PROCEDIMIENTO PARA SEPARAR DILACTIDA DE MEZCLAS DE SUSTANCIAS, ASÍ COMO SU USO.

Procedimiento para la preparación de un diéster cíclico intermolecular biodegradable de un ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula I **(Ver fórmula)**seleccionándose R de hidrógeno o restos alifáticos lineales o ramificados con 1 a 6 átomos de carbono,

mediante la separación al menos parcial de mezclas de sustancias que contienen el diéster de fórmula I, así como el ácido alfa-hidroxicarboxílico correspondiente al mismo de fórmula II **(Ver fórmula)**así como dímeros y oligómeros lineales del ácido α-hidroxicarboxílico correspondiente y agua mediante las siguientes etapas: a) Alimentación de la mezcla de sustancias a un dispositivo de purificación (1) que presenta una columna de pared de separación que comprende al menos los siguientes 15 componentes dispuestos uno debajo del otro: aa) en el lado de la cabeza al menos un deflegmador (2), así como al menos una salida (3), bb) al menos un empaquetamiento de intercambio de materia (4) que llena al menos parcialmente el diámetro del dispositivo, cc) una columna de pared de separación (5) que está dividida por una pared de separación vertical (6) en dos zonas (7, 8), en la que cada zona (7, 8) presenta al menos dos empaquetamientos de intercambio de materia (9) que están separados respectivamente entre sí por un espacio (10), la primera zona (7) (zona de prefraccionamiento) presenta al menos una entrada (11) para la alimentación de la mezcla de sustancias y la segunda zona (8) (zona de fraccionamiento principal) al menos una salida lateral (12) para la retirada del producto purificado, y la al menos una entrada (11), así como la al menos una salida lateral (12), están dispuestas cada una en la zona del al menos un espacio (10), dd) al menos otro empaquetamiento de intercambio de materia que llena al menos parcialmente el diámetro del dispositivo (13), ee) en el lado de la caldera al menos un evaporador (14), así como al menos una salida (3), ascendiendo la relación de longitudes de la columna de pared de separación (5) con respecto a la longitud total del dispositivo de purificación (1) a 0,5 a 0,9, b) separación de la mezcla de sustancias, en la que el ácido de fórmula II abandona la columna en estado de agregación en forma de vapor y c) retirada del diéster purificado de fórmula I por la al menos una salida lateral

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/006965.

Solicitante: UHDE INVENTA-FISCHER GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HOLZHAUSER STRASSE 157-159 13509 BERLIN ALEMANIA.

Inventor/es: HAGEN, RAINER, MÜHLBAUER,Udo .

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 25 de Agosto de 2008.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D3/14 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 3/00 Destilación o procedimiento de cambio similares en los que los líquidos están en contacto con medios gaseosos, p. ej. extracción. › Destilación fraccionada.
  • C08G63/08 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 63/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal de la macromolécula (poliesteramidas C08G 69/44; poliesterimidas C08G 73/16). › Lactonas o lactidas.
  • C08G63/78A

Clasificación PCT:

  • B01D3/00 B01D […] › Destilación o procedimiento de cambio similares en los que los líquidos están en contacto con medios gaseosos, p. ej. extracción.
  • C08G63/08 C08G 63/00 […] › Lactonas o lactidas.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PROCEDIMIENTO PARA SEPARAR DILACTIDA DE MEZCLAS DE SUSTANCIAS, ASÍ COMO SU USO.

Fragmento de la descripción:

La presente invención describe un dispositivo para separar un diéster cíclico intermolecular biodegradable de un ácido alfa-hidroxicarboxílico de mezclas de sustancias que contienen adicionalmente el ácido alfa-hidroxicarboxílico del diéster correspondiente al mismo. Especialmente, el diéster es a este respecto dilactida y el ácido ácido láctico. La invención se refiere a un procedimiento para separar dilactida de mezclas de sustancias que se basa en un procedimiento por destilación modificado. Además, la presente invención describe un dispositivo de polimerización, especialmente para la síntesis de polilactida. Igualmente se especifican usos previstos tanto de los dispositivos como también del procedimiento.

En la preparación de polilactida, la pureza del monómero, la dilactida, es un parámetro importe. Determina el peso molecular que puede conseguirse y, por tanto, las propiedades mecánicas del polímero. El monómero se forma durante la despolimerización de un prepolímero de ácido láctico y normalmente contiene las siguientes impurezas: agua, ácido láctico, ácido lactoil-láctico y oligómeros del ácido láctico. La purificación del monómero puede realizarse mediante cristalización o mediante rectificación. Por ejemplo, el documento DE 69 507 957, así como el documento EP 1 136 480, describen la purificación de dilactida mediante cristalización. A este respecto es desventajoso que mediante una única cristalización la dilactida sólo se obtenga con una pureza insuficiente. Aunque mediante varias etapas de cristalización se obtiene la pureza deseada, esto está unido a alta complejidad y costes.

