KR20150126872A - 5-(할로메틸)푸르푸랄의 정제 방법 - Google Patents

5-(할로메틸)푸르푸랄의 정제 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150126872A
KR20150126872A KR1020157026155A KR20157026155A KR20150126872A KR 20150126872 A KR20150126872 A KR 20150126872A KR 1020157026155 A KR1020157026155 A KR 1020157026155A KR 20157026155 A KR20157026155 A KR 20157026155A KR 20150126872 A KR20150126872 A KR 20150126872A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
furfural
halomethyl
solvent
column
torr
Prior art date
Application number
KR1020157026155A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102247145B1 (ko
Inventor
알렉스 비. 우드
숀 엠. 브라우닝
마코토 엔. 마수노
라이언 엘. 스미스
죤 비셀
드미트리 에이. 허쉬-바일
Original Assignee
마이크로마이다스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로마이다스, 인코포레이티드 filed Critical 마이크로마이다스, 인코포레이티드
Publication of KR20150126872A publication Critical patent/KR20150126872A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102247145B1 publication Critical patent/KR102247145B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/38—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D307/40—Radicals substituted by oxygen atoms
    • C07D307/46—Doubly bound oxygen atoms, or two oxygen atoms singly bound to the same carbon atom
    • C07D307/48—Furfural
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/38—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D307/40—Radicals substituted by oxygen atoms
    • C07D307/46—Doubly bound oxygen atoms, or two oxygen atoms singly bound to the same carbon atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

본 개시물은 공정 중에 5-(클로로메틸)푸르푸랄의 분해 또는 변성을 감소시키거나 최소화하는 작동 조건에서 5-(클로로메틸)푸르푸랄을 포함하는 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물을 정제하는 방법을 제공한다. 방법은 특정 용제, 작동 조건, 및/또는 기술 (예를 들어, 가스 스트리핑)을 이용할 수도 있다. 공정으로부터 생성된 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 액체 또는 고체 형태의 5-(할로메틸)푸르푸랄을 수득하기 위해 응결되거나 침착될 수 있다. 고체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 무정형 또는 결정형일 수도 있다.

