 문헌의 전체 개시내용은 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다.
그러한 공정들에 있어서, 공정 중의 여러 시점에서 카르복시산이 제거될 필요가 있다. 따라서, 이들 산을 제거하는 손쉬운 방법은 상업적 가치가 있다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 3급 아미드 용매를 포함하는 액체로부터 카르복시산을 제거하는 방법을 제공한다. 이 방법은
B) 3급 아미드 용매를 포함하는 액체를 추출 매질과 접촉시키는 단계로서, 추출 매질은 산추출성 주석 화학종 및 추출 용매를 포함하고, 추출 용매는 3급 아미드 용매와 혼합되지 않으며, 그에 따라, 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 상과 추출 용매를 포함하는 상을 형성하는 단계; 및
C) 추출 용매를 포함하는 상을 제거하여, 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 액체를 제공하는 단계;를 포함하며,
이때, 산추출성 주석 화학종이, 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드와 1 당량 미만의 카르복시산의 반응에 의하여 얻어질 수 있는 주석 화학종, 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산과 염기 수용액의 반응에 의하여 얻어질 수 있는 주석 화학종, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
특히, 이 방법은
A) 산추출성 주석 화학종 및 3급 아미드 용매와 혼합되지 않는 추출 용매를 포함하는 추출 매질을 형성하는 단계;
B) 이어서 3급 아미드 용매를 포함하는 액체와 상기 추출 매질을 접촉시켜, 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 상 및 추출 용매를 포함하는 상을 형성하는 단계; 및
C) 추출 용매를 포함하는 상을 제거하여, 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 액체를 제공하는 단계;를 포함하며,
이때, 산추출성 주석 화학종이, 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드와 1 당량 미만의 카르복시산 반응에 의하여 얻어질 수 있는 주석 화학종, 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산과 염기 수용액의 반응에 의하여 얻어질 수 있는 주석 화학종, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명은 또한 수크로오스-6-아실레이트를 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은, 순서에 따라,
(i) 수크로오스, 3급 아미드 용매 및 유기 주석계 아실화 조촉매를 포함하는 제1 반응 혼합물을 제공하는 단계,
(ii) 제1 반응 혼합물로부터 물을 제거하여, 실질적으로 물이 없는 제2 반응 혼합물을 제공하는 단계;
(iii) 카르복시산 무수물을 제2 반응 혼합물에 첨가하여 제3 반응 혼합물을 제공하고, 그에 따라 수크로오스-6-아실레이트를 생성하는 단계; 및
(iv) 본 발명에 따른 방법에 의하여 제3 반응 혼합물로부터 카르복시산을 제거하는 단계를 포함한다.
도 1은, 본 발명에 따른, 수크로오스-6-아세테이트를 포함하는 공정 스트림으로부터 아세트산을 제거하기 위한 공정의 도식적인 다이아그램이다.
본 발명은 특정한 주석 화합물을 사용하는 카르복시산의 반응성 추출에 의하여 3급 아미드 스트림으로부터 카르복시산을 제거하는 방법을 제공한다. 본 방법은 카르복시산이 제거될 필요가 있는 다양한 상황에서 적용가능하다. 예시의 목적으로, 본 개시는 수크랄로오스의 제조에 도움이 되는 측면에서 본 발명의 방법을 사용하는 방법을 기술하지만, 본 발명은 좁은 문맥에서의 산 제거에만 제한되지 않는다. 실제로, 이들 방법들은 카르복시산이 3급 아미드 용매로부터 제거될 필요가 있는 임의의 공정에 적용된다.
산이 제거될 수 있는 3급 아미드 용매의 비제한적인 실시예에는 N,N-디메틸 포름아미드(DMF), N,N-디에틸 포름아미드, N,N-디부틸 포름아미드, N,N-디메틸 아세트아미드, 및 N-메틸-2-피롤리돈이 포함된다. 단순화를 위해, 본 발명은 DMF의 사용에 관하여 기술될 것인데, DMF는 수크랄로오스 합성에 사용되는 용매로서, 그리고, 반응성 추출에 의하여 카르복시산이 제거되는 용매로서 사용된다. 그럼에도 불구하고, 임의의 3급 아미드 용매로부터 산을 제거하는 것은, 수크랄로오스 공정 중간물질의 존재 여부와 상관없이, 본 발명의 범위 안에 있다.
본 발명자들은, 수크랄로오스의 제조 동안, 상당한 양의 저급 카르복시산(lower carboxylic acids)이, 부생성물 또는 부산물로서, 합성 절차의 다양한 국면에서, 생성될 수 있다는 것을 발견하였다. 수크로오스-6-아세테이트가 공정 내에서 중간물질로서 사용되는 경우, 이들은 전형적으로 아세트산을 포함한다. 단순화를 위하여, 이후의 논의는 아세트산의 제거를 참조할 것이다. 그러나, 수크랄로오스를 제조하기 위한 구체적인 합성 경로에 따라, 다른 산들이, 부가하여 또는 그 대신에 존재할 수 있다. 예를 들면, DMF 용매가 공정에서, 예를 들어, 빌스마이어-형 염을 형성하기 위하여 사용되는 경우, 포름산이 DMF의 가수분해에 의하여 생성될 수 있다. 다른 산의 예는 C3-C7 모노카르복시산을 포함하며, 그 구체적인 예로서는 벤조산이 있다. 임의의 3급 아미드 용매로부터의 임의의 카르복시산의 제거가 본 발명에 따라 생각될 수 있다.
유감스럽게도, 카르복시산은 제조 장비 부식의 원인이 될 수 있으므로, 그들의 존재는 문제가 될 수 있다. 특히, 상당한 양의 이들 산들이 결국 3급 아미드 용매 중에 남아있게 되는데, 이 3급 아미드 용매는 공정에서 사용되고 이어서 회수, 정제 및 재순환된다. 그리하여, 3급 아미드 용매로부터 이들 산을 제거하는 것이 바람직하다.
또한 탄수화물(수크로오스-6-아세테이트)을 함유하는 공정 흐름으로부터 아세트산을 제거하는 것이 필요한데, 왜냐하면 아세트산은 공정의 다음 단계에서 상당한 양의 염소화제(빌스마이어)와 반응하여 이를 소모시킬 것이기 때문이다. 또한, 아세트산이 염소화 단계에서 빌스마이어 시약과 반응하는 경우, 원하지 않는 반응 생성물이 생성되어, 원하는 탄수화물 생성물의 수율을 낮출 뿐만 아니라 DMF 회수 공정의 효율도 떨어뜨리게 된다.
그러나, 아세트산은 DMF와 고비점 공비혼합물을 형성한다. 이 공비혼합물은 용매 DMF보다 몇 도 더 높은 온도에서 끓는다(대기압에서). 그 결과, 증류에 의한 아세트산의 제거(DMF 중에서)는 먼저 용매 DMF의 대부분의 제거를 필요로 하며, 이어지는 연속된 증류에 의하여 끓는점이 더 높은 아세트산-DMF 공비혼합물을 제거하게 된다. 결과적으로, 대부분의 아세트산을 제거하기 위해서는, 끓는점이 더 높은 공비혼합물을 형성하지 않는 용액으로부터 아세트산을 제거하는 경우에 요구되는 것보다, 상당히 더 높은 온도 및 더 낮은 압력을 요구한다. 이러한 증류는 시스템으로부터 모든 용매의 대부분을 효과적으로 제거하며, 그 결과 매우 점성이 큰 탄수화물 생성물을 발생시키는데, 이 탄수화물 생성물은 상당히 열에 의한 스트레스를 받은 상태이다. 이러한 열 스트레스는 결과적으로 원하는 탄수화물의 상당한 질 저하 및 그에 따른 더 낮은 수율을 야기한다. 본 발명자들이 밝혀낸 바에 따르면, 이러한 문제들을 완화하기 위해서는, 증류 공급물 중의 산의 양을 가능한 한 최소화하여, 훨씬 더 온화한 증류 조건 하에서 물이 제거되도록 하고, 그에 따라, 대부분의 DMF가 수크로오스-6-아세테이트와 함께 잔류하도록 해야 한다.
