NO166441B - Fremgangsmaate for fremstilling av beta-hydroksysmoersyre og salter derav. - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av beta-hydroksysmoersyre og salter derav. Download PDF

Info

Publication number
NO166441B
NO166441B NO874346A NO874346A NO166441B NO 166441 B NO166441 B NO 166441B NO 874346 A NO874346 A NO 874346A NO 874346 A NO874346 A NO 874346A NO 166441 B NO166441 B NO 166441B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
beta
acid
hydroxybutyric acid
oligomers
base
Prior art date
Application number
NO874346A
Other languages
English (en)
Other versions
NO166441C (no
NO874346D0 (no
NO874346L (no
Inventor
Noel Vanlautem
Jean-Marc Coisne
Jacques Gilain
Original Assignee
Solvay
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 Solvay filed Critical Solvay
Publication of NO874346D0 publication Critical patent/NO874346D0/no
Publication of NO874346L publication Critical patent/NO874346L/no
Publication of NO166441B publication Critical patent/NO166441B/no
Publication of NO166441C publication Critical patent/NO166441C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/09Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av beta-hydroksysmørsyre og salter derav fra oligomerer av beta-hydroksysmørsyre, også kalt poly-beta-hydroksybutyrater.
Mange mikroorganismer er i stand til å syntetisere beta-hydroksysmørsyre-polymerer (poly-beta-hydroksybutyrater), og forskjellige metoder, såsom ekstraksjon, er kjent for separering av poly-beta-hydroksybutyratene fra biomassene.
Eftersom beta-hydroksysmørsyre er et mellomprodukt som er
av interesse for finkjemikalieindustrien, har det vært gjort forskjellige forsøk på å oppnå denne fra disse polymerer fremstilt ved biosyntese.
En kjent metode består av forsepning av poly-beta-hydroksybutyrater ved hjelp av en alkalisk oppløsning slik at det dannes alkalimetallsalter av beta-hydroksysmørsyre. Denne metode med hydrolyse i basisk medium omfatter den ulempe at den fører til dannelse av store mengder uønskede biprodukter såsom krotonsyre (M. Lemoigne, CR. Acad. Sei. Paris 1924, 178, s. 1093-1095/C.A. 18, 1940; M. Lemoigne, Bull. Soc. Chim. Biol.
1926, 8 , s. 770-782) .
En annen metode, som omfatter sur hydrolyse i et organisk medium (fransk patent 2.486.072) gir gode resultater med hensyn til renhet og utbytte av de oppnådde produkter, men den krever mer komplisert industrielt utstyr og forholdsvis høye energi-omkostninger.
Det er nu funnet en fremgangsmåte som ikke er beheftet med ulempene hos de kjente fremgangsmåter og som gjør det mulig å unngå store reaksjonsvolumer og energiomkostningene ved vann-avdampning. Denne fremgangsmåte, som dessuten er rask, fører til en oppløsning av beta-hydroksysmørsyre med lavt dimer-innhold, og den fører ikke til påfølgende dannelse av krotonsyre og/eller umettede oligomerer. Videre gjør denne fremgangsmåte det mulig å oppnå beta-hydroksysmørsyre med høy renhet og i en direkte krystalliserbar form.
Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte
for fremstilling av beta-hydroksysmørsyre og salter derav fra oligomerer av beta-hydroksysmørsyre, ved hvilken oligomerer med en molekylmasse under 500 dalton, underkastes en analyse i et
flytende reaksjonsmedium inneholdende en base og et oppløsnings-middel for oligomerene av beta-hydroksysmørsyre i saltform eller i sur form, som er kjemisk inert overfor den anvendte base, og i hvilket basen er oppløselig, ved en pH mellom 9 og 12 og en temperatur mellom 50 og 80"C.
Oligomerene kan fremstilles på hvilken som helst måte. Vanligvis stammer de fra sur hydrolyse av poly-beta-hydroksybutyrater oppnådd fra en biomasse ved en hvilken som helst kj ent separeringsmetode.
Kilden for biomassen er uten betydning for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Biomassen kan stamme fra forskjellige mikroorganismer og særlig fra bakterier, som beskrevet av Schlegel og Gottschalk i Angewandte Chemie, 1962, 74 årgang,
N 10, s. 342-346.
Oligomerene som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, har en antall-gjennomsnittlig molekylmasse (Mn) under 500 dalton. De oligomerer som særlig foretrekkes, har en midlere molekylmasse under 250 dalton og er oppløselige, i oppløsningsmidlet i sur form eller i saltform.