Igualmente, la purificación mediante rectificación se conoce, por ejemplo, por los documentos EP 623 153, US 5.236.560 o WO 2005/056509. A este respecto, en los procedimientos de rectificación conocidos es desventajoso que siempre deba usarse un sistema de dos columnas de rectificación, que todavía son insuficientes en su resultado. A este respecto, en la primera columna se destilan por la cabeza las fracciones ligeras (agua y ácido láctico), en la caldera se obtiene dilactida y oligómeros. En la segunda columna se produce dilactida como producto de cabeza purificado y en la caldera los oligómeros.

Como alternativa al sistema de 2 columnas se describe una columna de rectificación con una retirada lateral (documento US 5.236.560), por lo que la pureza necesaria ya se alcanza con una columna. La desventaja de esta realización es que la corriente lateral debe extraerse en forma de vapor, lo que en la práctica es difícil de realizar.

El ácido láctico es una sustancia ópticamente activa y se presenta en la forma de L(+) y D(-). Por tanto, el diéster cíclico existe en tres formas enantioméricas: L,L-dilactida (L-dilactida), D,D-dilactida (D-dilactida) y L,D-dilactida (meso-dilactida). La L-dilactida y la D-dilactida tienen, aparte de la actividad óptica, propiedades idénticas. La meso-lactida es una sustancia ópticamente inactiva con un punto de fusión y de ebullición más bajo que la L-o D-dilactida. Por tanto, la meso-lactida puede separarse igualmente tanto mediante rectificación como también mediante cristalización de L-o D-dilactida. Los procedimientos de purificación descritos a continuación para la L-lactida también pueden utilizarse para D-lactida sin alteración técnica.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es especificar un dispositivo o un procedimiento con el que pueda alcanzarse una separación lo más eficaz y sencilla posible de dilactida de mezclas de sustancias, pudiendo obtenerse la dilactida con pureza de material y/o pureza óptica tan alta como sea posible.

El objeto de la invención son el procedimiento según las reivindicaciones 1-15, el procedimiento según las reivindicaciones 16 y 17, así como el uso según la reivindicación 18. 10 Las reivindicaciones respectivamente dependientes representan a este respecto variantes ventajosas. Según la invención se utiliza un dispositivo de purificación para separar un diéster cíclico intermolecular biodegradable de un ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula I

**(Ver fórmula)**

15 seleccionándose R de hidrógeno o restos alifáticos lineales o ramificados con 1 a 6 átomos de carbono, de mezclas de sustancias que contienen el diéster de fórmula I, así como el ácido alfahidroxicarboxílico correspondiente al mismo de fórmula II

**(Ver fórmula)**

que comprende al menos los siguientes componentes dispuestos espacialmente uno debajo del

20 otro: a) en el lado de la cabeza al menos un deflegmador, así como al menos una salida, b) al menos un empaquetamiento de intercambio de materia (empaquetamiento) que llena al menos parcialmente el diámetro del dispositivo, c) una columna de pared de separación que está dividida por una pared de separación vertical en dos zonas (columna de rectificación), presentando cada zona al menos dos empaquetamientos de intercambio de materia (empaquetamientos) que están separados respectivamente entre sí por un espacio, presentando la primera zona (zona de prefraccionamiento) al menos una entrada para la alimentación de la mezcla de sustancias y la segunda zona (zona de fraccionamiento principal) al menos una salida lateral para la retirada del producto purificado, y la al menos una entrada, así como la al menos una salida lateral, están dispuestas cada una en la zona del al menos un espacio, d) al menos otro empaquetamiento de intercambio de materia que llena al menos

parcialmente el diámetro del dispositivo (empaquetamiento),

e) en el lado de la caldera al menos un evaporador, así como al menos una salida, ascendiendo la relación de longitudes de la columna de pared de separación con respecto a la longitud total del dispositivo a 0,5 a 0,9.

A este respecto, los empaquetamientos de intercambio de materia (empaquetamientos) que están presentes en el dispositivo de purificación se seleccionan de agentes que presentan una alta superficie y, por tanto, garantizan una buena evaporación de los líquidos en circulación. Especialmente para esto se consideran, por ejemplo, anillos Raschig y/o Pall, sillas de montar, como, por ejemplo, sillas de montar Berl, esferas, Hacketten, Top-Packs o empaquetamientos de tejidos. Se prefieren empaquetamientos de tela de alambre debido a la mayor capacidad de separación y a la baja pérdida de presión. Debido a la gran superficie se garantiza igualmente que el dispositivo de purificación presente muchos platos teóricos y, por tanto, presente una alta capacidad de separación también de sustancias con puntos de ebullición que se encuentran muy próximos entre sí.

