MX2014000655A - Produccion de propan-1,2-diol opticamente puro. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un procedimiento para producir propano-1, 2- diolopticamente puro, que comprende las siguientes etapas de procedimiento: a. Hidrogenación de lactidas, en donde se lleva a cabo una catálisis heterogénea catalizada por metales en presencia de hidrogeno produciéndose un producto bruto que contiene propano-1,2-diol, y b. Resolución racémica cinetica dinámica, en que se produce propano-1,2-diol ópticamente puro dentro de un intervalo de >_ 99% de e.e.

Description

Producción de propan-1 ,2-diol ópticamente puro La invención se refiere a un procedimiento para la producción de propano-1, 2-diol ópticamente puro a partir de lactidas.

Propano-1 , 2-diol se produce a escala industrial por medio de la hidrólisis de óxido de propileno, o a partir de glicerol. Predominantemente se utiliza en productos cosméticos tales como cremas para la piel y pasta dentífrica. Mejora la absorción de diferentes ingredientes activos y demuestra eficacia antimicrobiana. Además, es un aditivo para alimentos aprobado en la UE. También se utiliza como un soporte y un disolvente de soporte para colorantes, antioxidantes y emulsionantes.

Las lactidas, en este caso, son diésteres cíclicos del ácido láctico. Durante la polimerización del ácido láctico, por ejemplo, se pueden producir diferentes tipos de lactidas. Éstas pueden ser L,L-lactida pura o D,D-lactida pura. Como resultado de las altas temperaturas reinantes, requeridas para un proceso de reacción rápido, y debido a los contaminantes catiónicos en el ácido láctico o los recipientes de reacción (p. ej . provocados por la corrosión), surge el problema de la racemización, en donde se forma meso-lactida como un sub-producto . Al igual que la L,L-lactida, la meso-lactida es un diéster cíclico con dos átomos de carbono ópticamente activos en el anillo. Tiene un centro R y un centro S ópticos y, por consiguiente, es ópticamente inactivo. Las meso-lactidas tienen un impacto negativo sobre una polimerización de ácido láctico asociada y deben ser separadas. Por consiguiente, se producen como un sub-producto de la polimerización del ácido láctico.

Además de ello, existen lactidas racémicas, y éstas son proporcionadas a partir de las mismas cantidades de D, D-lactida y L,L-lactida por medio de fusión, por ejemplo. Las lactidas individuales se pueden diferenciar por sus temperaturas de fusión. La L,L-lactida y la D, D-lactida tienen una temperatura de fusión de 97 °C, mientras que la meso-lactida tiene una temperatura de fusión de 54 °C, y la L, L/D, D-lactida tiene una temperatura de fusión de 129°C.

Es conocida la hidrogenación de los ésteres alquilicos a partir de ácido láctico para formar propano-1,2-diol. Esta transformación es posible tanto con catalizadores heterogéneos como con catalizadores homogéneos.

La hidrogenación de éster etílico de ácido láctico se describió en etanol utilizando un catalizador de óxido de cobre-óxido de cromo a 125°C y una presión de ¾ de 345 bar, por ejemplo (H. Adkins et al, J. Am. Chem. Soc. 1948, 70, 3121 - 3125) . También tuvo éxito el uso de un catalizador de óxido de cromo-óxido de bario a 250 °C y una presión de hidrógeno de 300 bar (K. Folkers et al, J. Am. Chem. Soc. 1932, 54, 1145 - 1154) . Apenas recientemente se describió en los documentos O 2011036189 Al y WO 2009103682 Al la hidrogenación de ésteres de ácido láctico utilizando silicatos de cobre en fase gaseosa. En el documento WO 2005023737 Al también se sugirió cobre sobre óxido de aluminio para la reducción de ésteres metílicos de ácido láctico .