Description

5-(할로메틸)푸르푸랄의 정제 방법{METHODS FOR PURIFYING 5-(HALOMETHYL)FURFURAL}
관련 출원에 대한 교차 -참조
본 출원은 2013년 3월 14일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/785,760의 우선권을 주장하며, 이것은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
분야
본 개시물은 일반적으로 푸르푸랄 화합물의 생산, 및 더 구체적으로는 5-(할로메틸)푸르푸랄, 예를 들어, 5-(클로로메틸)푸르푸랄의 정제에 관한 것이다.
수송 연료용으로 및 공업용 화학물질에 대한 공급원료로서 화석 연료에 대한 의존도를 감소시키기 위한 노력이 수십 년 동안 시행되었으며, 특히 재생 가능한 공급원료의 경제성을 높이는데 초점을 맞추었다. 연료 가격의 장기간 지속적인 증가, 환경에 대하여 증가된 관심, 지속적인 지정학적 안정성 문제, 및 화석 연료의 궁극적인 고갈에 대하여 재개된 관심으로 인해, 재생 가능한 자원을 더 효과적으로 이용하고 "녹색" 기술을 개발하기 위해 강화된 노력이 이루어지고 있다.
바이오매스에서 셀룰로스는 보통 생물연료 생산을 위한 공급원료로서 사용된다. 예를 들어, 셀룰로스는 에탄올을 생산하는데 사용될 수 있다. 셀룰로스는 또한 5-(할로메틸)푸르푸랄, 예를 들어, 5-(클로로메틸)푸르푸랄 (CMF)의 방법에 의해 푸란-기반 생물연료를 생산하는데 사용될 수 있다. CMF는 5-(에톡시메틸)푸르푸랄, 유망한 디젤 연료 첨가제로 생각되는 화합물로 전환될 수 있다. 대안으로, CMF는 또한 5-메틸푸르푸랄, 유망한 생물연료 후보물질로 생각되는 또 다른 화합물로 전환될 수 있다.
셀룰로스로부터 CMF의 생산은 1900년대 초기에 처음 설명되었다. 현재, CMF를 생산하기 위한 다양한 합성 경로가 업계에 알려져 있다. CMF는 전형적으로 증류에 의해 정제될 수 있는 유성 잔류물로서 생산된다. 예를 들어, Szmant & Chundury, J. Chem. Tech. Biotechnol. 1981, 31, 205-212를 참고하면 된다. 하지만, CMF는 고온에서 분해되는 것으로 알려져있다. 이것은 증류에 의해 CMF를 정제하거나 기체 CMF를 얻기 위한 도전을 제공한다.
따라서, 바람직한 것은 5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해를 감소시키거나 최소화하는 상업적으로 실행 가능한 작동 조건에서 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물을 정제하거나 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻는 새로운 방법이다.
요약
본 개시물은 5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해를 감소시키거나 최소화할 수 있는 방식으로 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻거나 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물을 정제하는 방법을 제공함으로써 이러한 요구를 해결한다. 5-(할로메틸)푸르푸랄은 5-(클로로메틸)푸르푸랄 또는 5-(브로모메틸)푸르푸랄일 수도 있다.
한 양태에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생산하기 위해 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제를 가진 혼합물을 끓이는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 일부 구체예에서, 용제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점 이상의 끓는점을 가질 수도 있다. 5-(할로메틸)푸르푸랄이 5-(클로로메틸)푸르푸랄인 특정 구체예에서, 용제는 표준 압력 (예를 들어, 1 atm)에서 적어도 240℃의 끓는점을 가질 수도 있다.
다른 양태에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생산하기 위해 5-(할로메틸)푸르푸랄을 스트리핑제(stripping agent)와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법이 제공되는데, 스트리핑제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압보다 높은 증기압을 갖는다. 일부 구체예에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생산하기 위해 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제를 포함하는 혼합물을 스트리핑제와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법이 제공되며, 스트리핑제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압보다 높은 증기압을 갖는다.
상기 방법의 일부 구체예에서, 용제는 하나 이상의 방향족 용제, 하나 이상의 중알칸 용제, 하나 이상의 에스테르 용제, 하나 이상의 실리콘 오일, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함한다. 특정 구체예에서, 용제는 하나 이상의 알킬 페닐 용제를 포함한다. 한 구체예에서, 용제는 술폴란, 헥사데칸, 헵타데칸, 옥타데칸, 이코산, 헤네이코산, 도코산, 트리코산, 테트라코산, 나프탈렌, 안트라센, 테트라메틸나프탈렌, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함한다.
상기 언급된 구체예 중 어떤 것과도 조합될 수 있는 일부 구체예에서, 방법은 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 수거하는 단계를 더 포함한다. 상기 언급된 구체예 중 어떤 것과도 조합될 수 있는 다른 구체예에서, 방법은 액체 형태의 정제된 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻기 위해 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 응결시키는 단계를 더 포함한다. 상기 언급된 구체예 중 어떤 것과도 조합될 수 있는 다른 구체예에서, 방법은 고체 형태의 정제된 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻기 위해 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 침착시키는 단계를 더 포함한다.
또한 다음을 포함하는 시스템이 본원에서 제공된다: 정제 장치; 5-(할로메틸)푸르푸랄; 및 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점 이상의 끓는점을 갖는 용제. 시스템의 일부 구체예에서, 시스템의 용제는 하나 이상의 방향족 용제, 하나 이상의 중알칸 용제, 하나 이상의 에스테르 용제, 하나 이상의 실리콘 오일, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함한다. 특정 구체예에서, 용제는 하나 이상의 알킬 페닐 용제를 포함한다. 한 구체예에서, 용제는 술폴란, 헥사데칸, 헵타데칸, 옥타데칸, 이코산, 헤네이코산, 도코산, 트리코산, 테트라코산, 나프탈렌, 안트라센, 테트라메틸나프탈렌, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함한다. 정제 장치는 연속 또는 배취(batch) 공정을 위해 구성될 수도 있다.
도면의 설명
본 출원은 첨부된 도면과 함께 취해진 하기 설명을 참고하면 가장 잘 이해될 수 있으며, 이것에서 유사한 부분은 유사한 번호로 나타날 수도 있다.
도 1은 본원에서 제공된 방법에서 연속 공정에 적합한 예시적 장치를 도시한다.
도 2는 본원에서 제공된 방법에서 배취 공정에 적합한 예시적 장치를 도시한다.
도 3은 본원에서 제공된 방법을 위한 또 다른 예시적 장치를 도시한다.
상세한 설명
하기 설명은 예시적 방법, 파라미터 등을 제시한다. 하지만, 이러한 설명이 본 개시물의 범위를 제한하려는 것이 아니라 대신 예시적 구체예의 설명으로서 제공되는 것으로 인지되어야 한다.
한 양태에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 특정 용제를 가진 혼합물을 끓임으로써 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻거나 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물을 정제하는 방법이 제공된다. 일부 구체예에서, 용제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점 이상의 끓는점을 가질 수도 있다. 5-(할로메틸)푸르푸랄은 5-(클로로메틸)푸르푸랄인 특정 구체예에서, 용제는 표준 압력 (예를 들어, 1 atm)에서 적어도 240℃의 끓는점을 가질 수도 있다. 적합한 용제의 예는, 예를 들어, 알킬 페닐 용제 (예를 들어, 선형 알킬 벤젠), 중알칸 용제, 에스테르 용제, 방향족 용제, 실리콘 오일, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함할 수 있다. 5-(할로메틸)푸르푸랄은 5-(클로로메틸)푸르푸랄 또는 5-(브로모메틸)푸르푸랄일 수도 있다.
또 다른 양태에서, 가스 스트리핑(gas stripping)에 의해 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻거나 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물을 정제하는 방법이 제공된다. 일부 구체예에서, 이러한 방법은 5-(할로메틸)푸르푸랄을 증발시키기 위해 스트리핑제를 5-(할로메틸)푸르푸랄과 접촉시키는 단계를 포함한다. 다른 구체예에서, 이러한 방법은 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물에서 5-(할로메틸)푸르푸랄을 증발시키기 위해 스트리핑제를 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 본원에서 설명된 특정 용제를 가진 혼합물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 이 방법에서 사용된 스트리핑제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압보다 높은 증기압을 갖는다.
본원에서 제공된 방법은 5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해를 감소시키거나 최소화할 수 있는 조건에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생산하거나, 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물을 정제하는데 이용될 수도 있다. 게다가, 본원에서 설명된 방법에 의해 얻어진 5-(할로메틸)푸르푸랄은 액체 형태 또는 결정체 형태를 포함하는 고체 형태일 수도 있다. 예를 들어, 하나의 변형에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해를 감소시키거나 최소화할 수 있는 조건에서 본원에서 설명된 용제의 존재 시 5-(할로메틸)푸르푸랄을 증류시키는 방법이 제공된다. 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증류는 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 형성하기 위해 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓임, 및 액체 또는 고체 형태의 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄의 응결 또는 침착 각각을 수반하는 것으로 생각되어야 한다.
기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 수거되거나, 응결되거나, 침착되거나, 그것의 기체 상태로 또 다른 반응에 공급될 수도 있다. 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물, 방법, 및 얻어진 정제된 5-(할로메틸)푸르푸랄은 하기 더 상세한 설명에서 각각 설명된다.
방법에 제공된 5-( 할로메틸 )푸르푸랄
본원에서 설명된 방법을 위해 제공된 5-(할로메틸)푸르푸랄은 방법이 기체 형태 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻는데 이용되도록, 순수할 수도 있다. 본원에서 설명된 방법을 위해 제공된 5-(할로메틸)푸르푸랄은 또한 방법이 불순물 중 하나 이상으로부터 5-(할로메틸)푸르푸랄을 분리하는데 이용되도록, 하나 이상의 불순물을 가질 수도 있다.
