一種d-乙酯生產中回收和套用l-(+)-酒石酸的方法
2023-09-12 17:42:40
一種d-乙酯生產中回收和套用l-(+)-酒石酸的方法
【專利摘要】本發明公開了一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)-酒石酸的方法，包括如下步驟：1）L-乙酯母液回收L-(+)-酒石酸鈣晶體；2）D-乙酯母液回收L-(+)-酒石酸雙鹽水溶液；3）L-(+)-酒石酸雙鹽酸化；4）L-(+)-酒石酸單鹽酸化回收L-(+)-酒石酸；5）減壓濃縮、結晶、分離、乾燥等處理。本發明採用惰性有機溶劑取代常規水相法回收L-(+)-酒石酸，避免了發生副反應的機率，所得產品的純度和比旋光度均可達到原料質量標準，可直接循環用於D-乙酯的手性拆分。本發明對D-乙酯生產過程中的兩種組分不同的母液釆取不同的回收處理工藝，顯著提高了產品的品質，整個回收條件溫和，操作較簡單，易於控制。
【專利說明】-種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)-酒石酸的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於化學【技術領域】，涉及一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)_酒石酸的 方法。
【背景技術】
[0002] D_(+)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯是(簡稱D-乙酯）是由DL_(±)_對甲碸基苯絲氨 酸乙酯經過L_(+)_酒石酸光學拆分而得到，該中間體是合成甲碸黴素及氟苯尼考的重要 中間體，特別是氟苯尼考是優良的獸用廣譜抗菌素，低毒無殘留，無耐藥性。由於氟苯尼考 用量的快速增長帶動了中間體的需求的增長，因此，D_(+)_乙酯生成過程中需要消耗大量 的L_(+)_酒石酸。
[0003] 採用手性物質L_(+)_酒石酸對DL_(±)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯進行拆分，經分 離得到D-(+)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L_ (+)-酒石酸晶體和L-(_)-對甲碸基苯絲氨酸乙 酯*L_ (+)-酒石酸的甲醇溶液，拆分方程式如下： 將D- (+)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L_ (+)-酒石酸晶體溶解於純水中，經鹼性物質中和 游離得到D-(+)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯結晶溼品和L-(+)-酒石酸雙鹽水溶液，反應式如 下： 其中：M0H無機鹼一般為：Na0H、NH40H。
[0004] 而L-(-)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L- (+)-酒石酸鹽甲醇溶液經過減壓濃縮回收 甲醇，加水得到L-(-)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L- (+)-酒石酸水溶液，與氯化鈣反應分離 得到L-(+)_酒石酸鈣晶體，母液去銅鹽合成工序回收L-(-)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯。
[0005] L- (+)-酒石酸鈣合成反應方程式如下： 其中：M-般為：Na+、NH4+。
[0006] 如果不對上述兩種L_(+)_酒石酸母液進行有效的回收利用，不僅對環境造成了 汙染，而且也造成了L-(+)-酒石酸寶貴資源的浪費，由於L-(+)_酒石酸原料不便宜，無形 中增大了企業生產成本。
[0007] 目前，L-(+)_酒石酸已經實現的工業生產工藝普遍是L-(+)_酒石酸鈣的水相法。 此方法中，一般要將L-(+)_酒石酸鈣預先精製至純度在90%以上，然後，依次經過硫酸酸 化、二級或多級陽陰離子交換柱脫色吸附精製、減壓蒸餾濃縮、結晶、（根據產品品質決定是 否進行：重結晶精製、減壓蒸餾濃縮、結晶)、乾燥。如果L-⑴-酒石酸鈣原料中混入難以去 除的雜質，最終得到的產品品質也不能夠符合DL-乙酯的拆分要求。