본 발명은, 주석 화합물로 산을 추출함으로써, 3급 아미드 용매를 포함하는 액체로부터 카르복시산을 제거하는 방법을 제공하는데, 이때, 이 주석 화합물은 본 명세서에 있어서 "산추출성(acid-extrating)" 주석 화합물로 지칭되며, 3급 아미드 용매에 대하여 비혼화성인 용매에 용해되어 사용된다. 본 발명에서 사용되는, "비혼화성(immiscible)" 이라는 용어는 섞이지 않는 것, 예를 들어, 모든 비율에서 섞일 수 없는 것을 의미한다. 산추출성 주석 화합물을 생성하는 손쉬운 하나의 방법은 아실화된 주석 화합물을 탈아실화하는 것이다. "아실화 주석 화합물(acylated tin compound)"이라는 용어는 주석에 아실옥시기가 치환된 화합물, 즉, 적어도 하나의 Sn-O-아실 모이어티를 갖는 화합물을 포함한다. 탈아실화는, 아실화 주석 화합물을 수-비혼화성(즉, 물과 섞이지 않는) 용매 중에서 수계 염기로 처리함으로써 달성될 수 있다. 탈아실화는, 주어진 주석 원자에 붙은 O-아실 기의 수를 기준으로 하여, 뿐만 아니라, 탈아실화된 주석 화합물의 몰비를 기준으로 하여, 부분적으로 또는 완전히 달성될 수 있다. 또한, 탈아실화는 바람직하게는, 결과적으로 생성되는 산추출성 주석 화합물이 용매 중에 실질적으로 용해가능한 상태로 남아 있도록 하는 조건 하에서 수행된다. 바람직하게는, 용해된 아실화 주석 화합물의 형태로 용액 내에 존재하던 초기 주석의 적어도 50%가 탈아실화 후에도 용액 내에 잔류한다.
전형적으로는 적어도 95%, 또는 바람직하게는 98%의 주석이 용액 내에 잔류하며, 이는 취급을 용이하게 한다. 그러나, 본 방법은, 대부분의 또는 본질적으로 모든 주석이 비용해성 형태로 있는 경우에도 효과적으로 작동한다. 예를 들면, 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산과 충분한 수계 염기가 반응하여 비용해성 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드를 형성할 수 있고, 이것은 산추출성 주석 화합물로서 사용될 수 있다. 추가적인 적합한 산추출성 주석 화학종은 이번에는, 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드와 카르복시산의 반응에 의하여 생성될 수 있는데, 이때, 카르복시산은, 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드 전부를 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산으로 전환하도록 화학양론적으로 계산된 양보다 적은 양으로 사용된다. 이때, 이러한 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산은 본 발명에 따른 산추출성 주석 화합물이 아닐 것이다. 전형적으로, 이것은 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드 몰당 1 당량 미만의 카르복시산을 사용함을 의미할 것이고, 더 전형적으로는, 그 양은 0.75 당량 미만 또는 0.6 당량 미만이 될 것이다. 그 양은 전형적으로 몰당 적어도 0.1 당량일 것이고, 더 전형적으로는 적어도 0.25 당량, 또는 적어도 0.4 당량일 것이다.
전형적으로 적어도 50 몰%의 아실화 주석 화합물이 산추출성 주석 화합물로 전환된다. 더 전형적으로는 적어도 75%, 또는 적어도 90%가 전환된다. 상대적으로 높은 전환율은 자연적으로 효율을 증가시키지만, 일부 구현예에 있어서 심지어 산추출성 주석 화합물로의 매우 낮은 전환율로도 본 방법은 완벽하게 작동한다. 사용하기에 적합한 전형적인 수-비혼화성 용매는 탄화수소를 포함하며, 그 예로서는, 지방족, 고리형 지방족, 및 방향족 탄화수소가 있다. 구체적인 적합한 예는 시클로헥산, n-헵탄, 톨루엔, 및 이소옥탄(2,2,4-트리메틸펜탄)을 포함한다; 그러나, 다른 것들이 사용될 수도 있다. 주목할 것은, 아실화 주석 화합물에 붙은 아실기는 추출되는 카르복시산의 아실기와 동일하지 않다는 것이다.
다음의 예는, 예시적인 아실화 주석 화합물인 1,3-디아세트옥시-1,1,3,3-테트라부틸디스탄옥산(디스탄옥산 디아세테이트, 즉 DSDA)을 산추출성 주석 화합물로 전환하고, 이어서, 이 산추출성 주석 화합물을 DMF로부터 아세트산을 제거하는데 사용하는 것을 기술한다. 수크랄로오스 제조에 관련된 추가적인 단계들이 포함되어서, 본 발명의 실용적인 일 구현예를 더욱 명확하고 완벽하게 보여준다.
선택적인 예비 단계에 있어서, 희석된 DSDA(시클로헥산 중의 12% DSDA)가 물세척되어, 이전의 처리 단계에 의하여 존재할 수 있는 DMF를 추출한다. DSDA 용액에 대한 물의 비율은, 예를 들어, 부피비로, DSDA 용액 1 부당 물 0.05 부 내지 0.2 부의 범위일 수 있다. 물세척은 하나 이상의 단계로 수행될 수 있는데, 제거될 필요가 있는 DMF의 양에 따라, 액체-액체 추출에 적합한 임의의 장비(액체-액체 원심 추출기, 혼합 침강기(mixer settler), 교반 탱크 및 디캔팅(decanting) 탱크, 등등)를 사용한다. 물 및 DMF를 함유하는 무거운 상이 DSDA/시클로헥산 상으로부터 쉽게 분리된다.
주석 화학종을 용액 상태로 유지하기 위해 전형적으로는 40 내지 75℃에서, DSDA/시클로헥산 상을 묽은 수계 염기로 염기 처리함으로써, DSDA가 산추출성 주석 화합물로 전환된다. 그러나, 이 반응이 적절하게 진행되도록 함에 있어서, 상기 주석 화학종이 용액 상태로 남아 있을 필요는 없다. 임의의 특정 이론 또는 설명에 얽매이기를 원하는 것은 아니지만, 본 발명자들이 추정하는 바에 따르면, 염기와 DSDA의 반응은, DSDA에 붙어있는 하나의 아세테이트기를 하이드록시기로 대체한다. 예를 들면, 결과적으로 생성된 화학종이 1-하이드록시-3-아세톡시-1,1,3,3-테트라부틸디스탄옥산일 수 있다. 그러나, 정확한 화학종에 상관없이, 상기 산추출성 주석 화합물은, DSDA가 포함하는 것보다 더 적은 O-아실기를 포함하며, 여전히 시클로헥산 중에 실질적으로 용해가능한 상태로 남아 있는다.
탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 및 수산화나트륨은 예시적인 적합한 염기들이다; 그러나, 다른 것들이 대신 사용될 수도 있다. 전형적으로는 염기는 약 1 wt% 내지 약 8 wt% 농도의 수용액의 형태로 제공될 수 있다. 염기의 양은, 전형적으로는, DSDA의 50 % 내지 95 %에 붙어 있는 하나의 아세테이트기를 치환하는 데 필요한 화학양론적으로 계산된 양일 수 있다. 예를 들면, 1 몰의 DSDA는 0.50 내지 0.95 몰의 NaOH로 처리될 수 있다. 화학양론적 양의 0.95 %보다 더 많은 염기를 첨가함으로써 DSDA의 일부를 디부틸 틴 옥사이드(DBTO)로 전환할 수 있으며, 이것은 시클로헥산, DMF 및 물에 용해되지 않는다. 이는, 사용되고 있는 특정 장비에서 비용해성 물질을 다루는 것이 어려운 경우와 같은 일부의 상황들에 있어서는 바람직하지 않을 수 있지만, 그럼에도 불구하고, DBTO와 같은 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드는, 본 발명에 따른 카르복시산의 반응성 추출 기능을 할 수 있다. 염기 처리는 액체-액체 추출을 수행하기에 적당한 임의의 장비(액체-액체 원심 추출기, 혼합-침강기, 교반 탱크 및 디캔팅 탱크, 등등)에서 수행될 수 있다. 염기 처리(이 실시예에 있어서는 소듐 아세테이트)로부터 얻어진 물 및 염을 함유하는 무거운 상은, 산추출성 주석 화합물/시클로헥산 상으로부터 쉽게 분리된다.
선택적으로, 산추출성 주석 화합물/시클로헥산 상은 물로 세척되어 잔류 나트륨 염(들)을 제거하게 된다. 이것은 편리하게는 45 내지 75℃의 온도에서 수행될 수 있지만, 다른 온도들도 사용될 수 있다. DSDA/시클로헥산 상에 대한 물의 전형적인 비율은 부피비로 0.5와 0.2 사이에 있을 수 있다. 물 추출은 액체-액체 추출을 수행하기에 적합한 임의의 장비(액체-액체 원심 추출기, 혼합-침강기, 교반 탱크 및 디캔팅 탱크, 등등)에서 수행될 수 있다. 물 및 나트륨 염(들)을 함유하는 무거운 상은 시클로헥산 중의 산추출성 주석 화합물로부터 쉽게 분리될 수 있다.
