WO2000043381A1 - Verfahren zur herstellung von hochreinem dilactid - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hochreinem dilactid Download PDF

Info

Publication number
WO2000043381A1
WO2000043381A1 PCT/EP2000/000254 EP0000254W WO0043381A1 WO 2000043381 A1 WO2000043381 A1 WO 2000043381A1 EP 0000254 W EP0000254 W EP 0000254W WO 0043381 A1 WO0043381 A1 WO 0043381A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dilactide
lactic acid
oligo
catalyst
temperature
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/000254
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volkhard Müller
Karsten Kuhne
Rüdiger SCHUBART
Hanns-Peter Müller
Original Assignee
Wolff Walsrode Ag
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 Wolff Walsrode Ag filed Critical Wolff Walsrode Ag
Priority to AU27968/00A priority Critical patent/AU2796800A/en
Publication of WO2000043381A1 publication Critical patent/WO2000043381A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D319/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D319/10—1,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes
    • C07D319/12—1,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes not condensed with other rings

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of dilactide, by means of which dilactide can be produced in high purity and with a high yield.
  • Dilactid can be used in many ways as an intermediate product for the production of materials, but also in other areas. Accordingly, a variety of processes for producing dilactide are known from the prior art, e.g. from US 1 095 205 (1914), US 2 668 162 (1954), US 4 835 293, US 4 727 163 (1988),
  • Purity of the dilactide is usually not sufficient for further processing.
  • the invention therefore relates to a process for the production of high-purity dilactide which minimizes the formation of by-products through its process control and thereby achieves an increase in the yield and the purity of the dilactide produced according to the invention.
  • the method according to the invention consists of four steps:
  • aqueous lactic acid solution is simultaneously dewatered under normal pressure and condensed to oligo-lactic acid without a catalyst.
  • the first step of the production process for dilactide according to the invention is carried out in such a way that firstly aqueous lactic acid (as L-lactic acid, D-lactic acid, mixture of D- and L-lactic acid or also synthetic, racemic lactic acid) is azeotropic in an apparatus customary for such reactions is dewatered with an entrainer at normal pressure with stirring and at the same time polycondensed to form oligomolactic acid, the internal temperature of the reaction mixture being increased from 105 to 220 ° C., preferably from 105 to 210 ° C., particularly preferably from 105 to 200 ° C. As soon as practically no more water is separated in the water separator, it is cooled to at least 160 ° C. and in the second step residual water and.
  • An inert hydrocarbon in particular heptane, octane or nonane and even more preferably toluene, is preferably used as the entrainer.
  • Xylene is particularly suitable as an entrainer.
  • it is essential to carry out the reaction in the first step, in which oligomolyctic acid with a molecular weight M w of at least 5,500, preferably from 5,500 to 10,000, is produced.
  • M w molecular weight
  • Oligo-lactic acids with a lower M w can be processed further by the process according to the invention, but do not lead to highly pure products.
  • the production of the oligo-lactic acid obtained as an intermediate product can also be carried out.
  • Seppälä and M. Härkönen, Macromolecules 1997, 30, 373-379 by adding a high-boiling, non-oxidizing acid, preferably dodecylbenzenesulfonic acid, in the dosage 0.01 to 5%, preferably 0.1 to 0.6%, so that the formation of Oligo lactic acid runs much faster and the preferred M w values occur in the upper range.
  • Lactic acid losses during the elimination of water can be avoided by, for example, carrying out the distillation slowly over a column with a large number of plates or else by slow distillation from a thin layer.
  • M w preferably 5 500 to 10,000
  • n preferably 75 to 140.
  • this oligo-lactic acid is then thermally depolymerized with the aid of a catalyst. cleaved pieces that cyclize to dilactide.
  • This depolymerization is carried out under reduced pressure, preferably at about 0.1 to 50 torr.
  • a vacuum range of 10 to 25 torr was found to be particularly suitable.
  • the most suitable depolymerization temperature is 170 to 280 ° C, a range of 190 to 260 ° C in the vacuum range mentioned above has proven particularly suitable.
  • Tin compounds in particular tin octoate, have proven to be very effective, which has the advantage of a liquid consistency and thus good miscibility. But also tin oxalate, Sn phthalocyanine, Sn acetate, tin II oxide, dibutyl Sn oxide, tin IV oxide and elemental
  • Tin especially as tin powder
  • zinc compounds such as, in particular, zinc octoate, zinc lactate hydrate and elemental zinc, in particular as zinc powder
  • zinc compounds such as, in particular, zinc octoate, zinc lactate hydrate and elemental zinc, in particular as zinc powder
  • Mixed catalysts of tin, in which tin is present in different valencies, are also suitable, in particular a catalyst composed of tin (II) oxide and L (lactic acid).
  • an amount of catalyst of 0.1 to 1.0% by weight, based on the oligo-lactic acid, has proven to be advantageous.
  • a catalyst amount of 0.3 to 0.6% by weight is very particularly favorable.
  • a non-oxidizing acid such as dodecylbenzenesulfonic acid
  • an oxidic catalyst preferably zinc or tin-II-oxide
  • the entire reaction can be carried out in one reaction vessel but also in partial steps in several vessels, for example also over several stages, for example in a cascade.
  • the depolymerization is preferably carried out in the melt.
  • it can also be carried out in solution in particularly high-boiling solvents, for example polyphenylene.