Oligomerer som stammer fra sur hydrolyse av poly-beta-hydroksybutyrater, som f.eks. beskrevet i fransk patent 2.486.072, innlevert 3. juli 1980 i navnet Solvay & Cie, foretrekkes særlig. Denne hydrolyse, som finner sted i nærvær av en sur katalysator og et organisk oppløsningsmiddel, kan stoppes på et hvilket som helst tidspunkt efter at oligomerene som beskrevet ovenfor er oppnådd, med henblikk på at man derefter skal foreta fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Vanligvis stoppes den sure hydrolyse av poly-beta-hydroksybutyratene på det tidspunkt når den sure hydrolyse kan fortsettes i en vandig, flytende fase og når oppløsningsmidlet er delvis fjernet ved destillasjon. Den sure hydrolyse stoppes fortrinnsvis når de oppnådde oligomerer er oppløselige i vann,., På dette trinn er den midlere molekylmasse (Mn) hos de oppnådde oligomerer mellom 110 og 200 dalton.
Oppløsningsmidlet som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen!» er vanligvis polart og har et kokepunkt under 160'C ved atmosfærisk trykk. En alkohol, et amid, en eter eller vann foretrekkes fortrinnsvis, og oppløsningsmidler såsom vann, dioksan, etanol, metanol og tetrahydrofuran er særlig foretrukket. Det mest foretrukne oppløsningsmiddel er vann.
Basen som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan være en hvilken som helst uorganisk eller organisk base. Baser som vanligvis anvendes, er oksyder eller hydroksyder som er oppløselige i oppløsningsmidlet for de anvendte oligomerer av beta-hydroksysmørsyre. En sterk base, såsom et alkalimetall-eller jordalkalimetall-hydroksyd, anvendes vanligvis. Blant disse foretrekkes særlig kalsiumhydroksyd, natriumhydroksyd eller kaliumhydroksyd.
Tilsetningen av basen kan være kontinuerlig eller ikke-kontinuerlig. I et første trinn anvendes den tilsatte base for å nøytralisere den eksisterende surhet, og i et annet trinn for å frembringe forsepning. Forsepningsreaksjonen reguleres ved å holde en gitt pH (på mellom 9 og 12; idet pH-verdier mellom 10 og 11 har gitt særlig gode resultater) ved kontrollert tilsetning av basen. Reaksjonen ansees som fullstendig når pH-verdien er stabil uten tilsetning av en base.
Av praktiske grunner og på grunn av varmestabiliteten hos oligomerene av beta-hydroksysmørsyre og av beta-hydroksysmørsyre-salter, utføres operasjonen ved en temperatur mellom 50 og 80°C.
Det trykk som anvendes ved fremgangsmåten, er vanligvis mellom 0,1 og 10 bar og er fortrinnsvis atmosfærisk trykk.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan reaksjonsblandingen bestå av en enkel fase eller av en rekke forskjellige faser. Det foretrekkes imidlertid å arbeide med en reaksjonsblanding hvor oligomerene, basen og vann danner bare en enkel homogen, flytende fase. Det foretrekkes derfor å arbeide i fravær av en flytende fase nr. to eller av en fast fase inneholdende uoppløste oligomerer av beta-hydroksysmørsyre.
Hydrolysetiden bestemmes i hvert tilfelle og er en
funksjon av polymerisasjonsgraden hos utgangsoligomerene.
Ved slutten av hydrolyseprosessen oppnås en oppløsning inneholdende saltet av beta-hydroksysmørsyre og av basen som anvendes i reaksjonsblandingen.
Når det ønskes å oppnå dette salt, kan det renses ved en hvilken som helst kjent metode, såsom krystallisasjon.
Når det ønskes å oppnå beta-hydroksysmørsyre, settes en syre til det vandige reaksjonsmedium ved slutten av den basiske hydrolyse. En hvilken som helst syre som er sterkere enn beta-hydroksysmørsyre, er egnet for dette formål. Vanligvis, og av praktiske grunner ved rensningen, anvendes saltsyre. Den oppnådde beta-hydroksysmørsyre kan derefter separeres fra mediet ved en hvilken som helst kjent metode. F.eks. kan vann fjernes ved avdampning, og filtrering kan foretas for å fjerne det dannede salt. Denne separering kan også utføres ved en ekstraksjon under anvendelse av et oppløsningsmiddel for beta-hydroksysmørsyre, såsom eter eller etylacetat, og denne oppløsning fjernes derefter ved avdampning.
Beta-hydroksysmørsyren oppnås i form av en farveløs, krystallinsk masse som derefter eventuelt kan renses på hvilken som helst kjent måte, f.eks. ved omkrystallisering eller ved sonesmelting.
Beta-hydroksysmørsyre og salter derav som oppnås i henhold til foreliggende fremgangsmåte, kan anvendes for et hvilket som helst kjent anvendelsesområde for disse produkter, d.v.s. særlig for medisinske formål, som et mellomprodukt i finkjemi-kaleindistrien eller som et tilsetningsstoff i dyrefor.
De følgende eksempler skal tjene til å illustrere oppfinnelsen ytterligere.
Eksempel 1 (sammenligning)
I en 500 cm<3> rundbunnet kolbe utstyrt med rører, termometer, pH-sonde, kjøler og dryppetrakt, innføres 10 g poly-beta-hydroksybutyrat med antall-gjennomsnittlig molekylmasse (Mn) på 0,23 x IO<6>, sammen med 10 ml vann og 90 ml dioksan for å oppløse poly-beta-hydroksybutyratet.