그 다음, 산추출성 주석 화합물이 DMF를 포함하는 액체로부터 아세트산을 반응성 추출하는데 사용되며, 이 액체는, 예를 들면, 수크랄로오스 제조 공정에 있어서 중간 물질로 제조되는 수크로오스-6-아세테이트를 포함하는 액체이다. 추출은 편리하게는 약 40 내지 약 75 ℃에서 수행되며, 이 온도에서 대부분의 주석 화학종이 여전히 용해되어 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 따라, 다량의 주석 화학종이 용해되지 않게 되는 더 낮은 온도가 여전히 사용될 수 있는데, 이것은 이들 화학종들이 더 낮은 온도에서조차도 활발히 반응하여 용해성 화학종을 형성하기 때문이다. 전형적으로, 수크로오스-6-아세테이트/DMF 용액에 존재하는 아세트산의 80% 내지 110%에 해당하는 화학양론적 당량으로 산추출성 주석 화합물이 사용되는데, 이는 1 몰의 산추출성 주석 화합물이 1 몰의 아세트산과 반응하여 1 몰의 DSDA를 생성한다는 추정에 기초한 것이다. 반응성 추출은 액체-액체 추출을 수행하기에 적합한 임의의 장비(액체-액체 원심 추출기, 혼합-침강기, 교반 탱크 및 디캔팅 탱크, 등등)에서 수행될 수 있다. 이제는 아세트산이 본질적으로 없는 DMF 및 수크로오스-6-아세테이트를 포함하는 무거운 상은, 이제는 DSDA를 함유하는 시클로헥산 상으로부터 쉽게 분리될 수 있다. DSDA/시클로헥산 상은 앞선 단계(물 추출, 염기 처리, 제2 물 추출)를 반복함으로써 재사용될 수 있어, 또다시 산추출성 주석 화합물을 형성하게 된다. 전형적으로, 산 추출은, 일회 추출로는 산의 50%보다 많은 양을 제거하고, 다단 추출로는 85%보다 많이 제거한다.
DMF 중의 수크로오스-6-아세테이트의 산-무함유 용액은 잔류 DSDA 및 물을 함유하는데, 이것은 바람직하게는, 수크랄로오스의 전구체인 수크랄로오스-6-아세테이트를 형성하기 위한 염소화 단계 전에 제거된다. 잔류 DSDA는 시클로헥산을 사용하는 액체-액체 추출에 의하여 쉽게 제거될 수 있다. 물은 단순 증류/증발에 의하여 다양한 장비 종류 중 임의의 장비에서 제거될 수 있으며, 그 예로서는 와이프트 필름 증발기(wiped film evaporator), 폴링 필름 증발기(falling film evaporator), 회분식 증발기(batch evaporator), 등등이 있다. 본 명세서의 다른 부분에서 기술된 바와 같이, 그 다음, 수크로오스-6-아세테이트는 염소화 및 추가 처리되어 수크랄로오스를 제공한다. 앞에서 기술한 접근 방법은 또한, 공정에서 이와 같이 정제된 DMF를 사용하기에 앞서, 공정 중간물질을 함유하지 않는 DMF 스트림으로부터 카르복시산을 제거하는데 사용될 수 있다.
앞서 기술된 방법의 핵심적인 이점은, 아세트산이 DMF로부터 대부분 제거되었으므로, 오직 물 및 시클로헥산만이 제거될 필요가 있다는 점과, 이러한 제거는, 아세트산과 DMF의 고비점 공비혼합물이 또한 휘발될 필요가 있는 경우에 필요하게 될 온도보다 상당히 더 낮은 온도에서 수행될 수 있다는 점이다. 이 실시예에서와 같이, DMF가 수크랄로오스 중간물질을 함유하는 경우에, 더 낮은 온도는 탄수화물 분해를 감소시키고 생산 수율을 증가시킨다. 유사한 이점이, 다른 공정에서 화학적 중간물질을 함유하는 3급 아미드 용매를 처리하는 경우에 대해 예상될 수 있다.
산추출성 주석 화합물을 사용한 카르복시산의 반응성 추출은, 카르복시산을 제거하는 종래의 방법에 비해 상당한 이점을 제공한다. 그러한 전통적인 방법은 전형적으로 상대적으로 높은 온도에서의 휘발을 포함하는데, 이것이 문제가 될 수 있다. 예를 들면, 전형적인 종래의 방법은, 카르복시산을 스트립(strip)하기 위해 75℃를 초과하는 공정 스트림 온도에서 박막 증발기를 사용하는데, 수크랄로오스 제조의 경우에 이러한 높은 온도는 탄수화물 분해로 인한 수율 손실이 5% 보다 큰 결과를 초래할 수 있다. 또한, 카르복시산이 아세트산인 경우에 있어서, 물/DMF/아세트산 공비혼합물이 형성되면, 아세트산의 80%를 제거하기 위해서는, 수크로오스-6-아세테이트를 증발기의 바닥에서 80% 초과의 건조 고형물 상태로 농축하는 것이 필요하다. 고농축은 종종 높은 점도로 인한 폐색 문제를 일으킨다. 이들 문제들은 본 발명의 반응성 추출 방법을 사용함으로써 대체로 회피되는데, 이것은 상당히 더 온화한 조건 아래에서 카르복시산의 제거 및 물의 스트립핑을 허용한다. 충분한 물과 시클로헥산이, 수크로오스-6-아세테이트를 40%DS 미만으로 농축함으로써 제거된다. 물은 낮은 수준으로 이끌어지는 반면에 대부분의 DMF는 수크로오스-6-아세테이트 스트림과 함께 남겨 지게 된다.
본 발명의 추출을 수행하기 위한 적합한 장치는 화학 공학 기술에서 알려져 있는 임의의 것들을 포함한다. 예를 들면, 향류 혼합-침강기(countercurrent mixer-settler) 장치가 사용될 수 있다. 다른 적합한 추출 기술에는 수많은 일단 원심분리기 또는 다단 원심분리기가 포함되는데, 그 예로서는 Robatel BXP 시리즈, Podbielniak 원심 분리 추출기가 있다. Scheibel-Karr 추출 컬럼과 같은 향류 컬럼 기술이 또한 적합하다. 일부 구현예에 있어서, 단일 회분 추출에 이어서 디캔팅이 사용될 수 있다. 또한, 충전/시브 트레이 컬럼(Packed/sieve tray columns)이 사용될 수 있다.
도 1은, 아세트산을 수크로오스-6-아세테이트를 포함하는 공정 스트림으로부터 제거하는 예시적 공정의 도식적인 다이아그램이며, 더욱 상세하게는, 수크로오스-6-아세테이트를 형성하기 위한 수크로오스의 아실화에 이어지는 퀀칭된 공정 스트림으로부터 아세트산을 제거하는 예시적 공정의 도식적인 다이아그램이다. 이 실시예에 따르면, 퀀칭된 공정 스트림은, 유기주석계 아실화 조촉매로서 DSDA를 사용하는 수크로오스의 아실화 반응으로부터 결과적으로 생성되며, 이 아실화 반응을 수행하기 위한 적합한 방법은 이하에 기술된다. 퀀칭된 공정 스트림은 수크로오스-6-아세테이트, DMF, DSDA 및 아세트산을 포함한다.
제1 단계에서, 퀀칭된 아실화 공정 스트림(도 1에서 "아실화 퀀칭"으로 지칭됨)이, 유기주석계 아실화 조촉매(이 경우에는, DSDA)를 제거하기 위해 세척된다. 본 발명의 추출 용매는 이 세척 단계를 위해 적절히 사용될 수 있으며, 도 1의 예시적 공정에서는 시클로헥산이 사용된다.
세척 단계에 이어서, 이 공정 스트림은 본 발명에 따라 추출 매질(도 1에서 "활성화된 DSDA"로 지칭됨)과 접촉된다. 이 실시예에 따르면, DSDA는 수계 수산화나트륨과 반응하여 산추출성 주석 화학종을 형성하며, 추출 매질은 추출 용매(예를 들면, 시클로헥산) 중의 이 산추출성 주석 화학종을 포함한다. 공정 스트림과 접촉하기에 앞서, 추출 매질은, 예를 들면, 나트륨 염들을 제거하기 위해 물로 세척된다.