[0008] 由於L- (+)-酒石酸回收技術要求較高，採用水相法回收L- (+)-酒石酸工藝複雜， 而且回收產品質量波動較大，基本上達不到L_(+)_酒石酸原料質量標準，無法直接套用於 D-乙酯的生產中。因此，國內絕大部分D-乙酯生產企業均採用2種L_(+)_酒石酸母液與 氯化鈣反應生成L-(+)_酒石酸鈣沉澱的回收方式，回收的L-(+)_酒石酸鈣只能當做下腳 料廉價的出售與回收公司。
[0009] 採用水相法回收L_(+)_酒石酸工藝複雜，而且產品質量較差，原因之一是：2種 L- (+)-酒石酸母液組成複雜，含有少量的氨及部分溶劑甲醇，當2種L- (+)-酒石酸母液與 氯化鈣反應生成L-(+)_酒石酸鈣沉澱的同時，氯化鈣與其中少量的氨及部分溶劑甲醇發 生絡合反應，分別生成CaCL2*8NH3和CaCL2*4CH30H絡合物，成為雜質混入L- (+)-酒石酸鈣 粗品中，致使L- (+)-酒石酸鈣含量降低至約709T92%左右。
[0010] 採用水相法回收L-(+)-酒石酸工藝複雜，而且產品質量較差，原因之一是：回收 的L- (+)-酒石酸鈣中間體含有CaCL2*8NH3和CaCL2*4CH30H絡合物雜質，在酸化反應時生 成了銨鹽雜質，甚至生成了L-(+)_酒石酸甲酯等雜質，如果不經過特殊的精製分離，直接 進行減壓濃縮，則大部分雜質始終存在與L-(+)-酒石酸中。
[0011] 採用水相法時，酸化過程中，特別是採取硫酸酸化時，生成的CaS04在酸性環境下 溶解度增大，CaS04溶解於強酸中。造成L- (+)-酒石酸酸化母液中硫酸鈣較多，相應增加了 酒石酸鈣沉澱雜質。酸化過程中酸化的終點非常難以控制，如果控制不好，會生成鈣鹽雜質 殘留於L-(+)_酒石酸中。
[0012] 曾有文獻報導採用甲醇、乙醇做有機溶劑製備L-(+)-酒石酸，但加入的氯化鈣與 溶劑反應生成CaCL2*4CH30H、CaCL2*4C2H50H等絡合物雜質，甚至在強酸催化和一定溫度下 反應生成了L-(+)-酒石酸二甲酯、L-(+)-酒石酸二乙酯等雜質，如果不經過特殊的精製分 離，直接進行減壓濃縮，則大部分雜質始終存在與L-(+)-酒石酸中，造成回收的L-(+)-酒 石酸產品質量達不到拆分要求。
[0013] 上述水相法和所述醇溶劑法反應過程中，存有很多難點問題，如果處理不好，就 會造成回收的L-(+)_酒石酸質量不合格，HPLC含量〈98.0 %，比旋光度[a]D20 :〈+12° (C=20,水溶液）（一般為+9.0°?+11.5° )，回收的L-(+)_酒石酸產品質量較差，基本上達 不到L-(+)_酒石酸原料質量標準，無法直接套用於D-乙酯的生產。
【發明內容】
[0014] 針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種工藝穩定、回收率高、反應條件 易於控制的D-乙酯生產中回收和套用L_(+)_酒石酸的方法。
[0015] 本發明釆取的技術方案是： 一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)-酒石酸的方法，針對手性物質L-(+)-酒 石酸對DL-(±)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯光學拆分得到的L-(-)_對甲碸基苯絲氨酸乙 酯*L- (+)-酒石酸的甲醇溶液和D- (+)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L- (+)-酒石酸晶體，包括 如下步驟： 1) 、L-乙酯母液回收L-(+)_酒石酸鈣晶體： L- (_)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯?L- (+)-酒石酸鹽甲醇溶液經過減壓濃縮回收甲醇，力口 水得到L-(-)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L-(+)_酒石酸水溶液，經鹼性物質中和游離，加入 氯化鈣固體，反應生成L-(+)_酒石酸鈣結晶，冷卻分離、洗滌，得到L-(+)_酒石酸鈣晶體； 2) 、D-乙酯母液回收L-(+)_酒石酸雙鹽水溶液： 