Reaksjonsblandingen oppvarmes til 85°C med omrøring inntil alt poly-beta-hydroksybutyrat er oppløst, og temperaturen reduseres derefter til 70°C.
En IN oppløsning av natriumhydroksyd settes derefter langsomt til reaksjonsblandingen inntil en pH-verdi mellom 10,5 og 11 er oppnådd, og denne verdi opprettholdes ved regulert tilsetning av natriumhydroksydoppløsningen.
Reaksjonen stanses etter 3,5 timer når pH er stabil uten tilsetning av natriumhydroksyd (120 ml tilsatt volum), og reaksjonsblandingen avkjøles.
Analyse av denne blanding viser at beta-hydroksysmørsyre dannes i et utbytte på 46% basert på det anvendte poly-beta-hydroksybutyrat, og reaksjonsblandingen innholder også krotonsyre (45%). Krotonsyre representerer derfor 50 mol% av det samlede utbytte av beta-hydroksysmørsyre + krotonsyre.
Eksempel 2 (ifølge oppfinnelsen)
I en reaktor innføres 260 ml av en organisk 1,2-dikloretan (l,2-DCEa) oppløsning inneholdende 68 g oligomerer av beta-hydroksysmørsyre med en antall-gjennomsnittlig molekylmasse (Mn) på 270, oppnådd ifølge eks. 6 i fransk patent 2.486.072.
Reaktoren er utstyrt slik at det organiske oppløsningsmiddel kan fjernes mens vann gradvis tilsettes. Når alt det organiske oppløsningsmiddel er fjernet, oppnås en vandig oppløsning (175 ml) av oligomerer av poly-beta-hydroksysmørsyre med Mn på 120 til 130.
Denne oppløsning avfarves ved behandling med aktivt kull, og p-toluensulfonsyre fjernes ved en gjennomføring gjennom en ionebytterkolonne som på forhånd kondisjoneres til beta-hydroksybutyratform.
Den resulterende oppløsning innføres i en 500 cm<3> rundbunnet kolbe utstyrt med en mekanisk rører, et termometer, en vann-kjøler, en pH-sonde og en dryppetrakt inneholdende en vandig suspensjon av kalsiumhydroksyd [185 g Ca(0H)2 pr. liter].
Kalsiumhydroksyd-suspensjonen tilsettes langsomt ved omgivelsestemperatur.
Når pH-verdien er lik 10,5, når reaksjonsblandingens temperatur spontant 45°C. Temperaturen heves til 70"C ved oppvarmning, idet pH-verdien holdes ved 10,5 ved regulert tilsetning av kalsiumhydroksyd-suspensjonen.
Under hydrolysen holdes den rund-bunnede kolbe under et svakt nitrogentrykk.
Hydrolysen finner sted i ca. 2,5 timer.
Når pH-holder seg på 10,5 over en tid uten tilsetning av kalsiumhydroksyd-suspensjonen stanses hydrolysen.
Rekasjonsblandingen avkjøles derefter til omgivelsestemperatur og surgjøres derefter til pH 1 ved tilsetning av en ION saltsyreoppløsning.
Den resulterende oppløsning konsentreres ved inndampning ved en temperatur på ca. 50<e>C og et trykk på 25 mbar inntil det totale vanninnhold er 60%.
Den oppnådde vandige oppløsning underkastes derefter gjentatte ekstraksjoner med etylacetat. Oppløsningsmidlet avdampes derefter.
Beta-hydroksysmørsyre oppnås således i et molart utbytte på 87% basert på det anvendte poly-beta-hydroksybutyrat.
Andelen av krotonsyre i produktet isolert på denne måte er 1,6 mol% av det samlede produkt av beta-hydroksysmørsyre + krotonsyre.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av beta-hydroksysmørsyre og salter derav fra oligomerer av beta-hydroksysmørsyre, karakterisert ved at oligomerer med en molekylmasse under 500 dalton, underkastes en hydrolyse i et flytende reaksjonsmedium inneholdende en base og et oppløsnings-middel for oligomerene av beta-hydroksysmørsyre i saltform eller i sur form, som er kjemisk inert overfor den anvendte base, og i hvilket basen er oppløselig, ved en pH mellom 9 og 12 og en temperatur mellom 50 og 80°C.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som oppløsningsmiddel anvendes vann.
3. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 og 2, karakterisert ved at det anvendes eh sterk base.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det som base anvendes et alkalimetall- eller jordalkalimetall-hydroksyd, fortrinnsvis en base valgt fra kalsiumhydroksyd, natriumhydroksyd eller kaliumhydroksyd.
NO874346A 1986-10-20 1987-10-19 Fremgangsmaate for fremstilling av beta-hydroksysmoersyre og salter derav. NO166441C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8614627A FR2605314B1 (fr) 1986-10-20 1986-10-20 Procede pour la fabrication de l'acide beta-hydroxybutyrique et de ses sels par hydrolyse d'oligomeres de l'acide beta-hydroxybutyrique en milieu basique.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO874346D0 NO874346D0 (no) 1987-10-19
NO874346L NO874346L (no) 1988-04-21
NO166441B true NO166441B (no) 1991-04-15
NO166441C NO166441C (no) 1991-07-24