이 공정 스트림을 추출 매질과 접촉시키는 단계는, 예를 들면, 액체-액체 원심분리 추출기, 혼합 침강기, 교반 탱크, 디캔팅 탱크, 또는 액체-액체 추출을 수행하기에 적합한 임의의 다른 장치에서 수행된다.
이 공정 스트림을 추출 매질과 접촉시키는 단계는 탈산된 공정 스트림을 포함하는 상(DMF 및 수크로오스-6-아세테이트를 포함함), 및 추출 용매를 포함하는 상(시클로헥산 및 DSDA를 포함함)을 형성한다. 추출 용매를 포함하는 상(도 1의 "사용된 DSDA")이 제거되고, 탈산된 공정 스트림은, 임의의 잔류 DSDA를 제거하기 위해 세척된다. 본 발명의 추출 용매는 이 세척 단계를 위해 적절하게 사용될 수 있으며, 도 1의 예시적 공정에서는 시클로헥산이 사용되었다. 그 다음, 수크로오스-6-아세테이트를 포함하는, 그 결과 얻어진 탈산된 공정 스트림은 요구되는 바에 따라 사용될 수 있다. 예를 들면, 이 수크로오스-6-아세테이트는 수크랄로오스로 전환될 수 있다. 이 전환을 수행하기 위한 적합한 방법은 이하에 기술된다.
위 단계에서 제거된 추출 용매(도 1의 "사용된 DSDA")를 포함하는 상은 물로 세척되어 DMF를 제거한다. 그 다음에, 시클로헥산 중에 DSDA를 포함하는 그 결과 얻어진 용액은 수계 수산화나트륨으로 처리되어, 이미 위에서 기술된 추출 매질을 형성하게 되고, 그 다음, 이 추출 매질은, 이미 위에서 기술된 바와 같이, 세척되고 공정 스트림과 접촉된다. 그리하여, 도 1의 예시적 공정에 따르면, 추출 매질은 연속 루프 안에서 재생되고 재사용된다.
비록, 도 1이, 특정한 시약 및 용매에 의거하여 본 발명에 따른 공정을 예시적으로 설명할지라도, 당연히 인식될 수 있는 바와 같이, 예시적으로 설명된 공정이, 또한 여기서 언급된 다른 시약 및 용매를 사용하여 수행될 수도 있다.
수크랄로오스를 생성하기 위한 예시적인 전체 공정은 다음과 같으며, 본 발명에 따른 산 추출 방법을 포함한다.
먼저, 수크로오스의 6 위치에 있는 하이드록시기를, 아세테이트 또는 벤조에이트와 같은, 에스테르기로 차단하는데, 이때 반응 용매로서 DMF를 사용한다. 이 차단 반응 동안 형성된 아세트산은, 본 발명에 따라 산추출성 주석 화합물을 사용하는 반응성 추출에 의하여 제거되고, 물은 혼합물로부터 휘발에 의하여 제거된다. 그 다음, 그 결과 얻어진 수크로오스-6-에스테르의 4, 1', 및 6' 위치에 있는 하이드록시기가 클로로기로 전환되며, 이때, 4 위치에서 입체화학적 구조가 역전된다. 이 에스테르의 4, 1', 및 6' 위치에 있는 하이드록시기가 클로로기로 전환되고, 4 위치에서의 입체화학적 구조가 역전되는 것은, Walkup의 미국특허 제 4,980,463호; Jai의 미국특허공개 제2006/0205936 Al호; 및 Fry의 미국특허공개 제2007/0100139 Al호;에 개시되어 있으며, 이들 문헌의 개시내용은 모두 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다. 그 다음, 그 결과 얻어진 수크랄로오스-6-에스테르의 6 위치에 있는 에스테르기가 제거되고, 최종 생성물인 수크랄로오스가 정제 및 분리된다. 본 방법, 또는 그것의 임의의 각각의 단계는, 회분식 공정이거나 아니면 연속식 공정일 수 있다. 이하에서는, 본 방법의 일부 구현예들이 어떻게 수행될 수 있는 지를 상세히 설명한다.
수크로오스-6-에스테르의 제조
수크로오스-6-에스테르의 제조는, 예를 들어, 미국특허 제4,783,526호(O'Brien); 미국특허 제4,950,746호(Navia); 미국특허 제4,889,928호(Simpson); 미국특허 제5,023,329호(Neiditch); 미국특허 제5,089,608호(Waikup); 미국특허 제5,034,551호(Vernon); 미국특허 제5,470,969호(Sankey); 미국특허 제5,440,026호(Kahn); 미국특허 제6,939,962호(Clark); 및 미국특허공개 제2007/0227897 Al호(Li);에 개시되어 있으며, 이들 문헌의 개시사항은 모두 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다.
수크로오스-6-에스테르의 통상적인 제조는 2 단계 공정을 채용한다. 먼저, 수크로오스를 용매 중에서 유기주석계 아실화 조촉매(예를 들어, DSDA)와 접촉시키고, 반응수를 제거함으로써, 주석-수크로오스 부가물을 형성한다.
유기주석계 아실화 조촉매는 아실화 주석 화합물이며, 그 예로서는, 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산 등이 있다. "하이드로카빌(hydrocarbyl)"이라는 용어는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 또는 아랄킬기를 지칭한다. 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산의 하이드로카빌기는 바람직하게는 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 C1-C8 알킬기이고, 가장 바람직하게는 부틸기이며, 그에 따라, 1,1,3,3-테트라부틸디스탄옥산이 특히 바람직하다. 편리하게는 아실옥시기는 사용되는 카르복시산 무수물의 그것과 일치할 수 있으며, 그에 따라, 예를 들어, 수크로오스-6-아세테이트가 제조되는 경우에는, 1,3-디아세톡시-1,1,3,3-테트라부틸디스탄옥산(디스탄옥산 디아세테이트 또는 DSDA)가 가장 바람직하다.
수크로오스 몰당, 바람직하게는 0.5 내지 2.5 몰 당량, 더욱 바람직하게는 0.75 내지 1.2 몰 당량, 더욱더 바람직하게는 0.9 내지 1.1 몰 당량, 가장 바람직하게는 1.0 몰 당량의 아실화 조촉매가 반응 혼합물에 존재한다.
물의 제거는 임의의 편리한 방법에 의하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 공증류에 의하여 물을 제거할 수 있는 부가된 비극성 공용매가 반응수의 효과적인 제거를 촉진하는데 사용될 수 있다. 부가된 비극성 공용매는, 예를 들어, 미국특허 제5,470,969호(Sankey); EP 0 776 903(White); 및 EP 0 475 619(Vernon);에 기술되어 있으며, 이들 문헌의 개시사항은 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다. 그러한 용매는 통상적으로, 3급 아미드 용매, 유기주석계 아실화 조촉매, 또는 수크로오스와 반응하지 않으며; 3급 아미드 용매, 유기주석계 아실화 조촉매, 및 수크로오스와 혼합물을 생성하며; 약 75 ℃ 내지 약 153 ℃의, 바람직하게는 100 ℃ 미만의 범위 내의 내부 반응 온도로 환류하며; 물과 공증류되며; 그리고, 수크로오스를 불용성으로 만들지 않는; 것들이다. 그러한 용매는 통상적으로, 물과 섞이지 않고 물과 일정 조성 최소 비점 공비혼합물(and form a constant-composition minimum-boiling azeotrope)을 형성하는 것들이며, 그 예로서는, 포화 탄화수소, 방향족 탄화수소, 염소화 탄화수소, 케톤, 에테르 등이 있다. 그러한 용매의 예로서는, 시클로헥산, n-헵탄, 톨루엔, 이소옥탄(2,2,4-트리메틸펜탄) 등이 있다. 물의 제거는 공용매의 첨가 없이 달성될 수도 있으며, 그 예가, 미국특허출원 제12/901,808호 및 제12/901,820호(둘 다 출원일이 2010년 10월 11일임)에 개시되어 있다.
그 다음, 주석-수크로오스 부가물을 함유하는 반응 혼합물을 카르복시산 무수물(통상적으로, 카르복시산 무수물은 수크로오스에 비하여 약간의 화학양론적 과잉으로 사용됨)과 접촉시켜서, 수크로오스-6-에스테르 및 부생성물로서 카르복시산을 형성한다. 통상적으로, 이어서, 이 혼합물을 물과 접촉시켜서, 임의의 과잉의 카르복시산 무수물을 산으로 전환한다. 그 다음, 유기주석 아실화 조촉매 및/또는 그것의 반응 생성물은, 통상적으로는 시클로헥산과 같은 탄화수소 용매에 의한 추출에 의하여, 반응 혼합물로부터 제거될 수 있다. 그러나, DMF 중의 수크로오스-6-에스테르 잔류 용액은 어느 정도 양의 물 및 카르복시산을 함유하며, 이들은 다음 단계(즉, 4, 1' 및 6' 위치의 히드록시기를 클로로기로 전환하는 단계)에서 사용하기 전에 제거되어야 한다. 이를 달성하기 위하여, 앞에서 기술된 산추출성 주석 화합물에 의한 아세트산 추출 방법들을 사용할 수 있으며, 이어서, 증발을 통하여 물을 제거할 수 있다.