Además de ello, también se ha investigado una gama de catalizadores de rutenio heterogéneos. Por ejemplo, Ru-B soportado sobre óxido de titanio es un catalizador activo para la hidrogenación de ésteres etílicos de ácido láctico en agua como disolvente a 90°C y 40 bar de ¾ (G.-Y. Fan et al, Chem. Lett. 2008, 37, 852 - 853) . El catalizador se prepare reduciendo RuCl3 utilizando NaBH4. RuB sobre un tamiz molecular de SBA-15 modificado con estaño (G. Luo et al, Appl. Catal., A: General 2007, 332, 79-88) y Ru-B sobre óxido de ?-aluminio (G. Luo et al, J. Mol. Catal. A: Chemical 2005, 230, 69-77 y G. Luo et al, Appl. Catal., A: General 2004, 275, 95 - 102) condujeron también a buenos rendimientos en la reducción de ésteres etílicos de ácido láctico. Desgraciadamente, los catalizadores de Ru-B no son quimioselectivos . Un catalizador de Nishimura (óxido de Rh/Pt) demostró por sí mismo ser eficaz en la hidrogenación de ésteres etílicos de ácido láctico a 25°C y una presión de hidrógeno de 100 bar en MeOH (M. Studer et al, Adv. Synth. Catal. 2001, 343, 802 - 808) . Catalizadores de rutenio homogéneos con ligandos P,N modificantes (documento EP 2161251 Al; W. Kuriyama et al, Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 92 - 96) o ligandos P,P (documento EP 1970360 Al) se utilizaron con éxito en la hidrogenacion de ésteres etílicos de ácido láctico, en donde las reacciones se produjeron a temperaturas de 80-90°C y presiones de H2 de 30-50 bar de H2.

Sólo recientemente ha tenido éxito la reducción de lactidas en propanodiol-d2 utilizando deuterio de litio y aluminio dentro del marco de estudios mecánicos (R.M. Painter et al, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9456-9459) .

El documento O2006/124899 describe la hidrogenacion catalítica de lactidas para dar propilenglicol . En este caso, la hidrogenacion se lleva a cabo en la fase gaseosa o en la fase líquida en presencia de alcoholes alifáticos, por ejemplo. Al proceder de esta forma se toman como base condiciones de reacción de 20°C a 250°C y 1.4 a 275 bar, y el tiempo de reacción es de 1 a 10 horas. Con esta reacción no importa que el producto de partida sea uno de los enantiómeros o una mezcla de los mismos. Sin embargo, puede asumirse que la racemizacion se produce durante la reacción y que, por lo tanto, el propilenglicol no se obtiene en una forma ópticamente pura.

Esto es desventajoso para muchas aplicaciones, ya que, a pesar de que los dos enantiómeros tienen las mismas propiedades físicas, ambos reaccionan de forma diferente en reacciones químicas en las que está implicado otro participante en la reacción puro en cuanto a los enantiómeros . Igualmente, cuando se utilizan en el campo de la farmacología y en aplicaciones en los campos de la química agrícola, olores y sabores, las sustancias enantioméricas provocan diferentes efectos entre sí.

Para obtener un enantiómero en su forma ópticamente pura a partir de mezclas racémicas se conoce la resolución racémica cinética dinámica (DKR - siglas en inglés) . Sólo se requieren muy pequeñas cantidades de un catalizador de Ru (hasta 0,05 % en moles) para conseguir la resolución racémica de alcoholes (K. Bogar et al, Beilstein J. Org. Chem 2007, 3 (50)), siendo esta una resolución racémica cinética con la racemización in situ del sustrato. La resolución racémica se produce enzimáticamente por medio de biocatálisis , y la racemización se consigue mediante catalizadores metálicos, pero también por medio de órgano-catalizadores, bases, calentamiento, el uso de enzimas, ácidos de Lewis, y reacciones redox y en los radicales. Sin embargo, se desconoce la aplicación del procedimiento para la producción de propano-1 , 2-diol en una forma ópticamente pura a partir de lactidas .

Por este motivo, sería preferible proporcionar un procedimiento que permita generar propano-1 , 2-diol en una forma ópticamente pura. Además de ello, este procedimiento debería desarrollarse a partir de lactidas, particularmente se obtiene en forma de meso-lactida como producto residual en la polimerización de ácido láctico y, por lo tanto, podría preverse para otros usos. Sin embargo, las otras formas de lactida arriba mencionadas también podrían convertirse ventajosamente en propano-1 , 2-diol ópticamente puro.

Por lo tanto, el objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento que permita producir propano-1, 2-diol ópticamente puro a partir de lactidas dentro de un intervalo de > 99% de e.e.

La invención consigue este objetivo por medio de un procedimiento para la producción de propano-1 , 2-diol ópticamente puro, que comprende las siguientes etapas de procedimiento : a. hidrogenación de lactidas, en donde se lleva a cabo una catálisis heterogénea catalizada por metales en presencia de hidrógeno, un producto bruto que contiene propano-1, 2-diol que está siendo producido, y b. resolución racémica cinética dinámica, en que se produce propano-1 , 2-diol ópticamente puro dentro de un intervalo de > 99% de e.e.