Family

ID=9340046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO874346A NO166441C (no) 1986-10-20 1987-10-19 Fremgangsmaate for fremstilling av beta-hydroksysmoersyre og salter derav.

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0266815B1 (no)
JP (1) JPS63115845A (no)
AT (1) ATE61330T1 (no)
CA (1) CA1298857C (no)
DE (1) DE3768422D1 (no)
DK (1) DK544887A (no)
ES (1) ES2023184B3 (no)
FI (1) FI88028C (no)
FR (1) FR2605314B1 (no)
GR (1) GR3001567T3 (no)
NO (1) NO166441C (no)
PT (1) PT85937B (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780704A (en) * 1992-06-04 1998-07-14 Mitsui Chemicals, Inc. Process for treating plastic product
WO2016039618A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 Universiti Putra Malaysia Bio-based crotonic acid production
CN112062666A (zh) * 2020-08-20 2020-12-11 青岛科技大学 一种6-羟基己酸的生产工艺
CN112062667A (zh) * 2020-08-24 2020-12-11 青岛科技大学 一种6-羟基己酸的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3044942A (en) * 1960-09-27 1962-07-17 Grace W R & Co Process for preparing poly-beta-hydroxybutyric acid

Also Published As

Publication number Publication date
ATE61330T1 (de) 1991-03-15
EP0266815B1 (fr) 1991-03-06
NO166441C (no) 1991-07-24
ES2023184B3 (es) 1992-01-01
DK544887D0 (da) 1987-10-19
FI88028C (fi) 1993-03-25
CA1298857C (fr) 1992-04-14
FI874612A (fi) 1988-04-21
FR2605314B1 (fr) 1989-04-14
NO874346D0 (no) 1987-10-19
PT85937A (fr) 1987-11-01
EP0266815A1 (fr) 1988-05-11
FI88028B (fi) 1992-12-15
NO874346L (no) 1988-04-21
GR3001567T3 (en) 1992-11-23
FR2605314A1 (fr) 1988-04-22
JPS63115845A (ja) 1988-05-20
DK544887A (da) 1988-04-21
DE3768422D1 (de) 1991-04-11
PT85937B (pt) 1990-07-31
FI874612A0 (fi) 1987-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1531859A3 (ru) Способ получени биологически активных мукополисахаридов
US4966982A (en) Process for the production of lactide
NO117678B (no)
TW201917123A (zh) 用於製備2,5-呋喃二甲酸之新穎方法
NO166441B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av beta-hydroksysmoersyre og salter derav.
RU2470919C2 (ru) Способ получения соединения толуидина
US2453234A (en) Process for the preparation of amino-carboxylic-acids from lactams
CN111936549B (zh) 包含三苯甲基的单分散聚乙二醇的纯化方法
US6232497B1 (en) Method for producing alkali metal and alkaline earth metal pyruvates
JP3314417B2 (ja) N−ビニルホルムアミドの製造法
CN115073441B (zh) 一种砜吡草唑中间体的合成方法
US6673944B2 (en) Preparation of warfarin sodium from warfarin acid
US4022803A (en) Process for preparing isocitric acid, alloisocitric acid and lactones thereof
CA1240319A (en) Process for the preparation of 1-azidoaldoses
US2425283A (en) Preparation of allylglycine
KR20210135995A (ko) 수성 매질에서 1,4-소르비탄의 제조 방법
JPWO2019159871A1 (ja) シクロペンテノン誘導体の製造方法
EP0030475B1 (en) Process for producing solutions of aziridine-2-carboxylic acid salts
JPS6143136A (ja) α−ケト酸のアルカリ金属塩の製造法
JP2907520B2 (ja) 界面活性剤の製造方法
NO144067B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av di-n-propylacetonitril
SU672200A1 (ru) Способ получени производных -бутиролактонов
JPH0586012A (ja) アミノオキシ酢酸の製法
SU1685915A1 (ru) Способ получени монохлоруксусной кислоты
RU2211841C1 (ru) Способ получения d-глюкуроновой кислоты