수크랄로오스 -6-에스테르의 제조
수크로오스-6-에스테르를 수크랄로오스-6-에스테르로 전환하기 위하여, 수크로오스-6-에스테르의 4, 1' 및 6' 위치의 히드록시기들을 클로로기로 전환하며, 4 위치에서의 입체화학적 구조를 역전시킨다. 수크로오스-6-에스테르의 4, 1' 및 6' 위치의 히드록시기들의 클로로기로의 전환 및 4 위치에서의 입체화학적 구조의 역전은, 미국특허 제4,980,463호(Walkup); 미국특허공개 제2006/0205936 A1호(Jai); 및 미국특허공개 제2007/0100139 A1호(Fry);에 개시되어 있으며, 이들 문헌의 개시사항은 모두 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다.
염소화 공정은 다음의 단계들을 포함한다. 반응 혼합물을 수크로오스-6-에스테르, 3급 아미드, 및 적어도 7 몰 당량의 염소화제를 포함하도록 제조한다. 예를 들어, 일 공정에 있어서, 수크로오스-6-에스테르를, 약 20 wt% 내지 약 40 wt%의 수크로스-6-에스테르를 포함하도록 공급물 스트림에 첨가할 수 있다. 반응 혼합물 중의 3급 아미드 대 총 탄수화물의 중량비는 약 5 : 1 내지 약 12 : 1 일 수 있다. 다른 대안으로서, (클로로메틸렌)디메틸암모늄 클로라이드(Arnold 시약)와 같은 미리 형성된 클로로포름이미늄 염(chloroformiminium salt)이 사용될 수 있다. (클로로메틸렌)디메틸암모늄 클로라이드는, 예를 들어, 포스겐과 N,N-디메틸 포름아미드의 반응에 의하여 제조될 수 있다. 통상적으로, (클로로메틸렌)디메틸암모늄 염 대 수크로오스-6-에스테르의 몰비는, 약 7 : 1 내지 약 11 : 1 이다.
이어서, 2, 3, 4, 1', 3', 4' 및 6' 위치에 있는 수크로오스-6-에스테르의 히드록시기들을 O-알킬포름이미늄기로 전환시킨다. 이렇게 얻어진 반응 혼합물을, 수크로오스-6-에스테르의 유도체를 함유하는 생성물을 생성하기에 충분한 하나의 온도 또는 여러 온도에서 그리고 하나의 시간 구간 또는 여러 시간 구간 동안, 가열한다. 이때, 수크로오스-6-에스테르의 유도체에 있어서, 잔류하는 히드록시기들은 O-알킬포름이미늄기의 형태로 남아있게 된다. 예를 들어, 미국특허 제4,980,463호(Waikup)(이 문헌의 개시내용은 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다); 및 미국특허공개 제2007/0100139호(Fry)(이 문헌의 개시내용은 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다);가 그러한 공정들을 개시하고 있다.
클로로포름이미늄 염 또는 Vilsmeier 시약의 형성이 염소화 반응에 필수적인 것이 아니기 때문에, "염소화제(chlorination agent)"라는 용어는, 클로로포름이미늄 염 또는 Vilsmeier 시약을 형성하는데 사용될 수 있는, 또는, 수크로오스-6-에스테르의 히드록시기들을 클로로기로 전환시킬 수 있는 임의의 화합물을 지칭한다. 3급 아미드와 반응하여 클로로포름이미늄 염을 형성할 수 있는 일부 염소화제는, 예를 들면, 포스겐, 포스포러스 옥시클로라이드, 포스포러스 펜타클로라이드, 티오닐 클로라이드, 술푸릴 클로라이드, 옥살일 클로라이드, 트리클로로메틸 클로로포르메이트("디포스겐"), 비스(트리클로로메틸) 카보네이트("트리포스겐") 및 메탄술포닐 클로라이드를 포함한다. 사용될 수 있는 3급 아미드는, 예를 들어, N,N-디메틸 포름아미드(DMF), N-포밀 피페리딘, N-포밀 모르폴린, 및 N,N-디에틸 포름아미드를 포함한다. 3급 아미드로서 N,N-디메틸 포름아미드가 사용되는 경우, 이것은 반응 용매로서도 사용될 수 있다. 공용매는, 반응 매질의 액체 상의 약 80 vol% 이하 또는 이상까지의 양으로 사용될 수 있다. 유용한 공용매는, 화학적으로 비활성이고, 동시에, 반응이 모노염소화(monochlorination) 단계에서 본질적으로 균질하게 되는 것을 가능하게 하기에 충분한 용매 능력을 제공하는 것들이며, 그 예로서는, 톨루엔, o-크실렌, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,2-디에톡시에탄, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 등이 있다.
반응 혼합물을 염기 수용액으로 퀀칭(quenching)하면, 2, 3, 3' 및 4' 위치에서 히드록시기들이 회복되어, 수크랄로오스-6-에스테르가 형성된다. 반응 혼합물의 퀀칭은, 반응에 사용된 염소화제의 양을 기준으로 하여, 약 0.5 내지 약 2.0 몰 당량의, 통상적으로는 약 1.0 내지 약 1.5 몰 당량의 알칼리의 첨가에 의하여 이루어질 수 있다. 수산화나트륨 또는 수산화칼륨과 같은 알칼리 금속 수산화물의 수용액; 수산화칼슘과 같은 알칼리토 금속 수산화물의 수계 슬러리; 또는 수계 암모늄 하이드록사이드;가 반응을 퀀칭하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 약 5 wt% 내지 약 35 wt%, 통상적으로는 약 8 wt% 내지 약 20 wt%, 바람직하게는 약 10 wt% 내지 약 12 wt%를 함유하는 알칼리 금속 수산화물의 수용액(예를 들어, 수산화나트륨 수용액)이 사용될 수 있다.
아래에서 기술되는 바와 같이, 퀀칭은, 이중 스트림 공정(dual stream process) 또는 순환 공정(circulated process)의 어느 하나를 사용하여, 알칼리를 반응 혼합물에 첨가함으로써 수행될 수 있다. 각각의 경우에 있어서, 알칼리를 첨가하는 동안, pH 및 온도가 제어된다. 퀀칭은 통상적으로, 약 8.5 내지 약 10.5의 pH에서 그리고 약 0 ℃ 내지 약 60 ℃의 온도에서 수행된다. 탈아실화가 별도의 단계에서 수행될 경우에는, 퀀칭 반응의 진행 동안에, 바람직하게는, pH가 약 10.5 위로 상승하도록 허용되어서는 안 된다. 그러나, 퀀칭 및 탈아실화가 하나의 결합된 단계에서 수행될 경우에는, pH는 더 높을 수도 있다 (통상적으로는 약 12.0 아래).
이중 스트림 공정에 있어서, 퀀칭은, 반응 용기 내에 수계 알칼리를 천천히 첨가하면서 동시에 염소화 반응 재료를 천천히 첨가함으로써 수행된다. 염소화 반응 혼합물 및 수계 알칼리는, 원하는 양의 염소화 반응 혼합물이 첨가될 때까지, 동시에 천천히 첨가된다. 추가의 수계 알칼리는, 원하는 pH에 도달할 때까지, 첨가된다. 그 다음, 온도 및 pH는, 반응의 나머지 과정 동안, 원하는 수준에서 유지된다. 이 공정은 회분식 또는 연속식 공정일 수 있다.
순환 공정에 있어서는, 퀀칭은, 염소화 반응 혼합물을 용기로부터 순환 루프를 통하여 순환시킴으로써 수행된다. 염소화 반응 혼합물 및 수계 알칼리는 이 순환 루프 내로 천천히 첨가된다. 원하는 pH에 도달할 때까지 충분한 수계 알칼리가 첨가된다. 그 다음, 온도 및 pH는, 반응의 나머지 과정 동안, 원하는 수준에서 유지된다. 이 공정은 회분식 또는 연속식 공정일 수 있다. 퀀칭에 이어서, 선택적으로, 반응 혼합물은, 수계 산(예를 들어, 염산 수용액)의 첨가에 의하여 중화될 수 있다.