En el procedimiento se produce la siguiente reacción en la etapa a) : Lactidas Propano-1, 2-diol racémico El alcohol funciona tanto como un disolvente como en calidad de un reaccionante, no siendo critica la concentración de lactida en el alcohol en términos del rendimiento obtenido. El alcohol debería estar preferiblemente disponible en exceso.

El sistema utilizado para la resolución racémica cinética dinámica comprende un catalizador que ajusta el equilibrio de la racemización aguas arriba, y una enzima que extrae uno de los enantiómeros del equilibrio de la racemización por medio de esterificación.

La expresión "ópticamente puro" dentro del contexto de esta solicitud significa propano-1, 2-diol puro en cuanto a los enantiómeros. Esto significa que la producción de propano-1, 2-diol ópticamente puro en > 99% de e.e., según se proporciona en la reivindicación principal, se puede equiparar a una pureza de los enantiómeros de 99%. No es importante el que se produzca el enantiómero (R) o el enantiómero (S) .

En una realización del procedimiento de acuerdo con la invención se utilizan lactidas seleccionadas del grupo que comprende D,D-lactida, L,L-lactida, meso-lactida y L,L/D,D-lactida. Las lactidas son ésteres cíclicos de ácidos lácticos que se pueden producir de forma natural en forma de enantiómeros , es decir, en forma D o L. L,L-lactida describe un éster que comprende dos ácidos L-lácticos a la que se alude también como S,S-lactida en la bibliografía especializada. Esto mismo se aplica a la D,D-lactida, a la que también se alude como R,R-lactida. Se entiende que L, L/D, D-lactida significa el racemato (al que también se alude en la bibliografía especializada como lactida racémica o R,S-lactida) que comprende la mezcla equimolar de D, D-lactida y L,L-lactida. En contraposición, meso-lactida describe una lactida que comprende ácido D- y L-láctico. Por lo tanto, la reivindicación 2 demuestra que todas las posibles lactidas pueden ser sometidas al procedimiento de acuerdo con la invención. Esto incluye también oligolactidas con diferentes composiciones enantiómeras de ácido láctico, y preferiblemente dilactidas.

Es ventajoso llevar a cabo la catálisis heterogénea catalizada por metales en la fase líquida en la etapa a) . Al hacerlo de esta forma, se da preferencia a seleccionar la fase líquida de un grupo de disolventes que comprende agua, hidrocarburos alifáticos o aromáticos con una longitud de cadena de hasta 10 átomos de C, y mezclas de los mismos, en donde los hidrocarburos alifáticos son preferiblemente alcoholes, dándose particular preferencia a utilizar metanol y/o etanol.

En una realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención la catálisis heterogénea en la etapa a) se lleva a cabo por medio de un catalizador del grupo de los metales, en donde el metal se selecciona de un grupo que comprende rutenio, rodio, renio, paladio, platino, níquel, cobalto, molibdeno, wolframio, titanio, zirconio, niobio, vanadio, cromo, manganeso, osmio, iridio, hierro, cobre, zinc, plata, oro, bario y mezclas de los mismos, dándose preferencia a catalizadores de cromito de cobre y/o catalizadores de cromito de cobre con bario añadido.

En realizaciones adicionales del procedimiento, la catálisis heterogénea en la etapa a) se lleva a cabo a una presión de hidrógeno menor que 20 a 300 bar, dándose preferencia a una presión de hidrógeno menor que 130 a 170 bar, y dándose particular preferencia a una presión de hidrógeno menor que 140 a 160 bar.

La catálisis heterogénea en la etapa a) se lleva a cabo preferiblemente dentro de un intervalo de temperaturas de 20°C a 250°C, preferiblemente dentro de un intervalo de temperaturas de 130°C a 170°C, dándose particular preferencia a un intervalo de temperaturas de 145°C a 155°C.

Como una opción, antes de llevar a cabo la catálisis heterogénea en la etapa a) , el recipiente de presión se aclara 1 a 5 veces, preferiblemente 3 veces, con hidrógeno.

En una realización adicional del procedimiento, la catálisis heterogénea se lleva a cabo en la etapa a) a lo largo de un periodo de 5 a 20 horas, preferiblemente a lo largo de un periodo de 10 a 18 horas, dándose preferencia a un periodo de 12 a 16 horas.