업계에 알려져 있는 어떤 적합한 공급원 (어떤 상업적으로 이용 가능한 공급원 포함) 및 방법도 본원에서 설명된 방법에서 사용되는 5-(할로메틸)푸르푸랄을 제조하는데 사용될 수 있다. 업계에 알려져 있는, 5-(할로메틸)푸르푸랄을 제조하는 방법은, 예를 들어, 미국 특허 번호 7,829,732; Fenton & Gostling, J. Chem. Soc, 1899, 75, 423; Haworth & Jones, J. Chem. Soc, 1944, 667; Szmant & Chundury, J. Chem. Tech. Biotechnol. 1981, 31, 205-212; 및 Mascal and Nikitin, ChemSusChem, 2009, 2, 859-861; Brasholz et al., Green Chem., 2011, 13, 1114-1117에서 설명된다.
공급원료
5-(할로메틸)푸르푸랄을 생산하는데 적합한 공급원료는 6탄당 (C6)을 함유하는 어떤 물질도 포함할 수 있다. C6 당은 모노머, 다이머, 또는 폴리머일 수도 있다. "6탄당" 또는 "C6"은 모노머 단위가 6개의 탄소를 가지고 있는 당을 나타내는 것으로 생각되어야 한다. 게다가, C6 당은 5-(할로메틸)푸르푸랄로의 전환에 필요한 알콜 기를 갖고 있다.
한 구체예에서, C6 당은 셀룰로스이거나 또는 헤미셀룰로스에서 제공될 수 있다. 당업자들은 셀룰로스 및 헤미셀룰로스가 바이오매스 (예를 들어, 셀룰로스 바이오매스 또는 리그노셀룰로스 바이오매스)에서 발견될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 바이오매스는 산소의 함유량이 비교적 높은 유기 화합물, 예를 들어, 탄수화물로 구성된 어떤 식물 재료도 될 수 있으며, 또한 다양한 다른 유기 화합물을 함유한다. 바이오매스는 또한 5-(할로메틸)푸르푸랄, 예를 들어, 무기 염 및 클레이(clay)로 전환되지 않는 다른 재료를 함유할 수도 있다.
바이오매스는 셀룰로스 및 헤미셀룰로스의 결정 구조를 붕괴시키고 리그닌 구조를 분해함으로써 (존재하면) 바이오매스에서 당을 더 접근하기 쉽게 만드는데 도움을 주기 위해 전처리될 수도 있다. 업계에서 알려져 있는 일반적인 전처리는, 예를 들어, 기계적 처리 (예를 들어, 파쇄(shredding), 분쇄(pulverizing), 그라인딩(grinding)), 농축 산, 희석 산, S02, 알칼리, 히드로겐 퍼옥시드, 습식 산화(wet-oxidation), 증기 폭발(steam explosion), 암모니아 폭쇄 (ammonia fiber explosion; AFEX), 초임계 C02 폭쇄(supercritical C02 explosion), 액체 온수, 및 유기 용제 처리를 수반한다.
바이오매스는 다양한 공급원으로부터 기원할 수도 있다. 예를 들어, 바이오매스는 농업용 재료 (예를 들어, 옥수수 대, 왕겨, 땅콩 껍질, 곡물 바닥 물질), 가공 폐기물 (예를 들어, 종이 슬러지(paper sludge)), 및 재활용 셀룰로스 재료 (예를 들어, 판지, 골판지 원지 (old corrugated container; OCC), 폐신문지 (old newspaper; ONP), 또는 혼합 용지)로부터 기원할 수도 있다. 적합한 바이오매스의 다른 예는 밀짚, 종이 밀 유출액(paper mill effluent), 신문용지, 도시 고형 폐기물(municipal solid wastes), 우드칩(wood chip), 삼림 간벌(forest thinning), 슬래쉬(slash), 억새, 스위치그라스(switchgrass), 수수, 버개스(bagasse), 거름, 폐수 바이오고형물(wastewater biosolid), 녹색 폐기물, 및 음식/사료 가공 잔류물을 포함할 수도 있다.
다른 구체예에서, C6 당은 글루코스, 프럭토스 (예를 들어, 고과당 옥수수 시럽(high fructose corn syrup)), 셀로비오스, 수크로스, 락토스, 및 말토스일 수 있다. 이러한 C6 당의 어떤 입체 이성질체도 본원에서 설명된 방법에서 사용될 수 있다.
다른 구체예에서, 공급원료는 당류 조성물일 수도 있다. 예를 들어, 당 조성물은 단일 당류 또는 프럭토스, 글루코스, 수크로스, 락토스 및 말토스와 같은 당류의 혼합물을 포함할 수도 있다.
불순물
업계에 알려져 있는, 5-(할로메틸)푸르푸랄을 제조하는 방법은 전형적으로 생성물 혼합물에서 하나 이상의 불순물을 수득한다. 이 불순물들은 5-(할로메틸)푸르푸랄의 제조에 사용된 반응(들)의 부산물 및/또는 잔류 시작 재료, 또는 이것들의 어떤 분해 또는 변성 산물일 수도 있다.
예를 들어, 미국 특허 번호 7,829,732에서 설명된 방법에 따라 셀룰로스 재료로부터 제조된 5-(클로로메틸)푸르푸랄은 2-(2-히드록시아세틸)푸란, 5-(히드록시메틸)푸르푸랄, 레불린산, 및 부식 물질과 같은 부산물을 수득할 수 있다. 다른 부산물 및 분해 또는 변성 산물의 예는 푸르푸랄 및 포름산을 포함할 수도 있다. 잔류 시작 재료의 예는 잔류 당 (예를 들어, C5 모노머 당, C6 모노머 당, C5 올리고머 당, C6 올리고머 당), 잔류 바이오매스 (예를 들어, 옥수수 대, 골판지 원지, 폐신문지)를 포함할 수도 있다. 잔류 시약의 예는 잔류 산 (예를 들어, 염산)을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 부산물, 잔류 시작 재료, 및 잔류 시약, 및 이것들의 어떤 분해 또는 변성 산물도 본원에서 설명된 방법에 제공된 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물의 일부일 수도 있다.
따라서, 일부 구체예에서, 본원의 방법에서 제공된 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물에 존재하는 하나 이상의 불순물은 2-(2-히드록시아세틸)푸란, 5-(히드록시메틸)푸르푸랄, 레불린산, 부식 물질, 푸르푸랄, 포름산, 잔류 당 (예를 들어, C5 모노머 당, C6 모노머 당, C5 올리고머 당, C6 올리고머 당), 잔류 바이오매스 (예를 들어, 옥수수 대, 골판지 원지, 폐신문지), 및/또는 잔류 산 (예를 들어, 염산)을 포함한다.
특정 구체예에서, 본원의 방법에서 사용된 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물은 5 중량% 미만, 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.4 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 0.1 중량% 미만, 0.01 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 0.001 중량% 미만의 산 (예를 들어, 염산)을 갖고 있다. 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물에 존재하는 산은 5-(할로메틸)푸르푸랄을 제조하는데 사용된 반응의 잔류물일 수도 있거나, 5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해 또는 변성의 결과일 수도 있다. 본원에서 설명된 방법에서 사용된 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물은 조성물에 존재하는 산의 양을 감소시키기 위해 세척 (예를 들어, 소금물 용액으로)될 수도 있다고 생각되어야 한다.
본원의 방법에서 사용된 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물은 액체 또는 고체 형태, 또는 이것들의 조합으로 되어 있을 수도 있다. 한 구체예에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물은 액체 형태로 되어 있다. 또 다른 구체예에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물은 고체 형태로 되어 있다.
끓음
5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해 또는 변성을 감소시키거나 최소화할 수 있는 작동 조건에서 특정 용제를 사용하여, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄이 얻어질 수도 있거나, 또는 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물이 정제될 수도 있다.
5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제는 별도로 또는 함께 장치에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제가 둘 다 액체 형태로 되어 있을 때, 그것들은 개개의 피드 스트림(feed stream) 또는 조합된 피드 스트림으로서 장치에 제공될 수도 있다.
게다가, 일부 구체예에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄, 용제, 또는 둘 다는 그것들이 장치에 제공되기 전에 (별도로 또는 함께) 작동 온도로 또는 작동 온도 가까이 가열될 수도 있다. 열 공급원은 주로 장치의 작동 온도를 유지하는 역할을 할 수도 있다. 다른 구체예에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄, 용제, 또는 둘 다는 작동 온도 이하에서 장치에 제공되고 (별도로 또는 조합되어), 그 다음에 열 공급원을 사용하여 작동 온도로 가열될 수도 있다. 다른 구체예에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄, 용제, 또는 둘 다는 그것들이 플래시 증류(flash distillation)에 제공되기 전에 (별도로 또는 함께) 작동 온도보다 높게 가열될 수도 있으며, 미리 가열된 5-(할로메틸)푸르푸랄 및/또는 용제는 끓음을 일으키기 위해 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압보다 낮은 작동 압력을 받을 수도 있다.
용제
사용된 용제는 어떤 상업적으로 이용 가능한 공급원도 포함하는, 어떤 공급원으로부터 얻어질 수도 있다. 일부 구체예에서, 본원에서 사용된 용제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점 이상의 끓는점을 갖는다. 일부 구체예에서, 용제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점보다 높은 끓는점을 갖는다. 끓는점은 어떤 압력, 예를 들어, 작동 압력에서도 결정될 수 있다.
물질의 끓는점은 물질의 증기압이 액체를 둘러싼 압력 (예를 들어, 장치에서)과 같고, 액체가 증기로 변하는 온도이다. 끓음은 액체가 그것의 끓는점 이상으로 가열될 때, 및/또는 액체의 압력이 그것의 증기압 이하로 감소될 때 액체의 증발이다. 게다가, 당업자는 액체의 끓는점이 주변 환경 압력 (예를 들어, 장치에서)에 따라 달라진다는 것을 인지할 것이다. 예를 들어, 진공에서 액체는 상기 액체가 대기압에 있을 때보다 더 낮은 끓는점을 갖는다. 특정 압력에서 물질 (예를 들어, 5-(할로메틸)푸르푸랄)의 끓는점은 업계에 알려져 있는 어떤 적합한 방법에 의해서도 결정될 수 있다.
용제의 끓는점 및 용제를 선택하는데 사용된 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점은 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물의 부재 시 측정되는 것으로 의도되고 이와 같이 생각된다. 예를 들어, 용제의 선택은 용제를 장치로 공급하고 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물과 혼합되기 전 용제의 끓는점에 기초할 수도 있다.
특정 구체예에서, 용제의 끓는점은 증류를 위한 작동 압력에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점보다 높은 적어도 20℃, 적어도 30℃, 적어도 40℃, 적어도 50℃, 적어도 60℃, 적어도 70℃, 적어도 80℃, 적어도 90℃, 적어도 100℃, 적어도 150℃, 적어도 200℃, 적어도 250℃ 또는 적어도 300℃이다. 특정 구체예에서, 용제의 끓는점은 작동 압력에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점보다 높은 20℃ 내지 500℃, 20℃ 내지 300℃, 20℃ 내지 200℃, 20℃ 내지 100℃, 50℃ 내지 300℃, 또는 100℃ 내지 300℃이다.
5-(할로메틸)푸르푸랄이 5-(클로로메틸)푸르푸랄인 특정 구체예에서, 용제는 표준 압력 (예를 들어, 1 atm)에서 적어도 240℃, 적어도 245℃, 적어도 250℃, 또는 적어도 255℃의 끓는점을 가질 수도 있다.
일부 구체예에서, 본원에서 제공된 방법에서 사용에 적합한 용제는 적어도 부분적으로는 5-(할로메틸)푸르푸랄을 녹인다.
다른 구체예에서, 본원에서 제공된 방법에서 사용에 적합한 용제는, 예를 들어, 방향족 용제 (알킬 페닐 용제 포함), 알킬 용제, 할로겐화된 용제, 실리콘 오일, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함할 수 있으며, 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점보다 더 높은 끓는점 또는 끓는점 범위를 갖는다. 용제는 상기 설명된 하나 이상의 분류 내에 있을 수도 있다고 생각되어야 한다. 예를 들어, Wibaryl® A는 방향족 용제이며, 이것은 더 구체적으로는 알킬 페닐 용제로 분류될 수 있다.