그 결과 얻어진 혼합물은, 주된 용매가 물인 수계 용매 중의 수크랄로오스-6-에스테르, 염소화 탄수화물 불순물을 포함하는 다른 탄수화물, 미반응 3급 아미드, 및 염을 포함한다.
수크랄로오스 -6-에스테르의 수크랄로오스로의 전환
수크랄로오스-6-에스테르 함유 수계 공급물 스트림은 통상적으로, 수크랄로오스 및 수크랄로오스-6-에스테르 둘 다 포함한다. 수크랄로오스-6-에스테르를 가수분해하는 방법은, 예를 들면, Catani의 미국특허 제5,977,349호, 제6,943,248호, 제6,998,480호, 및 제7,049,435호; Vernon의 미국특허 제6,890,581호; El Kabbani의 미국특허 제6,809,198호, 및 제6,646,121호; Navia의 미국특허 제5,298,611호 및 제5,498,709호, 및 미국특허공개 제2004/0030124호; Liesen의 미국특허공개 제2006/0188629 A1호; Fry의 미국특허공개 제2006/0276639 A1호; El Kabbani의 미국특허공개 제2007/0015916 A1호; Deshpande의 미국특허공개 제2007/0160732 A1호; 및 Ratnam의 미국특허공개 제2007/0270583 A1호;에 개시되어 있으며, 이들 문헌의 개시사항은 모두 인용에 의하여 본 명세서에 포함된다.
예를 들어, (a) 보호기의 제거가 이루어지기에 충분한 시간 동안 및 온도에서, 반응 혼합물의 pH를 약 11±1로 상승시킴으로써, 수크랄로오스-6-에스테르가 수크랄로오스로 가수분해될 수 있으며, (b) 3급 아미드는, 예를 들어, 스트림 스트리핑(stream stripping)에 의하여 제거될 수 있다. 단계 (a) 또는 단계 (b)의 어느 것이든 먼저 수행될 수 있다. 다른 대안으로서, 수크랄로오스-6-에스테르의 수크랄로오스로의 전환은, 소듐 메톡사이드 함유 메탄올 중에서 수행될 수도 있다. 에스테르교환 반응이 일어나면서 수크랄로오스, 및 해당 산의 메틸 에스테르(예를 들어, 수크랄로오스-6-에스테르가 수크랄로오스-6-아세테이트인 경우에는, 메틸 아세테이트)가 형성된다. 해당 산의 메틸 에스테르는 증류에 의하여 제거될 수 있으며, 그 결과 수크랄로오스 함유 생성물은 물에 용해된 상태로 얻어질 수 있다. 수크랄로오스는 최종적으로 정제 및 분리된다.
산업상 이용가능성
본 발명의 방법은 수크랄로오스 제조에 유용하다. 수크랄로오스는 고강도 감미료이며 많은 식품 및 음료 적용분야에서 사용될 수 있으며, 다른 적용분야에서도 사용될 수 있다. 그러한 적용분야로서는, 예를 들면, 음료, 조합 감미료, 소비자 제품, 감미료 제품, 알약 코어(Luber의 미국특허 제6,277,409호), 약학 조성물(Luber의 미국특허 제6,258,381호; Roche의 미국특허 제5,817,340호; 및 McNally의 미국특허 제5,593,696호), 신속 흡수 액체 조성물(Gelotte의 미국특허 제6,211,246호), 안정화된 발포체 조성물(Gowan Jr의 미국특허 제6,090,401호), 치실(Ochs의 미국특허 제6,080,481호), 신속 분해 약학적 투여 제형(Gowan Jr의 미국특허 제5,876,759호), 의료용 음료 농축물(Shah의 미국특허 제5,674,522호), 수계 약학적 현탁액(Ratnaraj의 미국특허 제5,658,919호; Gowan Jr의 미국특허 제5,621,005호 및 제5,374,659호; 및 Blase의 미국특허 제5,409,907호 및 제5,272,137호), 과일 스프레드(Antenucci의 미국특허 제5,397,588호; 및 Sharp의 미국특허 제5,270,071호), 액상 농축 조성물(Antenucci의 미국특허 제5,384,311호), 안정화된 소르브산 용액(Merciadez의 미국특허 제5,354,902호), 등이 있다. 감미도 허용치의 결정은, 다양한 표준 "맛 테스트" 절차에 의하여 달성될 수 있으며, 이러한 절차는 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있고, 그 예로서는, Merkel의 미국특허 제6,998,144호 및 Shamil의 미국특허 제6,265,012호에 인용된 절차들이 있다.
이하에서는, 실시예를 참조하여 본 발명의 유리한 특성들을 살펴본다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.
<실시예>
하기의 실시예는, 수크랄로오스 제조 공정의 일부로서, 수크로오스-6-아세테이트를 함유하는 DMF 용액으로부터의 아세트산의 제거를 예시한다.
실시예 1
DSDA 용액(90.07g, 순도분석: 85 wt% DSDA 및 15 wt% 시클로헥산)을, 시클로헥산(506.06g)으로 희석하여, 596 g의 12.8 wt% DSDA 용액을 얻었다. 이 혼합물은 약 127.6 mmole의 DSDA를 함유하였다. 이 혼합물을 121.02 g의 1N NaOH(약 121 mmoles)(또는, DSDA를 기준으로 하여 약 0.95 당량)으로 처리하였다. 또한, 이 혼합물에 물을 첨가한 다음(133g), 이 혼합물을 교반하면서 약 60 ℃ 까지 가열하였다. 이 온도에서, 거의 모든 고체가 용해된 상태로 남아있었고, 단지 소량의 고체만이 용해되지 않은 상태로 있었다. 이렇게 생성된 시클로헥산 상은 산추출성 주석 화합물을 함유하였다.
3.82 wt%로 아세트산(63.2mmole)을 함유하는 DMF 중의 수크로오스-6-아세테이트 샘플(99.20g)을 플라스크에 투입하였다. 그 다음, 153.72 g의 상기 산추출성 주석 화합물 용액을 60 ℃에서 이 플라스크에 교반하면서 첨가하였다. 이 용액에 담겨 있는 주석 화학종은 31.2 mmole의 염기(121 mmole × 153.72/596)에 의한 탈아실화로부터 생성된 것이고, 그에 따라, 약 31.2 mmole의 아세트산 추출 능력을 제공하도록 되어 있다. 이 혼합물을 약 5 분 동안 가열하지 않으면서 교반하였다. 상들을 분리하여, 수크로오스-6-아세테이트 상을 분석한 결과 2.31 wt%의 아세트산을 함유하였고, 이는 40 % 감소에 해당된다. 주목되어야 할 점은, 이 단계를 60 ℃ 이상에서 수행함으로써, 주석 화합물이 실질적으로 완전히 용해된 상태를 유지한다는 것이다. 이것이 편리하기는 하지만, 반응이 진행되는 동안 주석 화합물이 용해상태를 유지하도록 하는 것이 필수적인 것은 아니며, 반응 후에는 두 상 모두 반응온도에 상관없이 실질적으로 고체가 없는 상태가 된다.
수크로오스-6-아세테이트 상을, 유사한 방식으로 159.7 g의 주석/시클로헥산을 사용하여, 두 번째 처리하였다. 이 용액에 담겨 있는 주석 화학종은 32.3 mmole의 염기에 의한 탈아실화로부터 생성된 것이다. 이 처리 후에, 수크로오스-6-아세테이트 상은 0.679 wt%의 아세트산을 함유하였고, 이는 초기의 3.82% 대비 82% 감소에 해당한다.
수크로오스-6-아세테이트 상을, 유사한 방식으로 161.1 g의 주석/시클로헥산을 사용하여, 세 번째 처리하였다. 이 용액에 담겨 있는 주석 화학종은 32.7 mmole의 염기에 의한 탈아실화로부터 생성된 것이다. 이 처리 후에, 수크로오스-6-아세테이트 상은 단지 0.0853 wt%의 아세트산을 함유하였고, 이는 초기의 3.82% 대비 97.8% 감소에 해당한다.
출발 물질과 최종 생성물에 대한 분석결과는 표 1과 같았다.