  • the "crude dilactide" obtained before the fourth process step already has a purity of up to 97% (L, L + D, L + D, D-dilactide). For many applications, however, higher purities are required and, in particular, the separation of the small amounts of lactic acid and dimilactic acid contained in the crude dilactide, which are normally less than 1% each.
  • the crude dilactide is subjected to an additional purification in the fourth process step, preferably by careful distillation over a longer packed column as is usually used for fine distillation.
  • the distillation is preferably carried out in vacuo at 0.1 to 50 torr, in particular 10 to 25 torr and a bottom temperature of 170 to 280 ° C., in particular 190 to
  • the crude dilactide can, according to the invention, also be further purified by fractional condensation, the dilactide being preferably condensed at 20 to 35 ° C. (but other, for example higher condensation temperatures are also possible) by air cooling, and any impurities and traces of the azeotroping agent and something still present Freeze water by entering a low-temperature cold trap (e.g. at -80 ° C).
  • a low-temperature cold trap e.g. at -80 ° C.
  • the crude dilactide can also be purified by melting and pouring it into ether, e.g. Methyl tert-butyl ether are brought to crystallization.
  • ether e.g. Methyl tert-butyl ether are brought to crystallization.
  • a highly pure LL-dilactide ( ⁇ 98.5% strength) with D, L-dialactide and about 0.3% D, D-dilactide is obtained from L-lactic acid.
  • the synthesis of the dilactide by the process according to the invention can be carried out continuously or batchwise.
  • continuous production which can be carried out, for example, in an apparatus which works with thin reaction layers, for example a thin-film evaporator
  • the liquid molten oligo-lactic acid if appropriate with dissolved or heterogeneously distributed catalyst, is continuously fed in from above in vacuo, for example added dropwise or sucked in or also pumped in, and distributed to a thin layer by the suitably rotating rotor on the inner wall provided with the optimum temperature and at the same time rapidly depolymerized. It is important to ensure that the oligo-lactic acid is heated to the depolymerization temperature as soon as it enters the apparatus.
  • the reaction product "crude dilactide” evaporates immediately and is subjected to fractional condensation.
  • the downward-running, not completely depolymerized oligolactide contains the depolymerization catalyst, which can be reused in further synthesis cycles, so that practically no loss of material can be observed.
  • This continuous process can also be carried out with any other film evaporator.
  • This film evaporator can e.g. a thin film evaporator also consist of a material which catalyzes the thermal depolymerization of the oligolactide.
  • a film evaporator for example a thin-film evaporator
  • a further catalyst either in dissolved or in undissolved form, if the dwell time on the catalyst-active metal surface is sufficiently long.
  • the zinc lactate that may form in the case of a thin-film evaporator made of zinc will leave the thin-film evaporator at the bottom as a non-evaporable compound and can of course be used again as a depolymerization catalyst in further synthesis experiments.
  • Three-neck flasks are mixed with 160 ml of xylene over a 10 cm glass packed column on which there is a water separator and a reflux condenser and heated to boiling with good stirring, the oil bath temperature being initially set to 200 ° C. The mixture boils in about 30 minutes. After about another hour, when the internal temperature has reached 126 ° C, the
  • Oil bath temperature increased to 230 ° C. With further azeotroping, 440 ml of water are separated off after about 12 hours, the internal temperature rising from 106 to 200.degree. Now practically no water is discharged. It is now cooled to about 160 ° C. and a vacuum is slowly applied. The distillation receiver is cooled well. The xylene used is almost completely recovered and about 5 ml of water are added.
  • the thermal depolymerization of the oligo-lactic acid to dilactide begins. This reaction works well at an internal temperature of 206 to 208 ° C and an oil bath temperature of 250 ° C.
  • the boiling temperature of the dilactide is around 126 to 138 ° C at 20 torr.
  • the column is heated from the outside to above the boiling point. The internal temperature increases towards the end of the depolymerization. temperature to 232 ° C, with the oil bath temperature remaining at 250 ° C.
  • the raw dilactide consists of:
  • 1,500 g of 88% L-lactic acid from Boehringer Ingelheim are mixed with 150 ml of xylene in a 2 1 three-necked flask over a 10 cm long glass packed column on which there is a water separator and a reflux condenser and heated to boiling with good stirring .
  • the mixture boils after about 30 minutes.
  • 440 ml of water are separated off after about 10 hours, the internal temperature rising from 106 to 192 ° C.
  • the oil bath temperature is increased to 230 ° C in the course of water separation.
  • the mixture is then cooled to 160 ° C. and a vacuum is applied.
  • the distillation receiver is cooled well.
  • the xylene used is almost completely recovered and, in addition, about 3 ml of water.
  • the thermal depolymerization of the oligo-lactic acid to dilactide begins. This reaction works well at an inside temperature of 223 to 228 ° C and an outside temperature of 250 ° C.
  • the boiling temperature of the dilactide is 133 ° C at 17 Torr.
  • the internal temperature rises to 249 ° C, the oil bath temperature reaching 255 ° C.
  • the raw dilactide consists of:

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Dilactid in hoher Reinheit und hoher Ausbeute besteht aus vier Schritten: (1) Wässrige Milchsäurelösung wird nach Zusatz eines inerten Schleppmittels gleichzeitig unter Normaldruck azeotrop entwässert und ohne Katalysator zu Oligomilchsäure kondensiert. (2) Nach der Entwässerung wird das verbliebene Schleppmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. (3) Die entstandene Oligomilchsäure wird unter vermindertem Druck einer katalytischen thermischen Spaltung zu Dilactid unterworfen. (4) Eine zusätzliche Reinigung des so erhaltenen Dilactids.

Description

Verfahren zur Herstellung von hochreinem Dilactid
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Dilactid, durch das sich Dilactid in hoher Reinheit und mit hoher Ausbeute herstellen lässt.
Dilactid ist zur Herstellung von Werkstoffen, aber auch auf anderen Gebieten in vielfältiger Weise als Zwischenprodukt einsetzbar. Dementsprechend sind aus Stand der Technik eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung von Dilactid bekannt, z.B. aus US 1 095 205 (1914), US 2 668 162 (1954), US 4 835 293, US 4 727 163 (1988),
DE 3 632 103, DE 3 708 915 (1988), US 504 358 (1991), DE 4 407 036 (1994), US 5 053 485 (1990), US 5 053 522 (1989), US 3 597 449 (1967), US 4 797 468 (1987), US 4 727 163 (1986), WO 92/00292 (1992), EP 588 222 (1993), EP 261 572 (1987), WO 95/09879 (1993).
Diese Verfahren gehen in der Regel von L-Milchsäure in wässriger Lösung aus. Es gibt auch Verfahren, bei denen erst die Herstellung des Milchsäureesters erfolgt, der dann thermisch in Dilactid umgewandelt wird, z.B. DE 4 407 035 (1994).
Ein weiteres Verfahren wird in DE 4 407 036 (1994) angegeben. Dabei wird eine
13%ige wässrige Milchsäure nach Umsetzung zum Trialkylammoniumsalz leichter entwässert und anschließend in Dilactid umgeformt.
Alle diese Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass die Ausbeute an Dilactid nicht optimal ist. Beschrieben sind Ausbeuten bis höchstens 86 %. Darüber hinaus ist die
Reinheit des Dilactid für die weitere Verarbeitung in der Regel nicht ausreichend.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von hochreinem Dilactid, das durch seine Verfahrensführung die Bildung von Nebenprodukten mini- miert und dadurch eine Erhöhung der Ausbeute und der Reinheit des erfindungsgemäß hergestellten Dilactids erzielt. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus vier Schritten:
(1) Wässrige Milchsäurelösung wird nach Zusatz eines inerten Schleppmittels gleichzeitig unter Normaldruck azeotrop entwässert und ohne Katalysator zu Oligomilchsaure kondensiert.
(2) Nach der Entwässerung wird das verbliebene Schleppmittel unter vermindertem Druck abdestilliert.
(3) Die entstandene Oligomilchsaure wird unter vermindertem Druck einer kata- lytischen thermischen Spaltung zu Dilactid unterworfen.
(4) Eine zusätzliche Reinigung des so erhaltenen Dilactids.
Der erste Schritt der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für Dilactid wird dabei so durchgeführt, dass zunächst wässrige Milchsäure (als L-Milchsäure, D-Milchsäure, Mischung aus D- und L-Milchsäure oder auch synthetische, racemische Milchsäure) in einer für derartige Reaktionen üblichen Apparatur azeotrop mit einem Schleppmittel bei Normaldruck unter Rühren entwässert und gleichzeitig zu Oligomilchsaure polykondensiert wird, wobei die Innentemperatur der Reaktionsmischung von 105 bis 220°C, vorzugsweise von 105 bis 210°C, besonders bevorzugt von 105 bis 200°C gesteigert wird. Sobald praktisch kein Wasser mehr im Wasserabscheider abgetrennt wird, wird auf mindestens 160°C abgekühlt und im zweiten Schritt durch Anlegen von Vakuum und langsames Steigern des Vakuums restliches Wasser und
Schleppmittel entfernt.
Als Schleppmittel wird bevorzugt ein inerter Kohlenwasserstoff, insbesondere Hep- tan, Oktan oder Nonan und noch mehr bevorzugt Toluol verwendet. Ganz besonders geeignet als Schleppmittel ist Xylol. Erfindungsgemäß wesentlich ist eine Reaktionsführung des ersten Schrittes, bei der Oligomilchsaure mit einem Molekulargewicht Mw von mindestens 5 500, vorzugsweise von 5 500 bis 10 000 erzeugt wird. Das Erreichen des entsprechenden Molekulargewichts lässt sich über die Reaktionszeit steuern und mittels GPC überprüfen. Oligomilchsäuren mit niedrigerem Mw lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterverarbeiten, fuhren aber nicht zu hochreinen Produkten.
Die Herstellung der als Zwischenprodukt anfallenden Oligomilchsaure lässt sich auch entsprechend K. Hiltunen, JN. Seppälä und M. Härkönen, Macromolecules 1997, 30, 373-379 durch Zugabe einer hochsiedenden, nichtoxidierenden Säure, vorzugsweise Dodecylbenzolsulfonsäure, in der Dosierung 0,01 bis 5 % bevorzugt 0,1 bis 0,6 % beschleunigen, so dass die Bildung der Oligomilchsaure erheblich schneller abläuft und die bevorzugten Mw- Werte im oberen Bereich anfallen.
Milchsäureverluste während der Wasserabspaltung können vermieden werden, indem beispielsweise die Destillation langsam über eine Kolonne mit hoher Bodenzahl durchgeführt wird oder auch durch langsame Destillation aus einer dünnen Schicht.
Die in diesem Verfahrensschritt stattfindende Bildung der Oligomilchsaure lässt sich durch folgende Reaktionsgleichung beschreiben:
Figure imgf000005_0001
Mw vorzugsweise 5 500 bis 10 000
n vorzugsweise 75 bis 140.
Diese Oligomilchsaure wird nun im dritten Verfahrensschritt thermisch mit Hilfe eines Katalysators depolymerisiert, wobei vom Kettenende immer Zweierbruch- stücke abgespalten werden, die zu Dilactid cyclisieren. Diese Depolymerisation wird unter vermindertem Druck vorzugsweise bei etwa 0,1 bis 50 Torr durchgeführt. Als besonders geeignet zeigte sich ein Vakuumbereich von 10 bis 25 Torr. Die geeignetste Depolymerisationstemperatur liegt bei 170 bis 280°C, besonders geeignet hat sich ein Bereich von 190 bis 260°C im oben genannten Vakuumbereich erwiesen.
Die thermische Depolymerisation der Oligomilchsaure muss in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt werden. Als sehr wirksam haben sich dabei Zinn- Verbindungen, insbesondere Zinn-Octoat erwiesen, welches den Vorteil flüssiger Konsistenz und damit guter Einmischbarkeit aufweist. Aber auch Zinn-Oxalat, Sn-Phthalo- cyanin, Sn-Acetat, Zinn-II-Oxid, Dibutyl-Sn-Oxid, Zinn-IV-Oxid und elementares
Zinn, insbesondere als Zinn-Pulver sind geeignete Katalysatoren. Außerdem können auch Zink- Verbindungen wie insbesondere Zink-Octoat, Zink-Lactat-Hydrat und elementars Zink, insbesondere als Zink-Pulver, eingesetzt werden. Ebenso sind Mischkatalysatoren des Zinns, in denen Zinn in verschiedenen Wertigkeiten vorliegt, geeignet, insbesondere ein Katalysator aus Zinn-II-Oxid und L-Milchsäure.
Für die Depolymerisation der Oligomilchsaure hat sich eine Katalysatormenge von 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Oligomilchsaure als vorteilhaft erwiesen. Ganz besonders günstig ist eine Katalysatormenge von 0,3 bis 0,6 Gew.-%.
Wenn, wie oben beschrieen, zur beschleunigten Kondensation noch eine nichtoxidie- rende Säure wie Dodecylbenzolsulfonsäure zugegeben wurde, ist es vorteilhaft, bei der nachfolgenden thermischen Depolymerisation einen oxidischen Katalysator vorzugsweise Zink- oder Zinn-II-oxid zu verwenden. Dadurch werden unerwünschte Crackreaktionen vermieden.
Die gesamte Reaktion kann in einem Reaktionsgefäß aber auch in Teilschritten in mehreren Gefäßen durchgeführt werden, z.B. auch über mehrere Stufen z.B. in einer Gefaßkaskade. Die Depolymerisation wird vorzugsweise in der Schmelze durchgeführt. Alternativ, aber weniger bevorzugt, ist auch eine Durchführung in Lösung in besonders hochsiedenden Lösungsmitteln z.B. Polyphenylen möglich.
Das vor dem vierten Verfahrensschritt erhaltene "Rohdilactid" weist bereits eine Reinheit von bis zu 97 % auf (L, L + D, L + D,D-Dilactid). Für viele Anwendungen sind jedoch höhere Reinheiten erforderlich und insbesondere die Abtrennung der im Rohdilactid enthaltenen geringen Anteile von Milchsäure und Dimilchsäure, die normalerweise jeweils weniger als 1 % betragen.
Hierzu wird das Rohdilactid im vierten Verfahrensschritt einer zusätzlichen Reinigung unterzogen, vorzugsweise durch sorgfältige Destillation über eine längere Füllkörperkolonne wie sie üblicherweise für eine Feindestillation verwendet wird. Die Destillation erfolgt vorzugsweise im Vakuum bei 0,1 bis 50 Torr, insbesondere 10 bis 25 Torr und einer Sumpftemperatur von 170 bis 280°C, insbesondere 190 bis
260°C.
Das Rohdilactid kann weniger bevorzugt erfindungsgemäß auch durch fraktionierende Kondensation weiter gereinigt werden, wobei das Dilactid bei vorzugsweise 20 bis 35°C (aber auch andere z.B. höhere Kondensationstemperaturen sind möglich) durch Luftkühlung zur Kondensation gebracht wird und noch vorhandene Verunreinigungen und Spuren vom Azeotropierungsmittel und etwas Wasser durch Eintritt in eine Tieftemperaturkühlfalle (z.B. bei -80°C) ausgefroren werden.
Grundsätzlich kann die Reinigung des Rohdilactids auch durch Aufschmelzen und eingießen in Ether, z.B. Methyl-tert.-butylether zur Kristallisation gebracht werden. Man erhält aus L-Milchsäure ein hochreines LL-Dilactid (~ 98,5 %ig) mit D,L-Di- lactid und etwa 0,3 % D,D-Dilactid).
Die Synthese des Dilactids nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann kontinuierlich aber auch diskontinuierlich durchgeführt werden. Im Falle einer kontinuierlichen Herstellung, die z.B. in einem Apparat erfolgen kann, der mit dünnen Reaktionsschichten arbeitet, z.B. einem Dünnschichtverdampfer wird die flüssige geschmolzene Oligomilchsaure gegebenenfalls mit gelöstem oder hetero- gen verteiltem Katalysator von oben im Vakuum ständig zugeführt, z.B. zugetropft bzw. eingesaugt oder auch zugepumpt, und durch den in geeigneterweise rotierenden Rotor an der mit der optimalen Temperatur versehenen Innenwand zu einer dünnen Schicht verteilt und gleichzeitig zügig depolymerisiert. Dabei ist darauf zu achten, dass die Oligomilchsaure bereits bei Eintritt in die Apparatur auf Depolymerisations- Temperatur erhitzt ist. Das Reaktionsprodukt "Rohdilactid" dampft dabei sofort ab und wird einer fraktionierenden Kondensation unterworfen. Das nach unten ablaufende nicht völlig depolymerisierte Oligolactid enthält den Depolymerisationskataly- sator, der in weiteren Synthesezyklen wiederverwendet werden kann, so dass praktisch kein Materialverlust zu beobachten ist.
Dieses Kontiverfahren kann auch mit einem beliebigen anderen Filmverdampfer ausgeführt werden.
Auch kann dieser Filmverdampfer z.B. auch ein Dünnschichtverdampfer aus einem Material bestehen, das die thermische Depolymerisation des Oligolactids katalysiert.
Als solche Materialien seien z.B. Zink, Zinn oder Zinn- Aluminium-Legierungen genannt. Bei dieser Verfahrensweise können natürlich die gesamte Apparatur oder auch nur Teile davon z.B. die Reaktionsgefäßwand oderder vorhandene Rotor alleine aus diesem katalysatoraktivem Metall bestehen. Natürlich können auch bei dieser Ver- fahrens weise noch zusätzlich Depolymerisationskatalysatoren kontinuierlich zugefügt werden, so dass die thermische Depolymerisation zusätzlich erheblich beschleunigt werden kann.
Normalerweise braucht man aber bei Verwendung eines Filmverdampfers z.B. eines Dünnschichtverdampfers als Gerät für eine kontinuierliche Herstellung des Dilactids keinen weiteren Katalysator weder in gelöster noch in ungelöster Form zuzugeben, wenn die Verweildauer an der katalysatoraktiven Metallfläche genügend lang ist. Das dabei möglicherweise entstehende Zink-Lactat im Falle eines Dünnschichtverdampfers aus Zink wird dabei den Dünnschichtverdampfer nach unten als nichtver- dampfbare Verbindung verlassen und kann natürlich bei weiteren Syntheseexperimenten als Depolymerisationskatalysator erneut eingesetzt werden.
Beispiele
Beispiel 1
1 500 g 88 %ige L-Milchsäure der Fa. Boehringer Ingelheim werden in einem 2 1
Dreihalskolben über eine 10 cm lange Glasfüllkörperkolonne, auf der sich ein Wasserabscheider und darüber ein Rückflusskühler befindet, mit 160 ml Xylol vermischt und unter gutem Rühren zum Sieden erhitzt, wobei die Ölbadtemperatur zunächst auf 200°C eingestellt wird. In etwa 30 Minuten kocht die Mischung. Nach etwa einer weiteren Stunde, wenn die Innentemperatur 126°C erreicht hat, wird die
Ölbadtemperatur auf 230°C gesteigert. Bei weiterem Azeotropieren werden nach etwa 12 Stunden 440 ml Wasser abgeschieden, wobei die Innentemperatur von 106 bis 200°C ansteigt. Nun wird praktisch kein Wasser mehr ausgetragen. Man kühlt jetzt auf etwa 160°C ab und legt langsam Vakuum an. Die Destillationsvorlage wird gut gekühlt. Man erhält das eingesetzte Xylol nahezu vollständig zurück und zusätzlich noch etwa 5 ml Wasser. Nach Belüften der Apparatur (es verbleiben 1 047 g, 99 % d. Th. Oligomilchsaure, Mw = 10 000) werden 5 g Zinn-Oktoat unter Rühren zugegeben und unter vollem Vakuum (etwa 20 Torr) die Temperatur des der Apparatur umgebenden Ölbades auf 250°C gesteigert, wobei unter fraktionierter Kondensation das Dilactid unter Luftkühlung bei 30 bis 35 °C in einer Vorlage und die Leichtsieder vor allem Wasser, Ketone und Trimethyltrioxan sowie Dimethyldioxolan bei tiefer Temperatur in einer zweiten Vorlage kondensiert werden.
Sobald unter Temperatursteigerung etwa 200°C Innentemperatur und 220°C Ölbad- temperatur erreicht sind, beginnt die thermische Depolymerisation der Oligomilchsaure zu Dilactid. gut läuft diese Reaktion bei einer Innentemperatur von 206 bis 208°C und einer Ölbadtemperatur von 250°C. Die Siedetemperatur des Dilactids liegt bei etwa 126 bis 138°C bei 20 Torr. Zur Vermeidung von Rückfluss in der Kolonne und erneutem Kontakt des Destillates mit dem Depolymerisierungskataly- sator (damit weiterer Isomerisierung zu DL-Dilactid) wird die Kolonne von außen über den Siedepunkt beheizt. Gegen Ende der Depolymerisation steigt die Innentem- peratur auf 232°C an, wobei die Ölbadtemperatur bei 250°C stehen bleibt. Man erhält 1 015 g rohes Dilactid, mit der entnommenen Probe an Oligomilchsaure sind dies ca. 96,5 % der Theorie, in etwa 1,5 Stunden bei einem Schmelzpunkt von 81 bis 89°C (wobei schon ab 67°C Sintern beobachtet wurde) und außerdem noch 27 g Destilla- tionsrückstand, der das entstandene Zinn-Lactat enthalten müsste, sowie 6,8 g
Leichtsieder aus ca. 5,5 g Wasser und 1,3 g gelben, organischen Verbindungen oben erwähnter Zusammensetzung. Nach der GC- Analyse besteht das rohe Dilactid aus:
0,63 % Milchsäure (dieser Wert liegt meist unter 1 %)
0,78 % 2-Ethylhexansäure
14,08 % DL-Dilactid
83,86 % LL-Dilactid (hierunter liegen noch etwa 0,6 % DD-Dilactid)
Spuren Methylethylglycolid
0,35 % Dimilchsäure
0,46 % Methylpropylglycolid
0,33 % Ringhomologe Dilactide
Beispiel 2
1 502 g wässrige L-Milchsäure der Fa. Boehringer Ingelheim wurden mit 170 ml Xylol unter gutem Rühren azeotropiert. Die Innentemperatur stieg dabei im Zuge der Wasserabscheidung bis 192°C bei einer Badtemperatur von 230°C. Insgesamt wur- den 457 ml Wasser abgeschieden. Es wurde dann auf 160°C abgekühlt und langsam evakuiert. In der Kühlfalle sammelten sich noch 3 ml Wasser und Xylol (~ insgesamt 150 ml Xylol). Nach Belüften wurde dem Ansatz eine Probe entnommen für die Molekulargewichtsbestimmung mit GPC (Polystyrol-Standrad, Laufmittel Methylenchlorid, Mw = 8 900). Anschließend gab man 5 g Katalysator, der aus Zinn-II- oxid und L-Milchsäure hergestellt wurde, zu. Dann wurde erneut Vakuum angelegt und die Ölbadtemperatur auf 250°C gesteigert. Das Dilactid destillierte bei 133°C bei 18 Torr, die Kolonne wurde dabei zusätzlich von außen beheizt, so dass in der Kolonne kein Rückfluss stattfand. Das überdestillierende Reaktionsprodukt wurde fraktioniert kondensiert, das Dilactid bei ~ 20 bis 35°C und die Nebenprodukte bei -80°C. Man erhielt 1 008 g rohes Dilactid vom Schmelzpunkt 85 bis 95,5°C, ab 60°C Sintern. Nach einer GC-Analyse (30 m Rtx-Amine, 117 bis 300°C, 32°C/Min, 2 Min. isotherm, Blocktemperatur 250°C, FID 250°C, 1 bar Säulenvordruck mit He) bestand das Rohdilactid aus, wobei das DD-Dilactid nur bei Verwendung einer chiralen GC-Säule nachgewiesen werden kann:
0,8 % Milchsäure
11,1 % D,L-Dilactid mit ~ 0,3 % D,D-
86,5 % L,L-Dilactid Dilactid
Spuren Methylethylglycolid 0,7 % Dimilchsäure 0,51 % Methylpropylglycolid 0,4 % Ringhomologe Dilactide
Beispiel 3
1 500 g 88 %ige L-Milchsäure der Fa. Boehringer Ingelheim werden in einem 2 1 Dreihalskolben über eine 10 cm lange Glasfullkörperkolonne, auf der sich ein Wasserabscheider und darüber ein Rückflusskühler befindet, mit 150 ml Xylol vermischt und unter gutem Rühren zum Sieden erhitzt. Nach etwa 30 Minuten kocht die Mischung. Beim Azeotropieren werden nach etwa 10 Stunden 440 ml Wasser abgeschieden, wobei die Innentemperatur von 106 bis 192°C ansteigt. Die Ölbadtemperatur wird dabei im Zuge der Wasserabscheidung bis 230°C gesteigert. Anschließend wird auf 160°C abgekühlt und Vakuum angelegt. Die Destillationsvorlage wird gut gekühlt. Man erhält das eingesetzte Xylol nahezu vollständig zurück und zusätzlich noch etwa 3 ml Wasser. Nach Belüften der Apparatur wird eine Probe zur Moleku- largewichtsbestimmung entnommen (Mw = 9 500) und anschließend werden 5 g Zink-Staub unter Rühren zugegeben und die Temperatur des umgebenden Ölbades unter vollem Vakuum auf 250°C gesteigert, wobei unter fraktionierter Kondensation das Dilactid unter Luftkühlung bei 30 bis 35 °C in einer Vorlage und die Leichtsieder vor allem Wasser, Ketone und Trimethyltrioxan sowie Dimethyldioxolan bei tiefer Temperatur in einer zweiten Vorlage kondensiert werden.
Sobald unter Temperatursteigerungen etwa 200°C Innentemperatur und 220°C Außentemperatur erreicht sind, beginnt die thermische Depolymerisation der Oligomilchsaure zu Dilactid. Gut läuft diese Reaktion bei einer Innentemperatur von 223 bis 228°C und einer Außentemperatur von 250°C ab. Die Siedetemperatur des Dilac- tids liegt bei 133°C bei 17 Torr. Gegen Ende der Depolymerisation steigt die Innentemperatur auf 249°C an, wobei die Ölbadtemperatur 255°C erreicht. Man erhält 1 005 g rohes Dilactid, mit der entnommenen Probe an Oligomilchsaure sind dies 95,6 %, in 2 Stunden und 20 Minuten bei einem Schmelzpunkt von 81 bis 89°C (wobei schon ab 67°C Sintern beobachtet wurde) und außerdem noch 18 g Destillations- rückstand, der aus der theoretischen Menge Zink-Lactat bestehen müsste, sowie 9 g
Leichtsieder aus ca. 8,5 g Wasser und 0,5 g gelben, organischen Verbindungen oben erwähnter Zusammensetzung. Nach der GC-Analyse besteht das rohe Dilactid aus:
1 ,40 % Milchsäure (dieser Wert liegt meist unter 1 %)
10,33 % DL-Dilactid
86,75 % LL-Dilactid (hierunter liegen noch etwa 0,6 % DD-Dilactid)
Spuren Methylethylglycolid
0,79 % Dimilchsäure
0,54 % Methylpropylglycolid
0,15 % Ringhomologe Dilactide
Beispiel 4
474,4 g Oligomilchsaure (Mw = 8 500) werden bei 170°C aus einem beheizbaren Tropftrichter mit 3,2 g Katalysator versehen, der aus Zinn-II-oxid und Milchsäure hergestellt wurde. Die Schmelze wurde im Vakuum bei 10 Torr in einem Dünn- schichtverdampfer eingezogen, dessen rotor bei 13,5 cm aktiver Länge aus Teflon- Spiralen bestand. Der Dünnschichtverdampfer wurde von außen mit 250°C heißem Öl beheizt. Der Rotor lief mit 515 Umdrehungen pro Minute. Das durch Depolymerisation entstandene Dilactid dampfte ab und wurde fraktioniert kondensiert. Man erhielt in drei Stunden 459 g Dilactid-Destillat vom Schmelzpunkt 88 bis 94,9°C (Sintern ab 79°C) und 8,5 g nicht depolymerisiertes Produkt, das den Katalysator enthielt. In der Apparatur verblieben noch etwa 7 g Produkt, die GC-Analyse ergab folgende Zusammensetzung:
1,05 % Milchsäure
9,45 % DL-Dilactid
88,14 % LL-Dilactid
Spuren Methylethylglycolid
0,79 % Dimilchsäure
0,54 % Methylpropylglycolid
Spuren Homologe Dilactide
Beispiel 5
In der gleichen Apparatur wurden unter Verwendung eines Rotors aus zink-spiralen bei 250°C und etwa 500 Umdrehungen pro Minute 218 g 170°C heiße Oligomilch- säure (Mw = 8 500) ohne zusätzlichen Katalysator in 2,5 Stunden eingezogen. Das durch Depolymerisation an der Zink-Spirale entstandene rohe Dilactid (126,5 g) dampfte ab und wurde fraktioniert kondensiert. In der Apperatur verblieben etwa 18 g Produkt. Nicht depolymerisiertes Material wurde zu 74 g zurückgewonnen. Der Rotor des Dünnschichtverdampfers hätte drei bis vier mal so lang sein müssen, um vollständige Depolymerisation des eingebrachten Oligolactids zu ermöglichen. Die
GC-Analyse zeigte folgendes Ergebnis: 1,48 % Milchsäure
11,14 % DL-Dilactid
85,42 % LL-Dilactid
Spuren Methylethylglycolid
0,91 % Dimilchsäure
0,44 % Methylpropylglycolid
Spuren Homologe Dilactide
Beispiel 6
In der gleichen Apparatur wie in Beispiel 5 wird unter Verwendung des Rotors aus Zink-Spiralen dem eingezogenen Oligolactid 1,5 g eines Depolymerisationskataly- sators zugefügt, der aus Zinn-II-oxid und Milchsäure hergestellt wurde. Es wurden in 80 Minuten 291 g Oligolactid (Mw = 7 000) mit Katalysator depolymerisiert. Man erhielt 253 g Rohdilactid-Destillat vom Schmelzpunkt 88 bis 96°C, Sintern ab 70°C sowie 27,5 g nicht depolymerisiertes Material, das noch den Katalysator enthielt. In der Apparatur verblieben 10,5 g Produkt. Nach der GC-Analyse wurde folgende Zusammensetzung ermittelt:
1,16 % Milchsäure
8,25 % DL-Dilactid
89,39 % LL-Dilactid
Spuren Methylethylglycolid
0,65 % Dimilchsäure
0,52 % Methylpropylglycolid
Spuren Homologe Dilactide
PCT/EP2000/000254 1999-01-25 2000-01-14 Verfahren zur herstellung von hochreinem dilactid WO2000043381A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU27968/00A AU2796800A (en) 1999-01-25 2000-01-14 Method for producing high-purity dilactide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19902879.6 1999-01-25
DE1999102879 DE19902879A1 (de) 1999-01-25 1999-01-25 Verfahren zur Herstellung von hochreinem Dilactid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000043381A1 true WO2000043381A1 (de) 2000-07-27

Family

ID=7895333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2000/000254 WO2000043381A1 (de) 1999-01-25 2000-01-14 Verfahren zur herstellung von hochreinem dilactid

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2796800A (de)
DE (1) DE19902879A1 (de)
WO (1) WO2000043381A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170115089A (ko) * 2015-02-13 2017-10-16 푸락 바이오켐 비.브이. 락타이드의 제조 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2031083A1 (de) * 2007-09-03 2009-03-04 Uhde Inventa-Fischer GmbH Verfahren zur Herstellung von Milchsäuredilactid oder daraus herstellbaren Polyestern
ES2527180T3 (es) * 2008-08-29 2015-01-21 Uhde Inventa-Fischer Gmbh Procedimiento para la preparación de una mezcla de derivados de lactidas
BR112014010481B1 (pt) * 2011-11-04 2020-11-03 Uhde Inventa-Fischer Gmbh processo para a produção de ácido lático polimerizável a partir de caldos de fermentação, uso do ácido láctico polimerizável e processo para produzir polilactidas a partir de ácido lático polimerizável

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0261572A1 (de) * 1986-09-20 1988-03-30 Boehringer Ingelheim Kg Verfahren zur Herstellung von Lactid
EP0264926A2 (de) * 1986-10-24 1988-04-27 Boehringer Ingelheim Kg Verfahren zur Herstellung und Reinigung thermolabiler Verbindungen
WO1993019058A2 (en) * 1992-03-19 1993-09-30 Biopak Technology Ltd. Process for the production of cyclic esters from hydroxy acids and derivatives thereof
DE19637404A1 (de) * 1995-09-14 1997-03-20 Shimadzu Corp Verfahren zur Rückgewinnung von Lactid aus Polymilchsäure mit hohem Molekulargewicht

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0261572A1 (de) * 1986-09-20 1988-03-30 Boehringer Ingelheim Kg Verfahren zur Herstellung von Lactid
EP0264926A2 (de) * 1986-10-24 1988-04-27 Boehringer Ingelheim Kg Verfahren zur Herstellung und Reinigung thermolabiler Verbindungen
WO1993019058A2 (en) * 1992-03-19 1993-09-30 Biopak Technology Ltd. Process for the production of cyclic esters from hydroxy acids and derivatives thereof
DE19637404A1 (de) * 1995-09-14 1997-03-20 Shimadzu Corp Verfahren zur Rückgewinnung von Lactid aus Polymilchsäure mit hohem Molekulargewicht

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KARI HILTUNEN ET AL.: "EFFECT OF CATALYST AND POLYMERISATION CONDITIONS ON THE PREPARATION OF LOW MOLECULAR WEIGHT LACTIC ACID POLYMERS.", MACROMOLECULES., vol. 30, 1997, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. EASTON., US, pages 373 - 9, XP000678006, ISSN: 0024-9297 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170115089A (ko) * 2015-02-13 2017-10-16 푸락 바이오켐 비.브이. 락타이드의 제조 방법
US20180030025A1 (en) * 2015-02-13 2018-02-01 Purac Biochem B.V. Method for manufacturing lactide
KR101981463B1 (ko) 2015-02-13 2019-05-23 푸락 바이오켐 비.브이. 락타이드의 제조 방법
US10399956B2 (en) * 2015-02-13 2019-09-03 Purac Biochem B.V. Method for manufacturing lactide

Also Published As

Publication number Publication date
DE19902879A1 (de) 2000-08-03
AU2796800A (en) 2000-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2760005C2 (de) Optisch aktive Norpinene und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP2392570B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Gemisches von Lactid-Derivaten
EP2064169B1 (de) Rückgewinnung von bis(diarylphenol)-liganden bei der herstellung von isopulegol
EP0000165B1 (de) Verfahren zur Herstellung von reinem 2-Hydroxybenzylalkohol, reinem 4-Hydroxybenzylalkohol oder einem Gemisch beider Hydroxybenzylalkohole
EP0739889B1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von macrocyclischen Verbindungen
DE60111371T2 (de) Verfahren zur reinigung von zyklischen estern
WO2000043381A1 (de) Verfahren zur herstellung von hochreinem dilactid
DE2159882B2 (de) Verfahren zur Herstellung niederer Allylester der cis-Chrysanthemum-monocarbonsäure
DE2516809A1 (de) Verfahren zur herstellung von isochromanen
DE2363621C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Glycidol
EP0335221B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von 2-Methylalkanalen aus Gemischen isomerer Aldehyde
DE10030040C1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Wertstoffen aus Abfallgemischen chemischer Produktionsprozesse
EP2791126B1 (de) Herstellung von 5-hydroxymethylfurfural (hmf) aus hexoselösungen in gegenwart von wasserdampf
EP2170791B1 (de) Verfahren zur herstellung von cyclopent-4-en-1,3-diol oder cyclopent-4-en-1,3-diol-derivaten
DE1793570A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Veratrylketon
DE1618336C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Glycidol
DE69914520T2 (de) Herstellung von ungesättigten Aldehyden aus Propargylalcohol und konjugierten Diolefinen
DE4407036A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Lactid
EP0162235B1 (de) Enantiomerenreine acetalisch mono-geschützte Diole, deren Herstellung und Verwendung
DE1643402C3 (de) Verfahren zur Herstellung von 2,6-Diphenylphenol
DE2428719A1 (de) Verfahren zur abtrennung von trioxan aus waessrigen loesungen
DE3636057C1 (de) Verfahren zur Herstellung von 2,5,6-Trimethylcyclohexen-2-on-1
DE3325976C2 (de)
EP1037884B1 (de) Verfahren zur abtrennung von verunreinigungen aus 3-(2'-acetoxyethyl)-dihydro-2(3h)furanon
DE602004013282T2 (de) Herstellung eines trans-calanolidketonzwischenprodukts und chirale trennung von calanolidalkoholen, die razemisches calanolid a liefert

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CR CU CZ DE DK DM EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
122 Ep: pct application non-entry in european phase
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642