특정 구체예에서, 용제는 하나 이상의 알킬 페닐 용제, 예를 들어, 하나 이상의 선형 알킬 벤젠을 포함할 수도 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "알킬 페닐 용제"는 하나 이상의 페닐 또는 페닐-함유 고리계에 부착된 하나 이상의 알킬 사슬을 가진 용제의 분류을 나타낸다. 알킬 페닐 용제는 알킬벤젠 또는 페닐알칸으로 나타날 수도 있다. 당업자는 특정 페닐알칸이 또한 알킬벤젠으로 교체 가능하게 언급될 수도 있다는 것을 인지할 것이다. 예를 들어, (1-페닐)도데칸 및 도데실벤젠은 같은 용제를 나타낸다.
특정 구체예에서, 용제는 하나 이상의 알킬벤젠을 포함한다. 예는 (모노알킬)벤젠, (디알킬)벤젠, 및 (폴리알킬)벤젠을 포함할 수도 있다. 특정 구체예에서, 알킬벤젠은 하나의 벤젠 고리에 부착된 하나의 알킬 사슬을 갖는다. 알킬 사슬은 벤젠 고리에 대하여 하나 또는 두 개의 부착점을 가질 수도 있다. 벤젠 고리에 대하여 하나의 부착점을 가진 하나의 알킬 사슬을 갖는 알킬벤젠의 예는 도데실벤젠을 포함한다. 알킬 사슬이 벤젠 고리에 대하여 두 개의 부착점을 가진 구체예에서, 알킬 사슬은 벤젠에 융합된 시클로알킬 고리를 형성할 수도 있다. 벤젠 고리에 대하여 두 개의 부착점을 가진 하나의 알킬을 갖는 알킬벤젠의 예는 테트랄린을 포함한다. 융합된 시클로알킬 고리가 하나 이상의 알킬 사슬로 더 치환될 수도 있다고 생각되어야 한다.
다른 구체예에서, 알킬벤젠은 하나의 벤젠 고리에 부착된 둘 이상의 알킬 사슬 (예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6개의 알킬 사슬)을 갖는다.
다른 구체예에서, 알킬벤젠은 알킬-치환된 융합된 벤젠 고리계이다. 융합된 벤젠 고리계는 하나 이상의 헤테로 고리(heterocyclic ring)와 융합된 벤젠을 포함할 수도 있다. 한 구체예에서, 융합된 벤젠 고리계는 둘 이상의 융합된 벤젠 고리, 예를 들어, 나프탈렌일 수도 있다. 융합된 벤젠 고리계는 하나 이상의 알킬 사슬에 의해 선택적으로 치환될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 알킬-치환된 융합된 벤젠 고리계는 테트라메틸나프탈렌을 포함할 수도 있다.
일부 구체예에서, 용제는 페닐알칸을 포함한다. 예는 (모노페닐)알칸, (디페닐)알칸, 및 (폴리페닐)알칸을 포함할 수도 있다. 특정 구체예에서, 페닐알칸은 하나의 알킬 사슬에 부착된 하나의 페닐 고리를 갖는다. 한 구체예에서, 페닐 고리에 부착된 알킬 사슬은 적어도 8개의 탄소를 가진 알킬 사슬 (예를 들어, C8+ 알킬), 예를 들어, C8-20 알킬 또는 C13-20 알킬일 수도 있다. 페닐 고리는 알킬 사슬을 따라 어떤 탄소에도 부착될 수 있다. 예를 들어, 하나의 알킬 사슬을 가진 페닐 알킬은 (1-페닐)도데칸 또는 (2-페닐)도데칸일 수도 있다.
다른 구체예에서, 페닐알칸은 하나의 알킬 사슬에 부착된 둘 이상의 페닐 고리를 갖는다.
알킬 페닐 용제는 선형 또는 분지형일 수도 있으며, 페닐 또는 페닐-함유 고리계에 부착된 알킬 사슬(들)에 기초한다. "알킬"은 단일 기 포화된 탄화수소 사슬을 나타낸다. 알킬 사슬의 길이는 달라질 수도 있다. 특정 구체예에서, 알킬 사슬은 1 내지 20개의 탄소 원자 (예를 들어, C1-20 알킬)일 수도 있다. 한 구체예에서, 알킬 사슬은 4 내지 15개의 탄소 (예를 들어, C4-15 알킬), 8 내지 20개의 탄소 (예를 들어, C8-20 알킬), 또는 10 내지 13개의 탄소 (예를 들어, C10-13 알킬)일 수도 있다.
알킬 사슬은 선형 또는 분지형일 수도 있다. 선형 알킬 사슬은, 예를 들어, n-프로필, n-부틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노나닐, n-데실, n-운데실, 및 n-도데실을 포함할 수도 있다. 분지형 알킬 사슬은, 예를 들어, 이소프로필, 2차 부틸, 이소부틸, 3차 부틸, 및 네오펜틸을 포함할 수도 있다. 용제가 둘 이상의 알킬 사슬을 포함하는 일부 구체예에서, 특정 알킬 사슬은 선형일 수도 있는 반면에, 다른 알킬 사슬은 분지형일 수도 있다. 용제가 둘 이상의 알킬 사슬을 포함하는 다른 구체예에서, 모든 알킬 사슬이 선형일 수도 있거나 또는 모든 알킬 사슬이 분지형일 수도 있다.
예를 들어, 용제는 하나 이상의 선형 알킬벤젠 ("LAB")을 포함할 수도 있다. 선형 알킬벤젠은 식 C6H5CnH2n +1을 가진 용제의 분류이다. 예를 들어, 한 구체예에서, 선형 알킬벤젠은 도데실벤젠이다. 도데실벤젠은 상업적으로 이용 가능하며, "경성(hard type)" 또는 "연성(soft type)"일 수도 있다. 경성 도데실벤젠은 분지형 사슬 이소머의 혼합물이다. 연성 도데실벤젠은 선형 사슬 이소머의 혼합물이다. 한 구체예에서, 용제는 경성 도데실벤젠을 포함한다.
일부 구체예에서, 용제는 상기 설명된 알킬 페닐 용제 중 어떤 것도 포함할 수 있으며, 이것에서 페닐 고리는 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된다. 특정 구체예에서, 용제는 알킬(할로벤젠)을 포함한다. 예를 들어, 알킬(할로벤젠)은 알킬 (클로로벤젠)을 포함할 수도 있다. 한 구체예에서, 페닐 고리에 대한 할로 치환기는, 예를 들어, 클로로, 브로모, 또는 이것들의 어떤 조합도 될 수 있다.
일부 구체예에서, 용제는 하나 이상의 중알칸을 포함할 수도 있다. "중알칸"은 적어도 8개의 탄소 원자 (예를 들어, C8+ 알칸), 적어도 10개의 탄소 원자 (예를 들어, C10+ 알칸), 또는 적어도 13개의 탄소 원자 (예를 들어, C13+ 알칸)를 함유하는 포화된 탄화수소 사슬을 포함한다. 일부 구체예에서, 중알칸은 8 내지 100개의 탄소 원자 (예를 들어, C8-100 알칸), 8 내지 50개의 탄소 원자 (예를 들어, C8-50 알칸), 8 내지 25개의 탄소 원자 (예를 들어, C8-25 알칸), 또는 10 내지 20개의 탄소 원자 (예를 들어, C10-20 알칸)를 가질 수도 있다. 다른 구체예에서, 용제는 하나 이상의 중알칸을 포함할 수도 있는데, 적어도 하나의 중알칸은 적어도 13개의 탄소 원자를 갖는다. 한 구체예에서, 용제는 헥사데칸, 헵타데칸, 옥타데칸, 이코산, 헤네이코산, 도코산, 트리코산, 테트라코산, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 용제는 하나 이상의 에스테르를 포함할 수도 있다. 일부 구체예에서, 에스테르는 지방산일 수도 있다. 특정 구체예에서, 에스테르는 (중알킬)-에스테르, 예를 들어, C8+ 알킬-(O)OH일 수도 있다. 일부 구체예에서, (중알킬)-에스테르는 8 내지 100개의 탄소 원자 (예를 들어, C8-100 알킬-(O)OH), 8 내지 50개의 탄소 원자 (예를 들어, C8-50 알킬-(O)OH), 8 내지 25개의 탄소 원자 (예를 들어, C8-25 알킬-(O)OH), 또는 10 내지 20개의 탄소 원자 (예를 들어, C10-20 알킬-(O)OH)를 가질 수도 있다. 한 구체예에서, 용제는 헥사데칸산을 포함할 수도 있다.
다른 구체예에서, 용제는 하나 이상의 방향족 용제를 포함할 수도 있다. 일부 구체예에서, 방향족 용제는 C6-20 방향족 용제, 또는 C6-15 방향족 용제이다. 한 구체예에서, 용제는 나프탈렌, 나프텐 오일, 알킬화된 나프탈렌, 디페닐, 폴리염화 비페닐, 다환 방향족 탄화수소, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함한다.
다른 구체예에서, 용제는 하나 이상의 실리콘 오일을 포함할 수도 있다. 특정 구체예에서, 용제는 하나 이상의 알킬 실록산을 포함한다.
용제는 단일 용제일 수도 있거나 또는 용제의 혼합물을 포함할 수도 있다. 용제가 용제의 혼합물이면, 용제 혼합물은 작동 압력에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점 이상의 끓는점을 갖는다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 용제는 (i) 하나 이상의 알킬 페닐 용제, 및 (ii) 하나 이상의 방향족 용제의 혼합물일 수도 있다. 예를 들어, 또 다른 구체예에서, 용제는 톨루엔 및 하나 이상의 다른 용제, 예를 들어, 캄퍼, 안트라센, 및 안트라퀴논의 혼합물일 수도 있다. 용제 혼합물이 끓는점의 범위를 가지면, 이러한 범위는 작동 압력에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점을 포함할 수도 있지만 전체 범위가 작동 압력에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점보다 높을 필요는 없다고 생각되어야 한다.
또한 용제는 작동 온도 및 압력에서 액체인 어떤 물질도 포함할 수 있지만, 이러한 물질은 표준 온도 및 압력에서 액체가 아닐 수도 있다고 생각되어야 한다.
본원에서 설명된 방법 및 조성물에서 사용될 수도 있는 예시적 용제는 알킬 벤젠, 술폴란, 중알칸, 디페닐 에테르 및 폴리페닐 에테르, 및 다른 방향족 용제를 포함한다. 특정 구체예에서, 용제는 알킬벤젠을 포함한다. 한 구체예에서, 용제는 도데실벤젠을 포함한다. 이러한 도데실벤젠의 예는 Marlican®이다. 다른 구체예에서, 알킬 벤젠은 적어도 10개의 탄소 원자, 적어도 13개의 탄소 원자, 또는 10 내지 40개의 탄소 원자, 또는 10 내지 20개의 탄소 원자, 또는 10 내지 13개의 탄소 원자, 또는 13 내지 30개의 탄소 원자를 가진 알킬 측쇄를 가질 수도 있다. 적합한 알킬벤젠은, 예를 들어, Wibaryl® (예를 들어, C10-13 알킬 사슬로 치환된 벤젠), Wibaryl® F (중알킬레이트), Wibaryl® A (디페닐알칸, 여기에서 알킬 사슬은 C10-13 알킬 사슬임), Wibaryl® B (디알킬벤젠, 여기에서 알킬 사슬은 C10-13 알킬 사슬임), Wibaryl® AB (디페닐알칸 및 디알킬벤젠의 혼합물), Wibaryl® R (올리고- 및 폴리알킬벤젠), Cepsa Petrelab® 500-Q (10-13개의 탄소 원자의 알킬 측쇄를 함유하는 선형 알킬벤젠), Cepsa Petrelab® 550-Q (10-13개의 탄소 원자의 알킬 측쇄를 함유하는 선형 알킬벤젠), Cepsa Petrene® 900-Q (주로 디알킬벤젠을 함유하는 중알킬벤젠), Synnaph® AB 3 (중알킬벤젠), Synnaph® DAB4 (디알킬벤젠), 및 Therminol® 55 (C13-30 알킬 사슬로 치환된 벤젠)를 포함할 수도 있다.
다른 구체예에서, 용제는 모노페닐 에테르, 디페닐 에테르 및 폴리페닐 에테르를 포함하는 페닐 에테르를 포함한다. 적합한 페닐 에테르는, 예를 들어, Santovac® 5 및 Santovac® 7을 포함한다. 다른 구체예에서, 용제는 다른 방향족 용제를 포함한다. 방향족 용제는 적어도 하나의 알킬 사슬 치환기를 포함할 수도 있으며, 이러한 방향족 용제는 한고리 방향족 고리계 또는 두고리 또는 다중고리 방향족계 (융합된 고리계 포함)를 포함할 수도 있다. 이러한 방향족 용제의 예는, 예를 들어, 나프탈렌, 안트라센, Dowtherm® (비페닐 및 디페닐 옥시드의 혼합물), Dowtherm® G (디- 및 트리-아릴 에테르), Dowtherm® Q (디페닐에탄 및 알킬화된 방향족의 혼합물), 및 Dowtherm® MX (알킬화된 방향족의 혼합물)를 포함한다. 상기 논의된 바와 같이, 이러한 용제들의 어떤 조합 또는 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
작동 조건
상기 설명된 용제가 사용될 때, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄를 얻거나 5-(할로메틸)푸르푸랄을 정제하는 방법은 업계에서 현재 사용되는 것들보다 더 높은 압력에서 수행될 수도 있다.
작동 압력은 바닥 물질 액체 및 기체상 사이의 계면에서 장치의 압력을 나타낸다. 일부 구체예에서, 작동 압력은 적어도 30 torr, 적어도 50 torr, 적어도 100 torr, 적어도 125 torr, 적어도 150 torr, 적어도 200 torr, 또는 적어도 250 torr이다. 특정 구체예에서, 작동 압력은 50 torr 내지 2000 torr, 50 torr 내지 1250 torr, 100 torr 내지 1400 torr, 100 torr 내지 1000 torr, 100 torr 내지 800 torr, 100 torr 내지 400 torr, 125 torr 내지 350 torr, 150 torr 내지 250 torr, 50 내지 500 torr, 또는 50 torr 내지 300 torr이다.