Es ventajoso agitar durante la catálisis heterogénea en la etapa a) . También es ventajoso que el hidrógeno sea continuamente obligado a pasar durante la catálisis heterogénea en la etapa a) .

En realizaciones preferidas de este procedimiento, el catalizador es separado del producto bruto una vez que se ha completado la catálisis heterogénea en la etapa a) .

En una realización adicional, el producto bruto que resulta de la etapa a) se somete a una etapa de concentración y/o a una etapa de destilación, en donde se generan una fracción que contiene propano-1, 2-diol y una fracción que contiene disolvente.

Se prefiere que el disolvente, el cual se utiliza en la catálisis heterogénea en la etapa a) , sea retroalimentado al procedimiento.

En una variante de diseño adicional del procedimiento, el propano-1, 2-diol, el cual se obtiene de la etapa a) , se provee de un grupo protector y se produce propanodiol 1-O-sustituido . Es ventajoso que el grupo protector sea un grupo aquiral reciclable, y se selecciona del grupo que comprende terc-butilo, fenilo, metilo, acetilo, benzoilo, tritilo, sililo y bencilo. Esto significa que se pueden utilizar pivalatos, p-metoxibencilo, trimetilsililo, trietilsililo, triisopropilsililo, difenilmetilsililo o di-terc-butilmetilsililo . En principio se puede utilizar cualquier grupo protector aquiral (T.W. Green et al, Protective Groups in Organic Synthesis, Wiley-Interscience, Nueva York, 1999) . Se da particular preferencia al grupo protector terc-butilo del grupo hidroxilo primario del propano-1 , 2-diol de la etapa a).

En una realización adicional se utiliza una resolución racémica enzimática para la resolución racémica cinética dinámica en presencia de un catalizador de metal durante la etapa b) . Se da preferencia a utilizar lipasas. Catalizadores de rutenio son los catalizadores de metales preferidos. Se da particular preferencia a catalizadores de rutenio con lipasas inmovilizadas.

La resolución racémica cinética dinámica en la etapa b) se lleva a cabo preferiblemente dentro de un intervalo de temperaturas de 60 °C a 90 °C. Al hacerlo asi, el tiempo de reacción es 30 a 200 h, preferiblemente 40 a 60 h.

En una realización adicional, la resolución racémica cinética dinámica en la etapa b) se lleva a cabo en presencia de Na2C03, añadiéndose el Na2C03 en una cantidad de 0.4 mmol a 5 mmol por cada 33 mg de enizma, lo que corresponde a 330 unidades. Na2CC>3 es prácticamente insoluble en el medio de reacción y actúa como un aditivo heterogéneo. La enzima más ventajosa para ello es Novozym 435.

La presente invención se explica con mayor detalle a continuación utilizando varios Ejemplos de realización.

Ejemplo 1: Hidrogenación de la lactida racémica utilizando un catalizador de Cu/Cr L, L/D, D-lactida (1.00 g, 6.9 mmol) y cromito de cobre (1.33 g, 133 % en peso) se suspenden en 5 mi de MeOH abs. en un autoclave de 10 mi. El autoclave se aclara tres veces con H2. Después se aplica una presión de hidrógeno de 150 bar. La mezcla de reacción se agita durante 15 horas a 150°C. El hidrógeno se comprime de forma continua, y se mantiene una presión entre 148 y 153 bar. Después de haber enfriado y aireado el autoclave, la mezcla de reacción se diluye utilizando 5 mi de MeOH y el catalizador se separa por centrifugación (75 min, 4,500 rpm) . La disolución de reacción azul-verdosa se decanta, el residuo se lava con 3 mi de MeOH y se concentra en vacio a 40 °C y 40 mbar. El producto bruto (2.06 g) tiene un color azul oscuro y comprende propano-1,2-diol contaminado con aproximadamente 5% de MeOH (espectro de 13C-RMN) . El producto puro (0.68 g, 68%) se obtiene en forma de un liquido incoloro después de la destilación a 101-102 °C y 8 mbar. Después de la destilación, el residuo inorgánico asciende a aproximadamente 30 mg.