출발 물질 최종 생성물
수크로오스-6-아세테이트 wt% 13.21 14.95
다른 탄수화물 wt% 3.37 3.95
아세트산 wt% 3.82 0.0853
실시예 2
시클로헥산 중의 DSDA 용액(63,68g, 순도분석: 76.2 wt%)을, 시클로헥산(436.72g)으로 희석하여, 10 wt% DSDA 용액을 얻었다. 이 혼합물은 약 80.9 mmole의 DSDA를 함유하였다. 이 혼합물을 76.34 g의 1N NaOH(약 76.3 mmole)(또는, DSDA를 기준으로 하여 약 0.94 당량)으로 처리하였다. 또한, 이 혼합물에 물을 첨가한 다음(lOOg), 이 혼합물을 교반하면서 약 60 ℃ 까지 가열하였다. 그리하여, 시클로헥산 상은 산추출성 주석 화합물을 함유하게 되었다.
2.75 wt%로 아세트산(23.0 mmole)을 함유하는 DMF 중의 수크로오스-6-아세테이트 샘플(50.24g)을 플라스크에 투입하였다. 그 다음, 124.96 g의 상기 산추출성 주석 화합물 용액을 62 ℃에서 이 플라스크에 교반하면서 첨가하였다. 이 용액에 담겨 있는 주석 화학종은 20.2 mmole의 염기에 의한 탈아실화로부터 생성된 것이다. 이 혼합물을 약 5 분 동안 가열하지 않으면서 교반하였다. 상들을 분리하여, 수크로오스-6-아세테이트 상을 분석한 결과 0.636 wt%의 아세트산을 함유하였고, 이는 77 % 감소에 해당된다.
수크로오스-6-아세테이트 상을, 유사한 방식으로 104.22 g의 주석/시클로헥산을 사용하여, 두 번째 처리하였다. 이 용액에 담겨 있는 주석 화학종은 16.8 mmole의 염기에 의한 탈아실화로부터 생성된 것이다. 이 처리 후에, 수크로오스-6-아세테이트 상은 0.073 wt%의 아세트산을 함유하였고, 이는 초기의 2.75% 대비 97.3% 감소에 해당한다.
출발 물질과 최종 생성물에 대한 분석결과는 표 2와 같았다.
출발 물질 최종 생성물
수크로오스-6-아세테이트 wt% 9.16 10.58
다른 탄수화물 wt% 1.92 2.20
아세트산 wt% 2.75 0.073
실시예 3
디메틸포름아미드 중의 수크로오스를 DSDA와 물을 제거하면서 반응시켰고, 그 결과 얻어진 혼합물을 아세트산 무수물과 접촉시켜서 수크로오스-6-아세테이트를 형성하였다. 이어서 물을 첨가한 후에, DSDA를 이 혼합물로부터 시클로헥산에 의한 2단 추출을 통하여 회수함으로써, 15.6 wt% DSDA 용액을 얻었으며, 그 다음, 이를 다음과 같이 처리하였다.
1. DSDA 용액의 1162 g 부분을 338 g의 시클로헥산으로 희석하여, 1500 g의 12.8 wt% DSDA 용액을 제공하였다.
2. 용량이 2 리터인 플라스크에 단계 1로부터 얻은 1500 g의 희석된 DSDA/시클로헥산과 300.0 g의 물을 채웠다. 이 혼합물을 상온에서 5 분 동안 저었다. 수계 층을 제거한 후에, 또 다른 300 g의 물로 물세척을 다시 반복하여, 90+% DMF 제거를 달성함으로써, 실질적으로 완벽하게 탄수화물을 제거하였다.
3. 단계 2로부터 얻은 시클로헥산 층을 묽은 수산화나트륨으로 다음과 같이 처리하였다. 1 리터 플라스크에, 600 g의 DSDA/시클로헥산 층(0.128 mole의 DSDA를 함유)과 107 g의 4 wt% 수산화나트륨(0.107 moles)을 채우고, 20 분 동안 60 ℃에서 교반하였다. 20 분 동안 정치시킨 후에, 사용된 수산화나트륨 층을 제거하였다. 시클로헥산 층(이제 산추출성 주석 화합물을 함유하고 있음)의 %주석 값을 분석하였고, 이로부터 계산한 결과, 모노탈아실화(mono-deacylated)되었던 DSDA 분자들의 83%에 해당하는 것으로 나타났다.
4. 용량이 1 리터인 플라스크에, 600 g의 단계 3 시클로헥산 생성물 층과 120 g의 탈이온수를 채웠다. 이 혼합물을 20 분 동안 60 ℃에서 교반하여, 나트륨 염을 추출하였으며, 그 결과 얻어진 수계 층은 170 ppm의 나트륨 이온을 함유하는 것으로 나타났다. 또 다른 600 g의 단계 3 생성물과 120 g의 물로 단계 4를 반복하였다.
5. 용량이 1 리터인 플라스크를, 362 g의 단계 4 생성물(세척된 산추출성 주석 화합물)과 145 g의 수크로오스-6-아세테이트/DMF 용액(2.22 wt%의 아세트산 및 11.9 wt%의 총 탄수화물을 함유)으로 채웠다. 이 혼합물을 20 분 동안 60 ℃에서 교반한 후 정치시키자, 층들이 분리되었다. 상부의 "사용된" 산추출성 주석 화합물 층은 단계 1로 재순환하기 위하여 보관하였고, 반면에, 136.2 g의 하부의 물/DMF/탄수화물 층은 같은 플라스크에 다시 채워진 후, 또 다른 362 g의 단계 4 생성물로 재추출되었다.
추출 전:
총 탄수화물 11.9 wt%
수크로오스-6-아세테이트 10.37 wt%
DSDA 1910 ppm
아세트산 2.22 wt%
1회 추출 후:
총 탄수화물 12.1 wt%
수크로오스-6-아세테이트 10.47 wt%
DSDA 895 ppm
아세트산 0.61 wt%
2회 추출 후:
총 탄수화물 13.6 wt%
수크로오스-6-아세테이트 11.76 wt%
DSDA 922 ppm
아세트산 0.33 wt%
1회의 추출에 의하여 함유된 아세트산이 73% 만큼 감소하였다. 2회에 걸친 추출에 의하여 함유된 아세트산이 85% 만큼 감소하였다.
6. 용량이 250 mL 분액 깔때기에, 94 g의 단계 5의 하부 탄수화물 함유 층과 75 g의 시클로헥산을 채웠다. 5 분 동안 상온에서 진탕한 후, 하부 생성물 층을 분석한 결과, 123 ppm의 DSDA를 함유하는 것으로 나타났다.
실시예 4
이 실시예에서는, 아세트산을, 탄수화물을 함유하지 않는 DMF로부터 추출하였다.
1. 시클로헥산 중의 12% DSDA (125 mmoles)의 625 g 부분을 60 ℃까지 가열한 후, 112.5 g의 4% 수산화나트륨(112.5 mmoles)과 혼합하였다. 수산화나트륨 대 DSDA 몰비는 0.9:1 이었다. 이 혼합물을 15 분 동안 교반한 후 분리되도록 하였고, 하부의 수계 층을 폐기하였다.
2. 단계 1 생성물(상부 층, 산추출성 주석 화합물을 함유)의 195 g 부분과 100 g의 15% 물/83% DMF/2% 아세트산을 혼합한 후 60 ℃에서 15 분 동안 교반하였다. 층들이 분리되도록 한 다음, 92 g의 하부 수계 DMF 층을 두 번째 추출을 위하여 꺼내었다. 산추출성 주석 화합물 대 아세트산의 몰비는 1.1 : 1 이었다.
3. 단계 1 생성물(산추출성 주석 화합물 층)의 195 g 부분과 단계 2로부터 얻은 하부 층의 86 g을 혼합한 다음 60 ℃에서 15 분 동안 교반하였다. 층들이 분리되도록 한 후, 74 g의 하부 층을 꺼내었다.
% 아세트산
초기 수계 DMF/아세트산 1.95
1회 추출 후 0.82
2회 추출 후 0.31
이 분석결과에 나타난 바와 같이, 1회 추출에 의하여 아세트산의 58%가 제거되었고, 2회 추출에 의하여 잔류 아세트산의 62%가 제거되었으며, 총 2회에 걸친 추출에 의하여 84%가 제거되었다.
실시예 5
이 실시예에서는, 산추출성 주석 화학종을, 디부틸 틴 옥사이드(DBTO)와 1 당량 미만의 아세트산과의 반응에 의하여 얻었다. 이 산추출성 주석 화학종을 사용하여, 실시예 4와 유사하게, 탄수화물을 함유하지 않는 DMF로부터 아세트산을 추출하였다.