작동 온도는 바닥 물질 액체 및 기체상 사이의 계면에서 장치의 온도를 나타낸다. 하기 더 상세한 설명에서 논의된 바와 같이, 장치는 외부 열 공급원, 내부 열 공급원, 또는 이것들의 조합으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 장치는 외부 열 공급원, 예를 들어, 열 교환기로 구성될 수도 있다. 장치는 또한 내부 열 공급원, 예를 들어, 열 코일로 구성될 수도 있다.
일부 구체예에서, 작동 온도는 적어도 60℃, 적어도 70℃, 적어도 80℃, 적어도 100℃, 적어도 150℃, 또는 적어도 200℃이다. 특정 구체예에서, 작동 온도는 60℃ 내지 400℃, 80℃ 내지 350℃, 80℃ 내지 300℃, 80℃ 내지 200℃, 100℃ 내지 180℃, 또는 120℃ 내지 160℃이다.
압력은 torr로 설명되고 온도는 섭씨 온도로 설명되는 한편, 당업자는 압력 및 온도 단위를 다른 흔히 알려져 있는 단위로 전환할 수 있을 것이다. 예를 들어, 온도는 캘빈(Kelvin)으로 표현될 수도 있다. 압력은 또한 바(bar), 대기압 (atm), 파스칼 (Pa) 또는 평방 인치 당 파운드-힘 (psi)으로 표현될 수도 있다.
가스 스트리핑
5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해 또는 변성을 감소시키거나 최소화할 수 있는 작동 조건에서 스트리핑제를 사용하는 가스 스트리핑에 의해, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄이 얻어질 수도 있거나, 또는 5-(할로메틸)푸르푸랄이 정제될 수도 있다. 일부 구체예에서, 가스 스트리핑은 본원에서 설명된 용제의 부재 시 수행될 수도 있다. 다른 구체예에서, 가스 스트리핑은 본원에서 설명된 용제로 수행된다.
스트리핑제
스트리핑제는 5-(할로메틸)푸르푸랄을 증발시키기 위해 장치로 공급되어 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물과 접촉될 수도 있다. 스트리핑제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압 이상의 증기압을 갖는 어떤 물질도 될 수 있으며, 어떤 상업적으로 이용 가능한 공급원을 포함하는 어떤 공급원으로부터 얻어질 수도 있다.
스트리핑제는 기체 또는 액체로서 장치에 제공될 수도 있다. 한 구체예에서, 스트리핑제는 기체이다. 일부 구체예에서, 기체는 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물과 별도로 장치에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 기체는 비활성 기체 (예를 들어, 질소, 아르곤, 헬륨, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물)일 수도 있다.
다른 구체예에서, 스트리핑제는 장치에 공급된 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물에서 녹거나 부분적으로 녹는 기체일 수도 있다.
다른 구체예에서, 스트리핑제는 작동 온도 및 압력에서 기체인 어떤 물질도 포함할 수 있지만, 이러한 물질은 표준 온도 및 압력에서 기체가 아닐 수도 있다. 예를 들어, 스트리핑제는 작동 조건에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압 이상의 증기압을 갖는 액체일 수도 있다. 한 구체예에서, 스트리핑제는 톨루엔일 수도 있으며, 이것은 작동 조건 (예를 들어, 100℃ 및 100 torr)에서 기체이지만, 표준 온도 및 압력에서는 액체이다.
스트리핑제는 단일 물질일 수도 있거나 물질들의 혼합물일 수도 있다. 스트리핑제가 물질들의 혼합물이면, 작동 조건에서의 혼합물은 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압보다 높은 증기압을 갖는다. 용제 혼합물이 증기압의 범위를 가지면, 이러한 범위는 작동 압력에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압을 포함할 수도 있지만, 전체 범위가 작동 압력에서 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압보다 높을 필요는 없다고 생각되어야 한다.
특정 예시적 구체예에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물 및 본원에서 설명된 특정 용제는 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻거나 5-(할로메틸)푸르푸랄을 정제하기 위해 스트리핑제와 조합되고 접촉될 수도 있다고 생각되어야 한다.
용제
상기 설명된 용제 중 어떤 것도 가스 스트리핑 방법에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 가스 스트리핑 방법에서 사용에 적합한 용제는 알킬 페닐 용제, 방향족 용제, 알킬 용제, 할로겐화된 용제, 실리콘 오일, 또는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점보다 높은 끓는점 또는 끓는점 범위를 갖는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 용제는 하나 이상의 알킬 페닐 용제, 예를 들어, 하나 이상의 선형 알킬 벤젠을 포함할 수도 있다.
작동 조건
상기 설명된 가스 스트리핑이 이용될 때, 방법은 5-(할로메틸)푸르푸랄의 분해를 감소시키거나 최소화할 수도 있는 작동 조건에서 수행될 수도 있다.
일부 구체예에서, 작동 온도는 적어도 60℃, 적어도 70℃, 적어도 80℃, 적어도 100℃, 적어도 150℃, 또는 적어도 200℃이다. 특정 구체예에서, 작동 온도는 80℃ 내지 400℃, 80℃ 내지 300℃, 80℃ 내지 250℃, 80℃ 내지 240℃, 80℃ 내지 200℃, 100℃ 내지 180℃, 또는 120℃ 내지 160℃이다.
일부 구체예에서, 작동 압력은 적어도 30 torr, 적어도 50 torr, 적어도 100 torr, 적어도 125 torr, 적어도 150 torr, 적어도 200 torr, 또는 적어도 250 torr이다. 특정 구체예에서, 작동 압력은 50 torr 내지 10,000 torr, 50 torr 내지 9000 torr, 50 torr 내지 8000 torr, 50 torr 내지 7000 torr, 50 torr 내지 6000 torr, 50 torr 내지 5000 torr, 50 torr 내지 4000 torr, 50 torr 내지 3000 torr, 100 torr 내지 10,000 torr, 100 torr 내지 4000 torr, 100 torr 내지 3000 torr, 100 torr 내지 2000 torr, 100 torr 내지 400 torr, 125 torr 내지 350 torr, 또는 150 torr 내지 250 torr이다.
방법으로부터 얻어진 5-( 할로메틸 )푸르푸랄
일부 양태에서, 본원에서 설명된 방법은 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생산한다. 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 수거되거나, 응결되거나, 침착되거나, 기체 상태로 또 다른 반응에 공급될 수도 있다.
일부 구체예에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 어떤 적합한 용기에 수거될 수도 있는데, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 나중에 추가의 사용을 위해 저장될 수도 있다.
다른 구체예에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 액체 형태의 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻기 위해 응결될 수도 있다. 기체를 액체로 응결시키기 위해 업계에 알려져 있는 어떤 적합한 방법 또는 시스템도 사용될 수 있으며, 예를 들어, 콘덴서(condenser)를 포함한다.
다른 구체예에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 고체 형태의 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻기 위해 침착될 수도 있다. 고체를 얻기 위해 기체를 침착시키는, 업계에 알려져 있는 어떤 적합한 방법 또는 시스템도 사용될 수 있다. 고체 5-(할로메틸)푸르푸랄이 생성되는 경우에, 생성물의 단단한 성질은 액체 형태의 생성물 (예를 들어, 오일 포함)보다 핸들링하기 더 쉽게 만든다. 예를 들어, 고체 5-(할로메틸)푸르푸랄이 더 쉽고 편리하게 저장되고 운반될 수 있다. 얻어진 고체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 무정형 또는 결정형일 수도 있다.
다른 구체예에서, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 장치에서 평형을 유지하기 위해 환류 시스템(reflux system)에서 수거되어 시스템으로 다시 공급될 수도 있다. 예를 들어, 환류 시스템은 장치가 트레이 또는 포장 재료를 포함하는 증류 컬럼일 때 사용될 수도 있다.
순도
얻어진 5-(할로메틸)푸르푸랄은 증가된 전체 순도를 가질 수도 있다. 당업자들은 샘플의 순도를 측정하기 위한 다양한 방법 및 기술을 인지할 것이다. 예를 들어, 샘플의 구성성분이 확인될 수 있고 이러한 구성성분의 양은 고성능 액체 크로마토그래피 (업계에서 고압 액체 크로마토그래피 또는 HPLC로도 알려져 있음), 기체 크로마토그래피-질량 분석법 (GS-MS), 자기 공명 분광법(magnetic resonance spectroscopy) (예를 들어, 1H-NMR, 13C-NMR), 시차 주사 열량 측정법 (differential scanning calorimetry; DSC), 또는 이러한 방법들의 어떤 조합에 의해서도 측정될 수 있다.
일부 구체예에서, 본원에서 제공된 방법으로부터 얻어진 5-(할로메틸)푸르푸랄은 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.5%, 또는 적어도 99.9%의 순도를 가질 수도 있다. 한 구체예에서, 본원에서 제공된 방법으로부터 얻어진 5-(할로메틸)푸르푸랄은 95% 내지 100%, 95% 내지 99%, 98% 내지 100%, 또는 약 95%, 약 96%, 약 97%, 약 98%, 약 99%, 또는 약 100%의 순도를 갖는다.
증류/ 스트리핑 수율
본원에서 제공된 방법은 적어도 10 중량%, 15 중량%, 20 중량%, 25 중량%, 30 중량%, 35 중량%, 40 중량%, 45 중량%, 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량%, 95 중량%, 또는 99 중량%, 또는 10 중량% 내지 99 중량%, 50 중량% 내지 99 중량%, 60 중량% 내지 99 중량%, 또는 70 중량% 내지 90 중량%의 증류 수율 또는 스트리핑 수율 (이용된 방법에 의존적일 수도 있기 때문에)로 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생성할 수도 있다. 증류 수율 또는 스트리핑 수율은 장치에 제공된 5-(할로메틸)푸르푸랄의 양에 대한 수거된 5-(할로메틸)푸르푸랄의 양의 비율이다. 5-(할로메틸)푸르푸랄이 리시빙 플라스크(receiving flask)에서 수거되는 특정한 경우에, 증류 수율은 공정의 초반에 스틸 플라스크(still flask)로 제공된 5-(할로메틸)푸르푸랄의 양에 대한 공정의 마지막에 리시빙 플라스크에서 수거된 5-(할로메틸)푸르푸랄의 양의 비율이다. 연속 공정이 이용되는 다른 경우에는, 증류 수율은 장치에 공급된 5-(할로메틸)푸르푸랄의 양에 대한 응결되고 침착된 5-(할로메틸)푸르푸랄의 양의 비율일 수도 있다.
본원에서 "약" 값 또는 파라미터에 대한 언급은 상기 값 또는 파라미터 그 자체에 관련된 구체예를 포함하는 (및 설명하는) 것으로 생각되어야 한다. 예를 들어, "약 x"를 나타내는 설명은 "x" 그 자체의 설명을 포함한다. 다른 경우에, 용어 "약"은 다른 측정값에 관하여, 또는 값, 단위, 상수, 또는 값의 범위를 변형시키는데 사용될 때, +/- 5%의 변형을 나타낸다.
또한 본원에서 두 개의 값 또는 파라미터 "사이"에 대한 언급은 상기 두 개의 값 또는 파라미터 그 자체를 포함하는 구체예를 포함하는 (및 설명하는) 것으로 생각되어야 한다. 예를 들어, "x 내지 y"를 나타내는 설명은 "x" 및 "y" 그 자체의 설명을 포함한다.
다운스트림 생성물
본원에서 설명된 방법에 따라 생성된 5-(할로메틸)푸르푸랄은 다른 화학 반응에서 사용될 수도 있거나, 생물연료, 디젤 첨가제, 또는 플라스틱에 대한 다른 푸란 유도체로 더 가공될 수도 있다. 예를 들어, CMF는 업계에 알려져 있는 방법을 사용하여 디메틸푸란 및 에톡시메틸푸르푸랄로 전환될 수도 있다.
장치
어떤 적합한 장치도 본원에서 설명된 방법에서 사용될 수 있다. 방법은 연속 또는 배취 장치에서 수행될 수도 있다.