Ejemplo 2: Hidrogenación de la lactida racémica utilizando un catalizador de Cu/Cr/Ba L, L/D, D-lactida (1.00 g, 6.9 mmol) y cromito de cobre (1.33 g, 133 % en peso) contaminado con bario se suspenden en 5 mi de MeOH o EtOH abs . en un autoclave de 10 mi. El autoclave se aclara tres veces con ¾ . Después se aplica una presión de hidrógeno de 150 bar. La mezcla de reacción se agita durante 12 horas a 150 °C. El hidrógeno se comprime de forma continua, manteniéndose una presión entre 148 y 153 bar. Después de haber enfriado y aireado el autoclave, la mezcla de reacción se diluye con 5 mi de MeOH y el catalizador se separa por centrifugación (15 min, 4, 500 rpm) . La disolución de reacción se concentra en vacio a 40 °C y 40 mbar. El producto bruto tiene un color azul claro y comprende propano-1, 2-diol que sigue estando contaminado con aproximadamente 5% de MeOH. Esto se determinó con un espectro de 13C-RMN (no mostrado) . El producto puro (0.8 g, 82%) se obtiene en forma de un liquido incoloro por medio de destilación a 101-102°C y 8 mbar. La reacción con EtOH tiene lugar a un ritmo considerablemente más lento que en MeOH.

La ventaja del catalizador de Cu/Cr/Ba es que la reacción tiene lugar más rápidamente en comparación con el catalizador de Cu/Cr. Esto se determinó a través de curvas de consumo de hidrógeno las cuales se registraron durante los ensayos. De ello se deduce que la hidrogenación tiene lugar aproximadamente un 20% más rápida con el catalizador de Cu/Cr/Ba. Además de ello, prácticamente ninguno de los catalizadores se disuelve en la disolución de reacción cuando se utiliza un catalizador de Cu/Cr/Ba, lo que significa que es completamente heterogénea. En contraposición, hasta 30 mg de una cantidad total de 1.3 g de catalizador de Cu/Cr estaban contenidos en la disolución de reacción tras un ensayo de hidrogenación .

Ejemplo 3: Hidrogenación de formas de lactida adicionales utilizando un catalizador de Cu/Cr/Ba.

El método correspondía al descrito en el Ejemplo 2 en presencia de 5 mi de MeOH a 150 bar de ¾ y utilizando el catalizador de Cu/Cr/Ba. Las condiciones de reacción se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1: La Tabla 1 demuestra que todas las formas de lactida, incluida meso-lactida, que se obtienen como producto residual durante la polimerización de ácido láctico, se pueden convertir en un 100%. Esto significa que el procedimiento de acuerdo con la invención es adecuado para convertir meso- lactidas en propano-1 , 2-diol . Meso-lactida, que seguía estando contaminada con residuos de ácido láctico, no era capaz de convertirse en propano-1, 2-diol . Por esta razón, es necesario utilizar las lactidas en su forma pura o purificada para la hidrogenación .

Ejemplo 4: Examen del grado de racemización del propano 1, 2-diol producido mediante hidrogenación Para derivatizar el propano-1, 2-diol producido mediante procesos de hidrogenación, 0.28 g (3.7 mmol) de propano-1, 2-diol se añadieron a 1.2 mi de fenilisocianato (11 mmol) . La mezcla de reacción se calentó durante 30 min a 100°C y luego se enfrió hasta la temperatura ambiente. Luego se añadió dietil-éter (5 mi) . Los cristales blancos producidos se separaron por filtración y se lavaron con 50 mi de hexano. El producto resultante se utilizó para analizar los enantiómeros, para cuyo fin se separó en una columna de HPLC quiral CHIRALCEL®OD-H en heptano/EtOH 80 : 20.

Los resultados obtenidos cuando se utiliza L,L- lactida, que se produjo de acuerdo con las instrucciones en el Ejemplo 2, se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2: La Tabla 2 demuestra que la pureza enantiomérica del propanodiol que resulta del proceso de hidrogenación depende de la temperatura. A una temperatura de 150 °C sólo se obtiene una mezcla racémica. A 125°C el valor de e.e. es 88%. Por lo tanto, se produce una mezcla racémica de propano-1, 2- diol durante la hidrogenación de las lactidas. Si se hace descender más la temperatura, existe el riesgo de que se paralice la reacción de hidrogenación.

Ejemplo 5: Resolución racémica cinética dinámica para la producción de propano-1, 2-diol ópticamente puro A modo de ejemplo, tere-butilo se introdujo como el grupo protector y terc-butiloxipropano-2-ol se obtuvo a partir de la mezcla racémica de propano-1, 2-diol, el cual se obtuvo a través del proceso de hidrogenación. La resolución racémica enzimática se produce de acuerdo con el siguiente diagrama: OH Cataizador de rutenio OAc Desprotección OH Novozym 435 Oí-Bu OíBu a2C03, KOíBu Acetato de isopropenilo PhMe, 75°C Catalizador de rutenio La reacción se llevó a cabo en 7.5 mi de tolueno a 75°C. Se añadieron por mezcladura 20 mmol de acetato de isopropenilo, 19.8 mmol de 1-terc-butoxipropanol-2 , 0.02 mmol de (Ph5Cp) Ru (CO) 2C1, 0.04 mmol de t-BuOK, 50 mg de Na2C03 . Los resultados se muestran en la Tabla 3: Tabla 3: La Tabla 3 muestra que una cantidad tan pequeña como de 13 mg de Novozym 435 (Operación 1) es suficiente para producir una estereoselectividad excelente de > 99% de e.e. Sin embargo, se hubo de incrementar adicionalmente el rendimiento, de modo que se utilizaron 2.5 veces la cantidad de enzimas (Operaciones 2 - 4) . Se observó que, a pesar de que la epimerización catalizada por rutenio se ralentiza con mayores cantidades de enzima, el rendimiento aumenta.

Ejemplo 6: Resolución racémica cinética dinámica para producir propano-1, 2-diol ópticamente puro con un rendimiento adicional mejorado La reacción se llevó a cabo en 20 mi de tolueno a 75°C. Se incorporaron por mezcladura 20 mmol de acetato de isopropenilo, 19.8 mmol de 1- terc-butoxipropanol-2 , 0.06 mmol de (Ph5Cp) Ru(CO) 2C1, Novozym 435 33 mg, 0.1 mmol de t-BuOK. Para investigar la influencia de Na2C03 sobre el rendimiento de la reacción, se vario la concentración de Na2C03. Los resultados se muestran en la Tabla 4 : Tabla : La Tabla 4 muestra que la reacción es considerablemente más rápida en presencia de mayores cantidades del Na2C03 base. Por consiguiente, se puede alcanzar un rendimiento de 65% después de 48 horas en presencia de 50 mg (Operación 1) , mientras que con 150 mg de Na2C03 y las mismas cantidades de catalizador y enzima se puede conseguir un rendimiento de 85% (Operación 4).

Ejemplo 7: Resolución racémica cinética dinámica de 1- erc-butoxipropanol-2 medida en gramos.

Clorodicarbonil (1,2,3,4, 5-pentafenilciclopenta-dienil) -rutenio (40 mg, 0,06 mmol) , CALB inmovilizado de Aldrich (33 mg) y a2C03 (0.15 g, 1.4 mmol) se añadieron a un matraz de Schlenk de 50 mi con un agitador magnético. En el matraz se hizo el vacio y se llenó con argón. Se añadió tolueno (20 mi) a una atmósfera de argón. La mezcla de reacción se agitó a la temperatura ambiente hasta que se disolvió el complejo de rutenio. Luego se añadió una disolución de üBuOK en THF (1 M) (0.1 mi, 0.1 mmol) y la mezcla de reacción se agitó durante 6 minutos adicionales. 1-terc-butoxipropanol-2 (2.62 g, 3 mi, 19.8 mol) se añadió a la mezcla resultante y la mezcla de reacción se agitó durante 4 minutos adicionales. Después se añadió acetato de isopropenilo (2.00 g, 20 mol) a temperatura ambiente y la mezcla de reacción se calentó hasta 75°C. Después de 120 h se tomó una muestra y se analizó con ayuda de CG (HP-5, 50 m) .

De acuerdo con este análisis, se consiguió un rendimiento de 93%. La mezcla de reacción se enfrió después, se filtró a través de un papel de filtro y se concentró a una presión reducida de 20 mbar. El residuo se destiló en vacio (80°C, 5 mbar) . Se obtuvo (R) -2-O-acetil-l-O- erc-butil-propano-1 , 2-diol 2.15 g (63% de rendimiento, 99.5% de e.e.) en forma de un liquido incoloro.

Ventajas asociadas con el procedimiento de acuerdo con la invención: - Producción a partir de lactidas (también es posible la producción a partir de meso-lactidas ) de propano-1 , 2-diol con una pureza óptica de > 99% de e.e. que se produce como un producto residual durante la polimerización de ácido láctico Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la producción de propano-1, 2-diol ópticamente puro, que comprende las siguientes etapas de procedimiento : a. hidrogenación de lactidas, en donde se lleva a cabo una catálisis heterogénea catalizada por metales en presencia de hidrógeno, produciéndose un producto bruto que contiene propano-1, 2-diol, y b. resolución racémica cinética dinámica, en la que se produce propano-1, 2-diol ópticamente puro dentro de un intervalo de > 99% de e.e.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las lactidas se seleccionan del grupo que comprende D,D-lactida, L,L-lactida, meso-lactida y L, L/D, D-lactida.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que la catálisis heterogénea catalizada por metales en la etapa a) se lleva a cabo en la fase liquida.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que la fase liquida se selecciona de un grupo de disolventes que comprenden agua, hidrocarburos alifáticos o aromáticos con una longitud de cadena de hasta 10 átomos de C, y mezclas de los mismos, en el que los hidrocarburos alifáticos son preferiblemente alcoholes, dándose particular preferencia a utilizar metanol y/o etanol.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la catálisis heterogénea en la etapa a) se lleva a cabo utilizando un catalizador del grupo de los metales, en el que el metal se selecciona del grupo que comprende rutenio, rodio, renio, paladio, platino, níquel, cobalto, molibdeno, wolframio, titanio, zirconio, niobio, vanadio, cromo, manganeso, osmio, iridio, hierro, cobre, zinc, plata, oro, bario y mezclas de los mismos, dándose preferencia al uso de catalizadores de cromito de cobre y/o catalizadores de cromito de cobre con bario añadido.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la catálisis heterogénea en la etapa a) se lleva a cabo a una presión de hidrógeno menor que 20 a 300 bar, dándose preferencia a una presión de hidrógeno menor que 130 a 170 bar, y dándose particular preferencia a una presión de hidrógeno de 140 a 160 bar.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la catálisis heterogénea en la etapa a) se lleva a cabo dentro de un intervalo de temperaturas de 20°C a 250°C, preferiblemente dentro de un intervalo de temperaturas de 130°C a 170°C, dándose particular preferencia a un intervalo de temperaturas de 145°C a 155°C.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que antes de llevar a cabo la catálisis heterogénea en la etapa a) , el recipiente de presión se aclara de 1 a 5 veces, preferiblemente 3 veces, con hidrógeno.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la catálisis heterogénea se lleva a cabo en la etapa a) a lo largo de un periodo de 5 a 20 horas, preferiblemente a lo largo de un periodo de 10 a 18 horas, dándose particular preferencia a un periodo de 12 a 16 horas.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la agitación se produce durante la catálisis heterogénea en la etapa a) .

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el hidrógeno es impulsado continuamente durante la catálisis heterogénea en la etapa a) .

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el catalizador se separa del producto bruto una vez que se ha completado la catálisis heterogénea en la etapa a) .

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el producto bruto que resulta de la etapa a) se somete a una etapa de concentración y/o una etapa de destilación, en donde se generan una fracción que contiene propano-1, 2-diol y una fracción que contiene disolvente.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el disolvente utilizado para la catálisis heterogénea en la etapa a) se retro-alimenta al proceso.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el propano-1, 2-diol, el cual se obtiene a partir de la etapa a), se provee de un grupo protector y se produce propanodiol 1-0-sustituido .

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que el grupo protector es un grupo protector aquiral reciclable, y se selecciona del grupo que comprende tere-butilo, fenilo, metilo, acetilo, benzoílo, tritilo, sililo y bencilo.

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se utiliza una resolución racémica enzimática para la resolución racémica cinética dinámica en presencia de un catalizador de metal durante la etapa b) .

18. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado por que durante la resolución racémica enzimática se utilizan lipasas.

19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado por que como catalizadores de metales se utilizan catalizadores de rutenio .

20. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado por que la resolución racémica cinética dinámica se lleva a cabo utilizando catalizadores de rutenio con lipasas inmovilizadas.

21. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la resolución racémica cinética dinámica se lleva a cabo en la etapa b) dentro de un intervalo de temperaturas de 60 °C a 90°C.

22. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la resolución racémica cinética dinámica en la etapa b) se lleva a cabo a lo largo de un periodo de 30 a 200 h, preferiblemente dentro de un periodo de 40 a 60 h.

23. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la resolución racémica cinética dinámica en la etapa b) se lleva a cabo en presencia de Na2C03, en que el Na2C03 se añade en cantidades de 0.4 mmol a 5 mmol por cada 33 mg de enzima.