1. 먼저, 시클로헥산(234.50 g)과 빙초산(19.30 g; 0.321 mol)을 60 ℃에서 20 분 동안 서로 혼합한 다음, DBTO (100.00 g; 0.402 mol)를 첨가하였다. 그리하여, 아세트산 대 DBTO의 몰비는 0.80:1 이었다. 이 혼합물을 2 시간 동안 교반되도록 방치하였다. 그 다음, 25 ml의 물을 첨가한 후, 이 혼합물을 15 분 동안 교반하였다. 그 다음, 이 혼합물을 30 분 동안 정치시켜서, 두 층이 분리되도록 하였다. 그 다음, 상부 유기 층을 수집하였고, 하부 수계 층을 래그 층(rag layer)과 함께 폐기하였다.
2. 상부 유기 층(산추출성 주석 화합물 및 DSDA를 함유)을 대략 12% DSDA 농도가 되도록 희석한 다음, 아세트산 추출을 수행하였다.
3. 15% 물, 83% DMF 및 2% 아세트산의 수용액을 제조하였다. 그 다음, 아세트산 추출을, 실시예 4의 절차에 따라 수행하였다.
4. 첫 번째 추출을 위하여, 앞의 단계 2에서 얻은 희석된 유기 층 195g을 앞의 단계 3에서 얻은 수용액 lOOg과, 60 ℃에서 15 분 동안 혼합하였다. 두 층을 잠시 동안 정치시켰다. 그 다음, 두 번째 추출을 위하여 92g의 하부 수계 층을 수집하고, 상부 유기 층은 폐기하였다.
5. 두 번째 추출을 위하여, 앞의 단계 2로부터 얻은 희석된 유기 층의 195g을 앞의 단계 4의 첫 번째 추출로부터 수집된 하부 수계 층의 86g과, 60 ℃에서 15 분 동안 혼합하였다. 두 층을 잠시 동안 정치시켰다. 그 다음, 74g의 하부 수계 층을 수집하였고, 상부 유기 층은 폐기하였다.
첫 번째 추출 후의 수계 층, 두 번째 추출 후의 수계 층 및 앞의 단계 3의 초기 수용액의 %아세트산 수치를 분석하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.
샘플
 아세트산(%w/w) 추출 효율(%)
첫 번째 추출 두 번째 추출 총 추출
초기 수용액 1.9284 29.59 -
60.24
첫 번째 추출 1.3577
43.53
두 번째 추출 0.7667 -
표 3은, 각 수계 층 사이에서의 추출 효율과 잔류된 아세트산의 양을 보여준다. 수계 층의 아세트산의 양은 각각의 추출이 진행됨에 따라 감소한다. 또한, 각각의 추출이 수행된 후에 추출 효율이 더 높아진 것으로 나타났다. 첫 번째 추출을 통하여, 아세트산 초기 양의 약 29.59%를 제거할 수 있었고, 두 번째 추출을 통하여 잔류 아세트산의 약 43.53%를 제거할 수 있었다. 전체적으로, 두 번의 추출이 수행되었을 때, 약 60.24%의 아세트산이 제거되었다.
비록, 본 명세서에서 구체적인 구현예들을 참조하여 본 발명을 예시하고 기술하였지만, 본 발명을 앞에 나타낸 세부사항들로 제한하려는 의도는 아니다. 오히려, 다양한 변형예들이, 청구항의 범위 및 균등범위 내에서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 채, 세부적으로 만들어질 수 있다.

Claims (29)

  1. 3급 아미드 용매를 포함하는 액체로부터 카르복시산을 제거하는 방법으로서,
    A) 산추출성 주석 화학종 및 상기 3급 아미드 용매와 혼합되지 않는 추출 용매를 포함하는 추출 매질을 형성하는 단계;
    B) 이어서, 상기 3급 아미드 용매를 포함하는 상기 액체를 상기 추출 매질과 접촉시켜, 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 상 및 상기 추출 용매를 포함하는 상을 형성하는 단계; 및
    C) 상기 추출 용매를 포함하는 상기 상을 제거함으로써, 상기 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 액체를 제공하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 산추출성 주석 화학종이, 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드와 1 당량 미만의 카르복시산의 반응에 의하여 얻을 수 있는 주석 화학종, 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산과 수계 염기의 반응에 의하여 얻을 수 있는 주석 화학종, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는,
    카르복시산 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기의 추출 매질을 형성하는 단계가, 상기 추출 용매 중의 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산을 포함하는 용액을 수계 염기와 접촉시켜, 수계 상(aqueous phase) 및 별도의 상으로서의 상기 추출 매질을 형성하는 단계, 및 상기 수계 상을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 추출 용매 중의 상기 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산을 포함하는 상기 용액이 상기 단계 C에서 제거된 상기 추출 용매를 포함하는 상기 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산을 포함하는 상기 용액을 상기 수계 염기와 접촉시키는 단계 전에, 상기 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산을 포함하는 상기 용액을 물세척하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아미드 용매를 포함하는 상기 액체를 상기 추출 매질과 접촉시키는 상기 단계 전에, 상기 추출 매질을 물세척하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산추출성 주석 화학종이, 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산과 수계 염기의 반응으로서 상기 디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산의 아실옥시기 당 1 당량 미만의 수계 염기가 사용되는 반응에 의하여 얻어질 수 있는 상기 화학종인 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산추출성 주석 화학종이 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드인 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 산추출 주석 화학종이 디(하이드로카빌) 틴 옥사이드와 1 당량 미만의 카르복시산의 반응에 의하여 얻을 수 있는 상기 화학종인 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1,3-디아실옥시-1,1,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산이 1,3-디아세트옥시-l,1,3,3-테트라부틸디스탄옥산인 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1,3-디아실옥시-l,l,3,3-테트라-(하이드로카빌)디스탄옥산이 1,3-디벤조일옥시-1,1,3,3-테트라부틸디스탄옥산인 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아미드 용매가 디메틸 포름아미드, 디에틸 포름아미드 및 디부틸 포름아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아미드 용매를 증류 또는 증발시키고 응축하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 B에 앞서, 3급 아미드 용매를 포함하는 상기 액체를 상기 추출 용매의 추가 부분으로 세척하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 C로부터 얻은 상기 탈산된 3급 아미드 용매를 상기 추출 용매의 추가 부분으로 세척하여, 잔류 주석 화합물을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출 용매가, 시클로헥산, n-헵탄, 톨루엔, 및 이소옥탄(2,2,4-트리메틸펜탄)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항의 어느 한 항에 있어서, 제거된 상기 카르복시산이 아세트산을 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아미드 용매가, 3급 아미드 용매를 포함하는 상기 액체의 30 내지 100 wt%를 구성하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 원래 존재하였던 상기 카르복시산의 50 %보다 많은 양을 제거하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 B 및 C가 반복되는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 방법이 원래 존재하였던 카르복시산의 85 %보다 많은 양을 제거하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최종 생성된 3급 아미드 용매 중의 수크로오스 용액을 형성하는 단계 및 이어서 상기 수크로오스를 수크랄로오스로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 전환 단계가 상기 수크로오스를 수크로오스-6-아실레이트로 전환하는 단계 및 이어서 상기 수크로오스-6-아실레이트를 수크랄로오스로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 수크로오스-6-아실레이트가 수크로오스-6-아세테이트인 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3급 아미드 용매를 포함하는 상기 액체와 탈산된 3급 아미드 용매를 포함하는 상기 액체 둘다 수크로오스-6-아실레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 수크로오스-6-아실레이트를 수크랄로오스로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  26. 제 24 항 또는 제 25항에 있어서, 상기 수크로오스-6-아실레이트가 수크로오스-6-아세테이트인것을 특징으로 하는 카르복시산 제거 방법.
  27. 수크로오스-6-아실레이트의 제조 방법으로서,
    (i) 수크로오스, 3급 아미드 용매 및 유기주석계 아실화 조촉매를 포함하는 제1 반응 혼합물을 제공하는 단계;
    (ii) 상기 제1 반응 혼합물로부터 물을 제거하여 실질적으로 물이 없는 제2 반응 혼합물을 제공하는 단계;
    (iii)상기 제2 반응 혼합물에 카르복시산 무수물을 첨가하여 제3 반응 혼합물을 제공함으로써, 수크로오스-6-아실레이트를 생성하는 단계; 및
    (iv) 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 상기 제3 반응 혼합물로부터 카르복시산을 제거하는 단계;를 이 순서로 포함하는
    제조 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 수크로오스-6-아실레이트를 수크랄로오스로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 수크로오스-6-아실레이트가 수크로오스-6-아세테이트인 것을 특징으로 하는 제조 방법.

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