도 1에 관하여, 예시적 연속 장치가 도시된다. 장치(100)는 연료 유입구(102), 바닥 물질 유출구(104), 및 증기 유출구(106)가 장착된 컬럼(108)을 갖고 있다. 장치(100)를 이용할 수도 있는 예시적 공정에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄 (액체 형태) 및 용제가 연료 유입구(102)를 통해 컬럼(108)으로 제공된다 (개개의 피드 스트림 또는 조합된 피드 스트림으로서). 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제는 컬럼(108)에서 혼합물을 형성하고, 외부 가열 디바이스(110)에 의해 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생성하기 위해 컬럼(108)에서 혼합물을 끓이는데 적합한 온도로 가열될 수도 있다. 내부 가열 디바이스가 또한 대안으로, 또는 가열 디바이스(110)와 조합하여 사용될 수도 있다고 생각되어야 한다. 생성된 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 증기 유출구(106)를 통해 빠져나오며, 혼합물의 바닥 물질를 남겨 둔다. 바닥 물질는 용제 및 제공된 5-(할로메틸)푸르푸랄에 존재할 수도 있는 어떤 불순물도 포함할 수 있다. 컬럼(108)에 남아있는 바닥 물질는 바닥 물질 유출구(104)를 통해 제거될 수도 있다. 5-(할로메틸)푸르푸랄, 및 선택적으로 추가적인 용제는 연료 유입구(102)를 통해 계속해서 장치에 추가될 수도 있는 한편, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 증기 유출구(106)를 통해 계속해서 제거된다.
도 2에 관하여, 예시적 배취 장치가 도시된다. 장치(200)는 유입구/유출구(202)가 장착된 컬럼(204)을 갖고 있다. 장치(200)를 이용할 수도 있는 예시적 공정에서, 5-(할로메틸)푸르푸랄 (액체 형태) 및 용제는 유입구/유출구(202)를 통해 컬럼(204)으로 제공된다 (개개의 피드 스트림으로서 또는 조합된 피드 스트림으로서). 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제는 컬럼(204)에서 혼합물을 형성하고, 외부 가열 디바이스(210)에 의해 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생성하기 위해 컬럼(204)에서 혼합물을 끓이는데 적합한 온도로 가열될 수도 있다. 상기 논의된 바와 같이, 내부 가열 디바이스가 또한 대안으로, 또는 가열 디바이스(210)와 조합하여 사용될 수도 있는 것으로 생각되어야 한다. 생성된 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄은 유입구/유출구(202)를 통해 빠져나오며, 혼합물의 바닥 물질를 남겨 두었다.
도 3에 관하여, 또 다른 예시적 장치가 도시된다. 장치(300)는 리시빙 플라스크(306) (업계에서 증류액 플라스크로도 알려져 있음)에 연결된 스틸 플라스크(302)를 갖는다. 미가공 5-(할로메틸)푸르푸랄이 스틸 플라스크(302)로 제공되며, 이것은 열 공급원(304)에 의해 가열된다. 열 공급원은, 예를 들어, 오븐일 수도 있다. 가열될 때, 5-(할로메틸)푸르푸랄을 포함하는 증기상이 형성되고, 이러한 증기상은 리시빙 플라스크(306)로 들어가는데, 증기상은 정제된 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻기 위해 냉각원(308)에 의해 냉각된다. 냉각원은, 예를 들어, 차가운 수조일 수도 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 휘발성 재료 (예를 들어, 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄)가 리시빙 플라스크(306)로 흘러들어 가도록 진공이 리시빙 플라스크(306)와 연결된다.
상기 설명된 장치는 하나 이상의 추가적인 구성요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 장치는 액체 방울이 증기 유출구에 남아있는 것을 방지하는 데미스터(demister)를 가질 수도 있다. 장치는 연료 (예를 들어, 액체 5-(할로메틸)푸르푸랄)의 표면적을 증가시키기 위해 유입 확산기(inlet diffuser)를 가질 수도 있다.
다른 장치가 본원에서 설명된 방법에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 한 구체예에서, 장치는 하나 이상의 트레이를 포함할 수도 있다. 또 다른 구체예에서, 장치는 단편적인 증류 컬럼일 수도 있다. 또 다른 구체예에서, 장치는 포장을 포함할 수도 있다. 또 다른 구체예에서, 장치는 플래시 드럼(flash drum)일 수도 있는데, 피드 스트림은 5-(할로메틸)푸르푸랄로 포화될 수도 있다. 또 다른 구체예에서, 장치는 박막 증발기(wiped film evaporator)일 수도 있는데, 피드 스트림은 5-(할로메틸)푸르푸랄을 포함한다.
따라서, 상기 설명된 장치 중 어떤 것, 5-(할로메틸)푸르푸랄, 및 본원에서 설명된 용제 중 어떤 것도 포함하는 시스템이 또한 제공된다.
실시예
하기 실시예는 단지 예시적이며 어떤 방법으로도 본 개시물의 어떤 양태를 제한하는 것을 의미하지는 않는다.
실시예 1
톨루엔을 사용하여 5-( 클로로메틸 )푸르푸랄 ( CMF )을 정제하기 위한 증류
미가공 CMF 및 톨루엔을 조합하여 극미량의 염산 및 물을 제거하기 위해 분별 깔때기에서 소금물 (2x 100mL, 20℃; 염화 나트륨의 포화 수용액)로 세척하였다. kugelrohr 장치에서 오븐을 110℃로 미리 가열하였다. kugelrohr 장치의 바닥 물질 플라스크를 미가공 CMF를 함유하는 세척된 용액 86.5 g으로 채웠고 톨루엔을 오븐에 집어 넣었다. 차례로, 리시빙 플라스크를 0℃로 냉각하였고, 시스템을 약 90 torr로 배기하였다. 가시적인 재료들이 바닥 물질 플라스크로부터 증류되는 것으로 관찰되지 않을 때까지 톨루엔의 증류를 계속하였다 (약 1시간). kugelrohr 장치를 대기압으로 복귀시켰다. 차례로, 톨루엔을 함유하는 리시빙 플라스크를 깨끗한 증류액 플라스크로 대체하였다. 시스템을 시스템을 약 90 torr로 배기하였고, 오븐 온도를 190℃로 올렸으며, 증류액 플라스크를 0℃로 냉각시켰다. 이 조건들 하에서, CMF를 증류액 벌브(distillate bulb)로 증류하였으며 (6.01 g 수거됨), CMF에서 검출 불가능한 양의 불순물이 수거된다는 것을 나타낸다. 실행 시간은 바닥 물질로부터 모든 CMF를 제거하는데 약 1시간 및 45분이 걸렸다. 증류 수율이 결정되지 않았고, 샘플을 분석을 위해 소금물 세척 후에는 취하지 않았다.
분석 방법
CMF를 하기 프로토콜에 따라 분석하였다. HPLC에 의한 CMF의 정량을 280 nm에서 UV 검출로 Agilent 1100 HPLC에서 수행하였다. 컬럼은 1.8 um 입자 크기를 이용하는 Agilent RX-Sil, 4.6 x 100 mm 컬럼이었다. 이동상은 50℃에서 1 mL/분으로 펌핑된(pumped) 4:1 헥산/테트라히드로푸란이었다. 1 uL 주입을 사용하였다. CMF에 대한 체류 시간이 전형적으로 대략 2.7분인 것으로 관찰하였다. CMF를 CMF의 알려져 있는 표준 농도와 피크 면적의 비교에 의해 정량하였다.
실시예 2
선형 알킬벤젠을 사용하여 5-( 클로로메틸 )푸르푸랄 ( CMF )을 정제하기 위한 증류
kugelrohr 장치의 오븐을 190℃로 미리 가열하였다. 바닥 물질 플라스크를 미가공 CMF, 톨루엔 및 선형 알킬벤젠 (실행 #1: Cepsa Petrelab 550-Q; 실행 #2: Cepsa Petrene 900-Q)으로 채웠다. 각 반응에 대한 미가공 CMF, 톨루엔 및 선형 알킬벤젠의 양을 하기 표 1에서 요약한다. 차례로, 리시빙 플라스크를 0℃로 냉각하였고, kugelrohr 장치를 약 90 torr로 배기하였다. 이 조건들 하에서, CMF를 증류액 구상부로 증류하였다. CMF에서 검출 불가능한 양의 불순물을 수거하였다. CMF를 상기 실시예 1에서 설명된 하기 프로토콜에 따라 분석하였다.
실행 # 미가공 CMF 및 톨루엔의 질량 (g) 선형 알킬 벤젠 선형 알킬 벤젠의 질량 (g) 수거된 증류액의 질량 (g) 증류액에서 CMF의 질량 (g)
1 115.5 Cepsa Petrelab 550-Q 157 68 44.9
2 127 Cepsa Petrene 900-Q 181 88.5 83.1
실시예 3
용제 없이 미가공 5-( 클로로메틸 )푸르푸랄 ( CMF ) 의 증류
kugelrohr 장치의 바닥 플라스크에 미가공 CMF 6.35 g (CMF 5.2 g으로 구성됨, 82% 순도)을 추가하였다. 시스템을 약 20 torr로 배기하였고 그 다음에 리시빙 플라스크를 -78 ℃로 냉각하였다. CMF를 151 ℃에서 증류하기 시작하였다. 온도를 더 많은 CMF를 증류하기 위해 160 ℃까지 천천히 증가시켰다. 총 기간: 3시간. 증류는 CMF 3.23 g (102% 순도)을 수득하였고, CMF에서 66%의 질량 회수를 제공하는 바닥 플라스크에서 CMF 0.2 g을 회수하였다.
증류 수율 및 질량 회수를 다음과 같이 계산하였다:
증류 수율 = (공정의 마지막에 증류액 플라스크에서 CMF의 질량 / 공정의 초반에 스틸 플라스크에서 CMF의 질량) X 100%
CMF의 질량 회수 = ([공정의 마지막에 스틸 플라스크에서 CMF의 질량 + 공정의 마지막에 증류액 플라스크에서 CMF의 질량] / 공정의 초반에 스틸 플라스크에서 CMF의 질량) x 100%
결과를 다음과 같이 요약한다:
초기 CMF순도: 82%
최종 CMF 순도: 102%
증류 수율: 62%
CMF의 질량 회수: 66%
실시예 4
Wibaryl ® A에서 미가공 5-( 클로로메틸 )푸르푸랄 ( CMF ) 의 증류
kugelrohr 장치의 스틸 플라스크에 미가공 CMF 39 g (CMF 19.4 g (49%) 및 톨루엔 17.3 g (39%)으로 구성됨), NaCl 3.9 g 및 Wibaryl® A 40.5 g을 추가하였다. 톨루엔을 제거하기 위해, 증류에 사용된 미가공 오일 CMF를 제공하도록 유기 유출액 500 ml (CMF 5.2 g, 1% 로딩)을 진공 하에 농축하였다.
Wibaryl® A의 증류를 위한 CMF 로딩은 25%였다. 시스템을 약 1 torr로 배기하였고 그 다음에 증류액 플라스크를 -78 ℃로 냉각하였다. 처음에는 톨루엔을 1.5 h 동안 35-40 ℃에서 증류하였다. 진공 및 가열을 중단하였고 톨루엔을 제거하였다. 그 다음에 시스템을 약 1 torr로 다시 배기하였고 그 다음에 새로운 증류액 플라스크를 다시 -78 ℃로 냉각하였다. CMF는 80 ℃에서 증류하기 시작하였다. 온도를 더 많은 CMF를 증류하기 위해 110 ℃까지 천천히 증가시켰다. 총 기간: 4.5시간.
증류 수율 및 질량 회수를 상기 실시예 3에서 제시된 바와 같이 계산하였다. 결과를 다음과 같이 요약한다:
초기 CMF 순도: 49%
최종 CMF 순도: 96.5%
증류 수율: 80%
CMF의 질량 회수: 81%
실시예 5
Wibaryl ® A에서 미가공 5-( 클로로메틸 )푸르푸랄 ( CMF )의 아르곤 스트리핑
미가공 CMF 82.5 g (CMF 58.1 g, 70.5% 순도) 및 Wibaryl® A 253.5 g (미가공 CMF와 3:1 비)을 두 목 둥근 바닥 플라스크(two-neck-round-bottom flask) (스틸 플라스크)에 추가하였다. 플라스크의 목 중 하나를 그 다음에 증류 어댑터를 통해 또 다른 두 목 둥근 바닥 플라스크 (증류액 플라스크)에 연결하였다. 다른 목에 용액 혼합물을 통해 아르곤의 균질한 흐름을 보장하기 위해 기체 분산 장치를 장착하였다. 증류액 플라스크를 -90 ℃ (액체 N2/헥산 혼합물)로 냉각하였다. 증류액 플라스크의 나머지 목을 호스를 통해 -90 ℃ (액체 N2/헥산 혼합물)로 냉각된 손가락형 냉각 트랩(cold finger trap)에 연결하였다. 아르곤을 미가공 CMF를 함유하는 플라스크에서 강하게 발포시켰고 (2 psi) 증류액 플라스크에서 더 많은 CMF가 스트리핑되고 분리되는 것을 촉진하기 위해 이 용액을 9시간 동안 60 ℃에서 190 ℃로 점점 가열하였다. CMF는 대략 90 ℃에서 천천히 증류하기 시작하였지만 더 많은 재료를 대략 165 ℃에서 트래핑하였다 (trapped). 스트리핑 실험은 CMF 6.5 g (97.6% 순도)을 수득하였고 CMF 6.15 g을 22%의 질량 회수를 제공하는 스틸 플라스크에서 회수하였다.
스트리핑 수율 및 질량 회수를 다음과 같이 계산하였다:
스트리핑 수율 = (공정의 마지막에 증류액 플라스크에서 CMF의 질량 / 공정의 초기에 스틸 플라스크에서 CMF의 질량) x 100%
CMF의 질량 회수 = ([공정의 마지막에 스틸 플라스크에서 CMF의 질량 + 공정의 마지막에 증류액 플라스크에서 CMF의 질량] / 공정의 초기에 스틸 플라스크에서 g CMF) x 100%
결과를 다음과 같이 요약한다:
초기 CMF 순도: 70.5%
최종 CMF 순도: 97.6%
스트리핑 수율: 11.2%
CMF의 질량 회수: 22%