將D-(+)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L-(+)-酒石酸晶體溶解於純水中，經鹼性物質中和 游離得到D-(+)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯結晶溼品和L-(+)_酒石酸雙鹽水溶液； 3) 、L-(+)_酒石酸雙鹽酸化： 在酸化反應釜中，加入步驟2)製得的L-(+)_酒石酸雙鹽水溶液，攪拌，冷卻降溫至 KT30°C加酸，加酸過程控制1(T3(TC，加酸調節ph，滴加過程控制溫度；冷卻降溫至<10°C結晶，乾燥溫度3(T80°C，得到L-(+)-酒石酸單鹽結晶； 4) 、L-(+)_酒石酸單鹽酸化回收L-(+)_酒石酸： 在L-(+)_酒石酸反應釜中，加入惰性有機溶劑，攪拌，加入步驟1)的L-(+)_酒石酸 鈣晶體和步驟3)的L-(+)-酒石酸單鹽結晶，冷卻降溫至< 10°C，加入酸，控制釜內溫度為 0°C~30°C，酸加完畢後KT3(TC保溫攪拌廣2hrr;抽濾濾除不溶性無機鹽硫酸鈣等雜質，收 集L- (+)-酒石酸的有機溶劑母液至儲槽，或者直接轉料至濃縮釜中； 5) 、減壓濃縮： 將L-(+)_酒石酸的有機溶劑母液送入減壓濃縮釜內，減壓下蒸餾末期控制真空 度-0. 085?-0. 098Mpa，T< 60°C，注入液位至70?85%，常壓或減壓下蒸餾回收溶劑，濾液體 積濃縮至1 / 3,物料呈粘稠狀，停止減壓濃縮； 6) 、結晶、分離、乾燥： 調慢攪拌轉速至30r/min左右，緩慢冷卻結晶，控制降溫速率為5~10°C/hr，控制結晶 末期溫度-5?10°C，保溫結晶養晶1?2hr，抽濾、離心甩幹得到L-(+)-酒石酸溼品，溼品 於55?80°C乾燥4?6h，得到L-(+)_酒石酸產品，母液套用於下一批次中。
[0016] 優選地，步驟4)所述的惰性有機溶劑為丙酮、環己烷或正己烷，更一步優待為丙 酮，且丙酮與L-(+)-酒石酸單鹽的質量比為2~8 :1，以溶劑法取代替水相法回收L-(+)-酒 石酸，既避免了常規醇溶劑與L-(+)_酒石酸發生副反應的機率，又可以將硫酸鈣、硫酸氫 該、銨鹽、氯化鈣的絡合物等等不溶性的雜質全部溶析而出。
[0017] 在上述技術方案的基礎上，步驟1)所述的鹼性物質為179T21%氨水或109T32%液 鹼，中和pH為7. (T8. 5。
[0018] 步驟1)中所述的氯化鈣的含量>90%，加入方式是分批次加入或溶解於水中滴加。
[0019] 更一步地，步驟2)中所述的L_(+)_酒石酸雙鹽為L_(+)_酒石酸二銨鹽；步驟3) 中所述的L- (+)-酒石酸單鹽為L- (+)-酒石酸氫銨或者L- (+)-酒石酸鈣。
[0020] 步驟3)酸化中所述的酸為無機酸或有機酸，酸度109T99%，更一步優選鹽酸，硫 酸，且濃硫酸加入方式為緩慢滴加；調節並控制pH在3. 2?3. 6,更一步優選pH=3. 3~3. 4. 本發明的有益效果如下： 1、本發明採用惰性有機溶劑取代常規水相法回收L-(+)_酒石酸，反應條件溫和，易於 控制，既避免了常規醇溶劑與L-(+)_酒石酸發生副反應的機率，又可以將硫酸鈣、硫酸氫 該、銨鹽、氯化鈣的絡合物等等不溶性的雜質全部溶析而出，所得L-(+)_酒石酸純度和比 旋光度均可達到原料質量標準，可直接循環用於D-乙酯的手性拆分，實現了L- (+)-酒石酸 回收套用，循環經濟效果明顯，降低了生產成本，適合工業化生產。
[0021] 2、本發明對D-乙酯生產過程中的兩種組分不同的母液釆取不同的回收處理工 藝，針對D-乙酯母液經無機鹼中和得到的L- (+)-酒石酸雙鹽水溶液釆取直接酸化而得到 高純度的L- (+)-酒石酸單鹽晶體(如L- (+)-酒石酸雙銨鹽經酸化變為L- (+)-酒石酸單銨 鹽，反應式如下所示）
【權利要求】
1. 一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)_酒石酸的方法，針對手性物質L-(+)_酒 石酸對DL-(±)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯光學拆分得到的L-(-)_對甲碸基苯絲氨酸乙 酯*L- (+)-酒石酸的甲醇溶液和D- (+)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L- (+)-酒石酸晶體，其特 徵在於，包括如下步驟： 1) 、L-乙酯母液回收L-(+)_酒石酸鈣晶體： L- (_)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯? L- (+)-酒石酸鹽甲醇溶液經過減壓濃縮回收甲醇，力口 水得到L-(-)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L-(+)_酒石酸水溶液，經鹼性物質中和游離，加入 氯化鈣固體，反應生成L-(+)_酒石酸鈣結晶，冷卻分離、洗滌，得到L-(+)_酒石酸鈣晶體； 2) 、D-乙酯母液回收L-(+)_酒石酸雙鹽水溶液： 將D-(+)-對甲碸基苯絲氨酸乙酯*L-(+)-酒石酸晶體溶解於純水中，經鹼性物質中和 游離得到D-(+)_對甲碸基苯絲氨酸乙酯結晶溼品和L-(+)_酒石酸雙鹽水溶液； 3) 、L-(+)_酒石酸雙鹽酸化： 在酸化反應釜中，加入步驟2)製得的L-(+)_酒石酸雙鹽水溶液，攪拌，冷卻降溫至 1(T3(TC加酸，加酸過程控制1(T3(TC，加酸調節ph，滴加過程控制溫度；冷卻降溫至<10°C 結晶，乾燥溫度3(T80°C，得到L- (+)-酒石酸單鹽結晶； 4) 、L-(+)_酒石酸單鹽酸化回收L-(+)_酒石酸： 在L-(+)_酒石酸反應釜中，加入惰性有機溶劑，攪拌，加入步驟1)的L-(+)_酒石酸 鈣晶體和步驟3)的L-(+)-酒石酸單鹽結晶，冷卻降溫至< 10°C，加入酸，控制釜內溫度為 0°C?30°C，酸加完畢後KT3(TC保溫攪拌廣2hrr ;抽濾濾除不溶性無機鹽硫酸鈣等雜質，收 集L- (+)-酒石酸的有機溶劑母液至儲槽，或者直接轉料至濃縮釜中； 5) 、減壓濃縮： 將L-(+)_酒石酸的有機溶劑母液送入減壓濃縮釜內，減壓下蒸餾末期控制真空 度-0. 085?-0. 098Mpa，T < 60°C，注入液位至70?85%，常壓或減壓下蒸餾回收溶劑，濾液體 積濃縮至1 / 3,物料呈粘稠狀，停止減壓濃縮； 6) 、結晶、分離、乾燥： 調慢攪拌轉速至30r/min左右，緩慢冷卻結晶，控制降溫速率為5~10°C /hr，控制結晶 末期溫度-5?10°C，保溫結晶養晶1?2hr，抽濾、離心甩幹得到L- (+)-酒石酸溼品，溼品 於55?80°C乾燥4?6h，得到L- (+)-酒石酸產品。
2. 根據權利要求1所述的一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)_酒石酸的方法，其特 徵在於：步驟4)所述的惰性有機溶劑為丙酮、環己烷或正己烷。
3. 根據權利要求1所述的一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)_酒石酸的方法，其特 徵在於：步驟4)所述的惰性有機溶劑為丙酮，丙酮與L-(+)_酒石酸單鹽的質量比為2~8 : 1〇
4. 根據權利要求1所述的一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)_酒石酸的方法，其特 徵在於：步驟1)所述的鹼性物質為179T21%氨水或109T32%液鹼，中和pH為7. (T8. 5。
5. 根據權利要求1所述的一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)_酒石酸的方法，其特 徵在於：步驟2)中所述的L-(+)_酒石酸雙鹽為L-(+)_酒石酸二銨鹽。
6. 根據權利要求1所述的一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)_酒石酸的方法，其特 徵在於：步驟3)中所述的L-(+)-酒石酸單鹽為L-(+)-酒石酸氫銨或者L-(+)-酒石酸鈣。
7.根據權利要求1所述的一種D-乙酯生產中回收和套用L-(+)-酒石酸的方法，其特 徵在於：步驟3)酸化中所述的酸為鹽酸、硫酸或有機酸，且酸度109T99%，調節並控制pH在 3. 2 ?3. 6〇
【文檔編號】C07C317/48GK104355990SQ201410547596
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】歐陽建峰, 黃朝綱, 張暉, 孫衍輝, 孫靜麗, 李明 申請人:安徽揚子化工有限公司