A este respecto, la pared de separación que divide la columna de pared de separación en una zona de prefraccionamiento y una zona de fraccionamiento principal puede extenderse simétricamente, es decir, que ambas zonas presenten el mismo volumen, pero también que una de las dos zonas ocupe un volumen mayor que la otra zona, es decir, una división asimétrica. La división asimétrica de la pared de separación también puede ser de forma que la pared de separación presente una inclinación y, por tanto, la relación de ambas zonas de rectificación la una con respecto a la otra cambia con la longitud de la columna de pared de separación.

En una forma de realización ventajosa, el dispositivo de purificación presenta respectivamente espacios entre los componentes designados con a) a e), es decir, los elementos constructivos no están directamente ensamblados el uno a continuación del otro. A este respecto existe la posibilidad de disponer en cada espacio del dispositivo de purificación dispositivos para la recogida del líquido que chorrea por los empaquetamientos, así como para la nueva distribución del líquido por la sección transversal del empaquetamiento. Estos dispositivos permiten situar salidas laterales para el líquido o los vapores mediante las cuales puede realizarse la retirada de un producto purificado.

El evaporador dispuesto en el lado de la caldera es a este respecto preferiblemente un evaporador de película descendente. Mediante un evaporador de película descendente se consigue que se consiga una superficie a ser posible grande de la mezcla de sustancias que va a evaporarse, lo que demuestra ser especialmente ventajoso en la manipulación de productos térmicamente sensibles. Esto hace posible una reducción sostenida del tiempo de permanencia

de la mezcla de sustancias en la caldera.

La columna de pared de separación...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de un diéster cíclico intermolecular biodegradable de un ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula I

**(Ver fórmula)**

seleccionándose R de hidrógeno o restos alifáticos lineales o ramificados con 1 a 6 átomos de carbono, mediante la separación al menos parcial de mezclas de sustancias que contienen el diéster de fórmula I, así como el ácido alfa-hidroxicarboxílico correspondiente al mismo de fórmula II

**(Ver fórmula)**

así como dímeros y oligómeros lineales del ácido α-hidroxicarboxílico correspondiente y agua

mediante las siguientes etapas: a) Alimentación de la mezcla de sustancias a un dispositivo de purificación (1) que presenta una columna de pared de separación que comprende al menos los siguientes

15 componentes dispuestos uno debajo del otro: aa) en el lado de la cabeza al menos un deflegmador (2), así como al menos una salida (3), bb) al menos un empaquetamiento de intercambio de materia (4) que llena al menos parcialmente el diámetro del dispositivo, cc) una columna de pared de separación (5) que está dividida por una pared de separación vertical (6) en dos zonas (7, 8), en la que cada zona (7, 8) presenta al menos dos empaquetamientos de intercambio de materia (9) que están separados respectivamente entre sí por un espacio (10), la primera zona (7) (zona de prefraccionamiento) presenta al menos una entrada (11) para la alimentación de la mezcla de sustancias y la segunda zona (8) (zona de fraccionamiento principal) al menos una salida lateral (12) para la retirada del producto purificado, y la al menos una entrada (11), así como la al menos una salida lateral (12), están dispuestas cada una en la zona del al menos un espacio (10), dd) al menos otro empaquetamiento de intercambio de materia que llena al menos parcialmente el diámetro del dispositivo (13), ee) en el lado de la caldera al menos un evaporador (14), así como al menos una

salida (3), ascendiendo la relación de longitudes de la columna de pared de separación (5) con respecto a la longitud total del dispositivo de purificación (1) a 0,5 a 0,9, b) separación de la mezcla de sustancias, en la que el ácido de fórmula II abandona la columna en estado de agregación en forma de vapor y c) retirada del diéster purificado de fórmula I por la al menos una salida lateral. 2. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque el diéster

purificado de fórmula I se retira en estado de agregación líquido. 3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en 10 la mezcla de sustancias está contenida al menos otra sustancia seleccionada del grupo constituido por agua, oligómeros correspondientes al ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula III

**(Ver fórmula)**

siendo n = 1 a 10 y R según se define en la reivindicación 1 y/o mezclas de los mismos. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la proporción de peso del diéster cíclico de fórmula I en la mezcla de sustancias introducida al dispositivo de purificación asciende a al menos el 50% en peso, preferiblemente a al menos el 75% en peso, con especial preferencia a al menos el 80% en peso.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diéster cíclico de fórmula I es dilactida y el ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula II es ácido 20 láctico, en el que después de realizarse la retirada de la dilactida purificada separada se realiza al

menos otra etapa de separación para la separación de L-y meso-dilactida.

6. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque la al menos

otra etapa de separación se selecciona del grupo constituido por rectificación en una columna de

rectificación, rectificación en un dispositivo de purificación que comprende una columna de pared

25 de separación y/o cristalización. 7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque al mismo tiempo se realiza una separación de la dilactida en una fracción rica en meso-dilactida y una fracción rica en L-dilactida, en la que la fracción rica en meso-dilactida se retira en al menos una primera salida lateral y la fracción rica en L-dilactida en al menos una segunda salida lateral, con la condición de

30 que la primera salida lateral esté dispuesta más hacia el lado de la cabeza con respecto a la segunda salida lateral en el dispositivo de purificación. 8. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque el contenido de la meso-dilactida en la fracción rica en L-dilactida asciende como máximo al 10% en peso,

preferiblemente a como máximo el 6% en peso, con especial preferencia a como máximo el 4% en peso.

9. Procedimiento según una de las dos reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el contenido de la L-dilactida en la fracción rica en meso-dilactida asciende como máximo al 60% en peso, preferiblemente a como máximo el 50% en peso, con especial preferencia a como máximo el 40% en peso.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el contenido de la meso-dilactida en la fracción rica en L-dilactida se reduce aún más mediante posterior cristalización en masa fundida.

11. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque la fracción enriquecida en meso-lactida separada mediante cristalización en masa fundida se añade de nuevo a la mezcla de sustancias que se alimenta a la columna de pared de separación (5).

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque a continuación de al menos una de las salidas laterales (12) está conectado al menos otro dispositivo de purificación (15).

13. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque el otro dispositivo de purificación (15) comprende al menos los siguientes componentes dispuestos espacialmente uno debajo del otro:

a) en el lado de la cabeza al menos un deflegmador (2a), así como al menos una salida (3a), b) al menos un empaquetamiento de intercambio de materia (4a) que llena al menos parcialmente el diámetro del dispositivo, c) una columna de pared de separación (5a) que está dividida por una pared de separación vertical (6a) en dos zonas (7a, 8a), en la que cada zona (7a, 8a) presenta al menos dos empaquetamientos de intercambio de materia (9a) que están separados respectivamente entre sí por un espacio (10a), la primera zona (7a) (zona de prefraccionamiento) presenta al menos una entrada con al menos una salida lateral (12) de la columna de pared de separación (5) para la alimentación de la mezcla de sustancias y la segunda zona (8a) (zona de fraccionamiento principal) al menos una salida lateral (19) para la retirada del producto purificado, y la al menos una entrada, así como la al menos una salida lateral (19), están dispuestas cada una en la zona del al menos un espacio (10a), d) al menos otro empaquetamiento de intercambio de materia que llena al menos parcialmente el diámetro del dispositivo (13a), así como e) en el lado de la caldera al menos un evaporador (14a), así como al menos una

recirculación (17") unida a la entrada (11).

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque antes de la entrada (11) está conectado al menos otro dispositivo de purificación (15) que se selecciona preferiblemente del grupo constituido por dispositivo de rectificación (16) y/o de cristalización (18).

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el contenido de la L-dilactida y de los grupos terminales carboxilo en la fracción rica en mesodilactida se reduce aún más mediante posterior rectificación en una columna de rectificación y/o rectificación en un dispositivo de purificación que comprende una columna de pared de separación, preferiblemente hasta un contenido de L-dilactida de como máximo el 30% en peso, más preferiblemente como máximo el 20% en peso, con especial preferencia como máximo el 10% en peso, especialmente como máximo el 6% en peso, y una concentración de grupos terminales carboxilo de como máximo 20 mmol/kg, más preferiblemente como máximo 10 mmol/kg, con especial preferencia 5 mmol/kg, especialmente como máximo 2 mmol/kg.

16. Procedimiento para la preparación continua de polilactida con un contenido de mesolactida de más del 70% en peso a partir de una mezcla de sustancias que contienen mesodilactida con un dispositivo de polimerización (100) que comprende un dispositivo de purificación

(1) según la reivindicación 1 en el que inicialmente en el dispositivo de purificación (1) se realiza una separación continua de la meso-dilactida de la mezcla de sustancias con retirada continua de la meso-dilactida purificada del dispositivo de purificación (1) y a continuación se realiza una polimerización.

17. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque a) la polimerización se controla de forma que la poli-meso-lactida obtenida presenta una masa molar de 50.000 g/mol < Mn < 2.000.000 g/mol, y/o b) la polilactida presenta un contenido de meso-lactida de más del 70% en peso, preferiblemente más del 90% en peso, y/o c) en la polimerización se añade un catalizador. 18. Uso del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15 para la purificación de

dilactida, para la preparación de L-dilactida y/o meso-dilactida esencialmente enantioméricamente puras, así como del procedimiento según una de las reivindicaciones 16 a 17 en la preparación de poli-L-lactida y poli-meso-lactida.


 

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