Claims (20)

  1. 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생성하기 위해 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제를 포함하는 조성물을 끓이는 단계를 포함하는 방법으로서, 용제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점 이상의 끓는점을 갖는 방법.
  2. 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 생성하기 위해 5-(할로메틸)푸르푸랄 및 용제를 포함하는 조성물을 스트리핑제와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법으로서, 스트리핑제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 증기압보다 높은 증기압을 갖는 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 스트리핑제는 비활성 기체인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2 항에 있어서, 스트리핑제는 수소, 질소, 아르곤, 헬륨, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 방법은 적어도 20 torr의 작동 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 방법은 30 torr 내지 2000 torr의 작동 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 용제는 하나 이상의 방향족 용제, 하나 이상의 중알칸 용제, 하나 이상의 에스테르 용제, 하나 이상의 실리콘 오일, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 용제는 하나 이상의 알킬 페닐 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 용제는 도데실벤젠, 디페닐 에테르, 술폴란, 헥사데칸, 헵타데칸, 옥타데칸, 이코산, 헤네이코산, 도코산, 트리코산, 테트라코산, 나프탈렌, 안트라센, 테트라메틸나프탈렌, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 형태의 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻기 위해 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 응결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, 고체 형태의 5-(할로메틸)푸르푸랄을 얻기 위해 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 침착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서, 5-(할로메틸)푸르푸랄은 5-(클로로메틸)푸르푸랄인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서, 5-(할로메틸)푸르푸랄은 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물에서 제공되며, 5-(할로메틸)푸르푸랄 조성물은 5 중량% 미만의 산을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 정제 장치;
    5-(할로메틸)푸르푸랄; 및
    용제
    를 포함하며, 용제는 5-(할로메틸)푸르푸랄의 끓는점 이상의 끓는점을 갖는 시스템.
  15. 제14 항에 있어서, 용제는 하나 이상의 방향족 용제, 하나 이상의 중알칸 용제, 하나 이상의 에스테르 용제, 하나 이상의 실리콘 오일, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제14 항에 있어서, 용제는 하나 이상의 알킬 페닐 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제14 항에 있어서, 용제는 도데실벤젠, 디페닐 에테르, 술폴란, 헥사데칸, 헵타데칸, 옥타데칸, 이코산, 헤네이코산, 도코산, 트리코산, 테트라코산, 나프탈렌, 안트라센, 테트라메틸나프탈렌, 또는 이것들의 어떤 조합 또는 혼합물도 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제14 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서, 정제 장치는
    컬럼;
    컬럼에 연결되어 있고 5-(할로메틸)푸르푸랄을 포함하는 피드 스트림이 컬럼으로 들어가게 하도록 구성되는 연료 유입구;
    컬럼에 연결되어 있고 생성된 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄이 컬럼을 빠져나가게 하도록 구성되는 증기 유출구;
    컬럼에 연결되어 있고 피드 스트림으로부터 남아있는 바닥 물질가 컬럼을 빠져나가게 하도록 구성되는 바닥 물질 유출구; 및
    컬럼을 가열하도록 구성되는 열 공급원
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제14 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서, 정제 장치는
    컬럼;
    컬럼에 연결되어 있고 5-(할로메틸)푸르푸랄을 포함하는 피드 스트림이 생성된 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄이 컬럼으로 들어오게 하고 컬럼을 빠져나가게 하도록 구성되는 유입구/유출구; 및
    컬럼을 가열하도록 구성되는 열 공급원
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제14 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서, 정제 장치는
    5-(할로메틸)푸르푸랄을 포함하는 피드 스트림을 받도록 구성되는 스틸 플라스크;
    스틸 플라스크에서 피드 스트림으로부터 생성된 기체 5-(할로메틸)푸르푸랄을 받도록 구성되고, 스틸 플라스크에 연결되어 있는 리시빙 플라스크;
    스틸 플라스크를 가열하도록 구성되는 열 공급원; 및
    리시빙 플라스크를 냉각하도록 구성되는 냉각원
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
KR1020157026155A 2013-03-14 2014-03-12 5-(할로메틸)푸르푸랄의 정제 방법 KR102247145B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361785760P 2013-03-14 2013-03-14
US61/785,760 2013-03-14
PCT/US2014/024949 WO2014159741A1 (en) 2013-03-14 2014-03-12 Methods for purifying 5-(halomethyl)furfural

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150126872A true KR20150126872A (ko) 2015-11-13
KR102247145B1 KR102247145B1 (ko) 2021-05-04

Family

ID=51625241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157026155A KR102247145B1 (ko) 2013-03-14 2014-03-12 5-(할로메틸)푸르푸랄의 정제 방법

Country Status (11)

Country Link
US (3) US9586922B2 (ko)
EP (1) EP2970171B1 (ko)
JP (1) JP2016514145A (ko)
KR (1) KR102247145B1 (ko)
CN (2) CN109020930A (ko)
BR (1) BR112015023313B8 (ko)
MX (1) MX2015012878A (ko)
MY (1) MY196287A (ko)
SG (1) SG11201507352YA (ko)
TW (1) TW201504218A (ko)
WO (1) WO2014159741A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11345661B2 (en) 2017-12-26 2022-05-31 Lg Chem, Ltd. Method for purifying N-substituted maleimide

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY184015A (en) 2011-06-09 2021-03-17 Micromidas Inc Utilizing a multiphase reactor for the conversion of biomass to produce substituted furans
TW201431844A (zh) 2012-10-26 2014-08-16 Micromidas Inc 用以製造５－（鹵甲基）糠醛之方法
SG11201507336WA (en) 2013-03-14 2015-10-29 Micromidas Inc Solid forms of 5-(halomethyl) furfural and methods for preparing thereof
MX2015012878A (es) 2013-03-14 2016-02-03 Micromidas Inc Metodos para purificar 5-(halometil)furfural.
EP3046914B1 (en) 2013-09-20 2022-09-21 Origin Materials Operating, Inc. Methods for producing 5-(halomethyl) furfural
WO2016149461A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 Micromidas, Inc. Methods for producing 5-(halomethyl)furfural
US11028221B2 (en) 2015-12-11 2021-06-08 SOCIETE ANONYME DES EAUX MINERALES D'EVIAN et en abrégé “S.A.E.M.E” PET polymer with an anti-crystallization comonomer that can be bio-sourced
US11111513B2 (en) * 2016-05-20 2021-09-07 Poet Research, Inc. Methods of removing one or more compounds from a lignocellulosic hydrolysate via gas stripping, and related systems

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012170520A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Micromidas Inc. Utilizing a multiphase reactor for the conversion of biomass to produce substituted furans

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1001157A (en) 1911-02-13 1911-08-22 Thomas J Mcdonnell Lock-guard.
DE635783C (de) 1934-06-03 1936-09-28 Borys Korotkyj Dr Verfahren zur Herstellung von Alkoxymethylfurfurolen und Laevulinsaeurealkylestern
US2494325A (en) 1945-03-14 1950-01-10 Texas Co Recovery of furfural from furfural-polymer mixtures
US2611740A (en) 1948-08-18 1952-09-23 Shell Dev Distillation of furfural
GB1220851A (en) * 1967-01-27 1971-01-27 Mitsubishi Chem Ind METHOD FOR THE PREPARATION OF alpha,alpha-DIALKYL-beta-PROPIOLACTONES
GB1448489A (en) * 1973-02-21 1976-09-08 Siemens Ag Manufacture of elongate plastic structures and to polyethylene compositions for use therein
DE2444824A1 (de) 1974-09-19 1976-04-08 Basf Ag Verfahren zur gewinnung von maleinsaeureanhydrid
US4001283A (en) 1974-09-23 1977-01-04 Wells Jr Preston A Method for the manufacture of furfural using hydrogen chloride
JPS5879988A (ja) 1981-11-06 1983-05-13 Sumitomo Chem Co Ltd ５−ハロメチルフルフラ−ルの製造法
US4433155A (en) 1982-05-28 1984-02-21 The Dow Chemical Company Inhibitors for furfurals
AT387247B (de) 1987-05-12 1988-12-27 Voest Alpine Ind Anlagen Kombiniertes verfahren zur thermischen und chemischen behandlung von lignocellulosehaltiger biomasse und zur gewinnung von furfural
US5659058A (en) * 1995-05-31 1997-08-19 Kenrich Petrochemicals, Inc. Thermally stable antistatic agents
US6162350A (en) 1997-07-15 2000-12-19 Exxon Research And Engineering Company Hydroprocessing using bulk Group VIII/Group VIB catalysts (HEN-9901)
GB9724195D0 (en) * 1997-11-14 1998-01-14 Kvaerner Process Tech Ltd Process
DE10045465A1 (de) 2000-09-14 2002-03-28 Karl Zeitsch Verfahren zur atmosphärischen Herstellung von Furfural mit Hilfe eines gasförmigen Katalysators
KR100769168B1 (ko) 2001-09-04 2007-10-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 구동방법 및 장치
US20100210745A1 (en) * 2002-09-09 2010-08-19 Reactive Surfaces, Ltd. Molecular Healing of Polymeric Materials, Coatings, Plastics, Elastomers, Composites, Laminates, Adhesives, and Sealants by Active Enzymes
US7060678B2 (en) 2003-08-08 2006-06-13 Dabur Research Foundation Peptides comprising furanoid sugar amino acids for the treatment of cancer
KR20070030176A (ko) 2004-02-20 2007-03-15 아이박스 파마슈티컬스 에스.알.오. 맥각으로부터 맥각 알칼로이드를 분리하는 방법
UA98002C2 (uk) 2007-09-07 2012-04-10 Фураникс Технолоджиз Б.В. Спосіб одержання суміші похідних фурфуралю і 5-алкоксиметилфурфуралю та паливо, що містить таку суміш
JPWO2009110402A1 (ja) 2008-03-03 2011-07-14 東レ株式会社 パラキシレンの製造方法
US7829732B2 (en) 2008-03-17 2010-11-09 Regents Of The University Of California High-yield conversion of cellulosic biomass into furanic biofuels and value-added products
US8324376B2 (en) 2008-06-17 2012-12-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Chemical transformation of lignocellulosic biomass into fuels and chemicals
CN101475544B (zh) 2009-01-20 2011-05-04 武汉工程大学 以生物质催化热解制备呋喃类化学品的方法
US8314267B2 (en) 2009-06-26 2012-11-20 Uop Llc Carbohydrate route to para-xylene and terephthalic acid
RU2429234C2 (ru) 2009-11-11 2011-09-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН (ИХХТ СО РАН) Способ получения 5-бромметилфурфурола
EP2513080B1 (en) 2009-12-16 2015-07-29 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for producing furfural from lignocellulosic biomass material
CN102933272B (zh) 2010-06-22 2015-07-15 国际壳牌研究有限公司 从包含糠醛和一种或多种有机酸的液态水相中分离糠醛的方法
US9783517B2 (en) 2010-08-19 2017-10-10 Xf Technologies Inc. Method for synthesis of an output including diesters of 5-methyl-2-furoic acid
KR101186502B1 (ko) 2011-02-16 2012-09-27 한국생산기술연구원 해조류 유래 갈락탄으로부터 5-클로로메틸-2-푸르푸랄을 제조하기 위한 산촉매조성물 및 이를 이용하여 이성분계 상에서 해조류 유래 갈락탄으로부터 5-클로로메틸-2-푸르푸랄을 제조하는 방법
US20150025256A1 (en) 2011-08-18 2015-01-22 Tim Ståhlberg Purification of 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) by Crystallization
EP2766328A1 (en) 2011-09-16 2014-08-20 Micromidas, Inc. Methods of producing para-xylene and terephthalic acid
US8889938B2 (en) 2012-03-15 2014-11-18 Micromidas, Inc. Methods of producing para-xylene
KR101374219B1 (ko) * 2012-03-18 2014-03-13 서울대학교산학협력단 알킬암모늄아세테이트염을 이용한 새로운 5-아세트옥시메틸푸르푸랄의 제조방법
CN102675265B (zh) * 2012-05-31 2014-09-17 天津大学 六塔连续精馏精制糠醛的方法
MX2015003313A (es) 2012-09-14 2015-07-14 Micromidas Inc Metodos para producir para-xileno y acido tereftalico.
EP2909187A4 (en) 2012-10-16 2016-05-11 Xf Technologies Inc HIGH EFFICIENT EFFICIENT CONVERSION OF 5- (CHLOROMETHYL) -2-FURALDEHYDE MONOSACCHARIDES
TW201431844A (zh) 2012-10-26 2014-08-16 Micromidas Inc 用以製造５－（鹵甲基）糠醛之方法
MX2015012878A (es) 2013-03-14 2016-02-03 Micromidas Inc Metodos para purificar 5-(halometil)furfural.
SG11201507336WA (en) * 2013-03-14 2015-10-29 Micromidas Inc Solid forms of 5-(halomethyl) furfural and methods for preparing thereof
WO2015023918A2 (en) 2013-08-15 2015-02-19 Micromidas, Inc. Methods of producing alkylfurans
EP3046914B1 (en) 2013-09-20 2022-09-21 Origin Materials Operating, Inc. Methods for producing 5-(halomethyl) furfural
CN108658942B (zh) * 2018-04-28 2020-06-30 中南民族大学 一种基于氧代氮杂环丁烷吡唑羧酸酯化合物及其微波水热法合成方法和应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012170520A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Micromidas Inc. Utilizing a multiphase reactor for the conversion of biomass to produce substituted furans

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11345661B2 (en) 2017-12-26 2022-05-31 Lg Chem, Ltd. Method for purifying N-substituted maleimide

Also Published As

Publication number Publication date
MX2015012878A (es) 2016-02-03
US9586922B2 (en) 2017-03-07
BR112015023313A2 (pt) 2017-07-18
EP2970171A1 (en) 2016-01-20
US20190062292A1 (en) 2019-02-28
BR112015023313B1 (pt) 2020-05-05
BR112015023313B8 (pt) 2022-12-13
EP2970171A4 (en) 2016-08-03
MY196287A (en) 2023-03-24
US10604498B2 (en) 2020-03-31
US20170137397A1 (en) 2017-05-18
US10053441B2 (en) 2018-08-21
CN109020930A (zh) 2018-12-18
KR102247145B1 (ko) 2021-05-04
EP2970171B1 (en) 2019-12-11
CN105189471A (zh) 2015-12-23
SG11201507352YA (en) 2015-10-29
JP2016514145A (ja) 2016-05-19
WO2014159741A1 (en) 2014-10-02
TW201504218A (zh) 2015-02-01
CN105189471B (zh) 2018-10-26
US20160002191A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10604498B2 (en) Methods for purifying 5-(halomethyl)furfural
US9181143B2 (en) Process for the production of olefins and use thereof
US10011753B2 (en) Azeotropic or azeotrope-like composition and process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene
JP2016523852A5 (ko)
US20170327446A1 (en) Method for Separation of Close-Boiling Mixture of Polyols
RU2679644C2 (ru) Способ разделения гликолей
KR102287828B1 (ko) 2,3-부탄디올의 탈수화 생성물로부터 1,3-부타디엔 및 메틸에틸케톤을 회수하는 방법
US10584107B2 (en) Process for the recovery of furfural
US10899725B2 (en) Process for the recovery of furfural
JP7408225B2 (ja) アクリル酸の製造方法
US2367535A (en) Process for the manufacture of aromatic hydrocarbons
CA3039794A1 (en) Process for the recovery of furfural
WO2016080531A1 (ja) ブタノールの濃縮脱水方法
JP2024521177A (ja) 含酸素化合物混合物の部分凝縮方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant