ES2352099T9 - Procedimiento para separar dilactida de mezclas de sustancias, así como su uso. - Google Patents

Procedimiento para separar dilactida de mezclas de sustancias, así como su uso. Download PDF

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Description

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
5 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
imagen1
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
imagen2
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
25 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
30 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 del dispositivo de purificación puede configurarse en distintos formas de realización ventajosas. Así, por ejemplo, es posible que la zona de fraccionamiento principal presente dos empaquetamientos de intercambio de materia que están separados por un espacio y una o varias salidas laterales están dispuestas en la altura de este espacio.
Sin embargo, alternativamente a esto también es posible que la zona de fraccionamiento principal de la columna de pared de separación presente tres empaquetamientos de intercambio de materia, estando éstos respectivamente separados por un espacio. A este respecto es posible tanto la forma de realización en la que ambos espacios presentan respectivamente al menos una salida lateral, como también la forma de realización en la que sólo uno de los dos espacios, por ejemplo o el espacio superior o el inferior, presenta una o varias salidas laterales.
Para también hacer posible un enriquecimiento o síntesis pura de los isómeros ópticos del diéster es ventajoso que a continuación de al menos una de las salidas laterales del dispositivo de purificación se conecte al menos otro dispositivo de purificación. Éste puede ser, por ejemplo, un dispositivo de rectificación y/o cristalización; sin embargo, igualmente es posible otro dispositivo de purificación configurado según la reivindicación 1 como dispositivo de purificación postconectado. Esta posibilidad se representa en la reivindicación 16 y la Fig. 8. A este respecto, la disposición de los otros dispositivos de purificación es fundamentalmente posible en cada salida lateral del dispositivo de purificación. A este respecto son posibles formas de realización en las que sólo está presente otro dispositivo de purificación o también varios otros dispositivos de purificación. A este respecto se prefiere especialmente que el otro dispositivo de purificación se conecte a una o varias de las salidas laterales de la columna de pared de separación. Sin embargo, igualmente es ventajoso que el otro dispositivo de purificación, especialmente un dispositivo de rectificación, se conecte directamente al dispositivo de purificación por encima de la pared de separación mediante una salida lateral que esté situada en el espacio entre la pared de separación y el empaquetamiento dispuesto encima.
A este respecto, los otros dispositivos de purificación, especialmente los dispositivos de rectificación, cristalización, o el otro dispositivo de purificación que comprende una columna de pared de separación, están conectados ventajosamente con la entrada de la columna de pared de separación mediante una recirculación. Así se garantiza que se pierda a ser posible menos de la mezcla de sustancias inicialmente utilizada durante el proceso de separación. En caso de que el otro dispositivo de purificación sea una columna de rectificación, el producto de caldera de esta columna se recircula preferiblemente.
Sin embargo, igualmente es ventajosamente posible que antes de la entrada del
dispositivo de purificación esté preconectado al menos otro dispositivo de purificación. Este otro dispositivo de purificación puede igualmente representar un dispositivo de rectificación y/o cristalización. Mediante esta forma de realización se mejora adicionalmente la capacidad de separación de todo el dispositivo de purificación según la reivindicación 1.
Por tanto, es además concebible una forma de realización preferida del dispositivo de purificación en la que otro dispositivo de purificación está pre y postconectado al dispositivo de purificación que comprende la columna de pared de separación.
Las formas de realización previamente mencionadas en las que adicionalmente al primer dispositivo de purificación que comprende una columna de pared de separación también están pre y/o postconectados otros dispositivos de purificación hacen posible, especialmente en las fracciones de dilactida bruta utilizadas que deberán purificarse, rendimientos óptimos de fracciones optimizadas de meso-lactida. Por tanto, es posible preparar fracciones con un contenido de meso-lactida superior al 90% con una concentración de grupos ácido libres simultánea inferior a 10 mmol/kg. Además, es posible preparar fracciones con un contenido de Ldilactida entre el 90 y el 100%.
Según la invención se utiliza un dispositivo de polimerización para la polimerización de un diéster cíclico intermolecular biodegradable de un ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula I
imagen1
seleccionándose R de hidrógeno o restos alifáticos lineales o ramificados con 1 a 6 átomos de carbono o siendo preferiblemente dilactida, comprendiendo un dispositivo de purificación previamente descrito.
Al dispositivo de purificación puede postconectársele en el dispositivo de polimerización preferiblemente un reactor de polimerización que está especialmente configurado de dos etapas y un tanque agitado, así como presentar a continuación del mismo al menos un reactor tubular. Por tanto, en una variante de este tipo tiene lugar un procesamiento directo de la dilactida purificada. Sin embargo, alternativamente a esto también es igualmente posible almacenar la dilactida en forma líquida hasta la polimerización.
Igualmente, en esta forma de realización se prefiere a este respecto que en el dispositivo de polimerización del dispositivo de purificación esté postconectado un dispositivo de condensación para la condensación de los vapores de la cabeza de las columnas de rectificación (deflegmador). Por un dispositivo de condensación se entiende a este respecto un dispositivo en el que los vapores de la columna de rectificación se condensan en contracorriente mediante el contacto directo con un líquido de lavado. Como líquido de condensación o de lavado se usa una disolución acuosa del ácido de fórmula II. Como otros componentes, en estas mezclas de sustancias también pueden estar contenidos agua y/o di-u oligómeros del ácido de fórmula II.
Es objetivo de la invención proporcionar un procedimiento para la separación al menos
parcial de un diéster cíclico intermolecular biodegradable de un ácido alfa-hidroxicarboxílico de
fórmula I,
imagen1
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
imagen2
10
mediante las siguientes etapas: a) Alimentación de la mezcla de sustancias a un dispositivo de purificación que presenta una columna de pared de separación, presentando el dispositivo de purificación al menos una salida lateral,
15 b) Separación de la mezcla de sustancias, formándose el ácido de fórmula II en estado de agregación en forma de vapor y c) Retirada del diéster purificado de fórmula I a través de la al menos una salida lateral. En el caso del dispositivo de purificación se trata de un dispositivo de purificación como se
ha descrito previamente. 20 Por separación al menos parcial se entiende a este respecto que el diéster de fórmula I se separa a este respecto al menos parcialmente de la mezcla de sustancias. El diéster se retira preferiblemente en estado de agregación líquido después de realizarse la separación. El ácido láctico, así como sus oligómeros y polímeros lineales, poseen por molécula un
25 grupo terminal hidroxilo y uno carboxilo. Como los grupos terminales carboxilo son fácilmente determinables analíticamente (valoración ácido-base), la pureza de la dilactida se especifica como concentración de grupos terminales carboxilo.
Según la invención, con el procedimiento puede obtenerse el diéster de fórmula I con una pureza muy alta. A este respecto, la concentración de grupos ácido carboxílico libres (grupos 30 terminales carboxilo) asciende preferiblemente como máximo a 50 mmol/kg, preferiblemente como máximo a 30 mmol/kg, más preferiblemente como máximo a 20 mmol/kg, con especial preferencia
a 10 mmol/kg.
En la mezcla de sustancias pueden estar igualmente contenidas otras sustancias seleccionadas del grupo constituido por agua, oligómeros correspondientes de ácido alfahidroxicarboxílico de fórmula III
imagen3
5
siendo n = 1 a 10 y R como se ha definido en las fórmulas I y II y/o mezclas de los mismos.
El procedimiento garantiza igualmente que el ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula II, así como el agua, se extraen como producto de cabeza y los oligómeros de ácido alfahidroxicarboxílico de fórmula III como producto de caldera.
10 Según la invención, la mezcla de sustancias de la columna de pared de separación puede introducirse en estado de agregación en forma de vapor o líquido o como mezcla bifásica. Para conducir el procedimiento lo más eficientemente posible se prefiere que la proporción de peso del diéster cíclico de fórmula I en la mezcla de sustancias introducida al dispositivo de purificación ascienda a al menos el 50% en peso, preferiblemente a al menos 75% en peso, con
15 especial preferencia a al menos 80% en peso. El dispositivo de purificación opera a este respecto preferiblemente a presiones inferiores 120 mbar (12 kPa), preferiblemente inferiores a 100 mbar (10 kPa).
La alimentación de la mezcla de sustancias en la columna de pared de separación se realiza a una temperatura entre 90ºC y 210ºC, preferiblemente entre 110ºC y 140ºC. 20 Especialmente, el diéster cíclico de fórmula I es a este respecto dilactida y el ácido alfa
hidroxicarboxílico de fórmula II ácido láctico.
Como es esencial que la L-dilactida se obtenga con una alta pureza, después de la retirada de la dilactida, en una forma de realización ventajosa se realiza al menos otra etapa de separación. Esto sirve especialmente para la separación al menos parcial de L-y meso-dilactida.
25 A este respecto son posibles distintas formas de realización; sin embargo, a este respecto se aplica preferiblemente rectificación y/o cristalización. Igualmente es ventajoso que la mezcla de sustancias previamente purificada retirada del dispositivo de purificación se introduzca a otro dispositivo de purificación configurado según la reivindicación 1 y que, por tanto, presenta otra columna de pared de separación en el que continúa y se refuerza la separación de impurezas que
30 contienen grupos COOH y/o de isómeros ópticos. Sin embargo, alternativamente a esto también es posible que ya en la columna de pared de separación se realice al mismo tiempo una separación de material eficiente (es decir, separación de la dilactida de los restantes componentes de la mezcla de sustancias), así como
una separación de los estereoisómeros de la dilactida. Para esto se prevé especialmente una forma de realización en la que la columna de pared de separación presenta al menos dos salidas laterales, estando dispuesta en el dispositivo de purificación más hacia el lado de la cabeza la primera salida lateral con respecto a la otra salida lateral. Por tanto, mediante la diferencia de los puntos de ebullición de la meso-dilactida y la L-dilactida se hace posible que pueda extraer más hacia el lado de la cabeza una fracción rica en meso-dilactida, así como más hacia el lado de la caldera una fracción rica en L-dilactida. El procedimiento es a este respecto eficiente, de forma que el contenido de la meso-dilactida en la fracción rica en L-dilactida asciende como máximo al 10% en peso, preferiblemente como máximo al 6% en peso, con especial preferencia como máximo al 4% en peso, o el contenido de la L-dilactida en la fracción rica en meso-dilactida asciende como máximo al 60% en peso, preferiblemente como máximo al 50% en peso, con especial preferencia como máximo al 40% en peso.
En otra forma de realización ventajosa, el contenido de la meso-dilactida en la fracción rica en L-dilactida retirada del dispositivo de purificación puede reducirse aún más mediante posterior cristalización.
Igualmente, es económico que la fracción rica en meso-dilactida que se forma en este proceso de cristalización se añada de nuevo a la mezcla de sustancias que se alimenta a la columna de pared de separación.
En otra forma de realización ventajosa, el contenido de L-dilactida en la fracción rica en meso-dilactida retirada más hacia el lado de la cabeza en la columna de pared de separación (5) se reduce aún más mediante posterior rectificación. Al mismo tiempo se aumenta el contenido de meso-dilactida de la fracción y se reduce la concentración de grupos carboxilo. A este respecto, la concentración de grupos carboxilo asciende preferiblemente como máximo a 20 mmol/kg, más preferiblemente como máximo a 10 mmol/kg, con especial preferencia como máximo a 5 mmol/kg, especialmente como máximo a 2 mmol/kg. La proporción de meso-dilactida asciende preferiblemente a más del 70% en peso, con especial preferencia a más del 80% en peso y especialmente a más del 90% en peso. En analogía a lo anterior, se prefiere igualmente añadir de nuevo la fracción rica en L-dilactida obtenida en la rectificación a la mezcla de sustancias que se alimenta a la columna de pared de separación.
En una forma de realización preferida, la mezcla de sustancias utilizada originalmente en la columna de pared de separación procede de un dispositivo de condensación y/o dispositivo de cristalización preconectados.
El procedimiento es especialmente adecuado para operar un dispositivo de purificación descrito al principio.
El dispositivo de purificación, así como el procedimiento, se usan en la purificación de
dilactida para la preparación de L-dilactida y/o meso-dilactida esencialmente enantioméricamente puras y/o en la preparación de polilactida. Tanto el dispositivo como también el procedimiento son igualmente adecuados para la preparación de D-lactida purificada esencialmente enantioméricamente pura como para la preparación de poli-D-lactida.
El procedimiento es preferiblemente adecuado para la preparación de polilactida con un contenido de meso-lactida de más del 70% en peso a partir de una mezcla de sustancias que contiene meso-dilactida con un dispositivo de polimerización como se ha descrito previamente en el que inicialmente en el dispositivo de purificación se realiza una separación continua de la mesodilactida de la mezcla de sustancias con retirada continua de la meso-dilactida purificada del dispositivo de purificación y a continuación se realiza una polimerización en el dispositivo de polimerización.
A este respecto, la polimerización se controla preferiblemente de forma que la poli-mesolactida obtenida presente una masa molar de 50.000 g/mol < Mn < 2.000.000 g/mol.
La proporción de meso-lactida de la polilactida formada asciende a este respecto preferiblemente a más del 70% en peso, preferiblemente a más del 80% en peso, especialmente a más del 90% en peso.
La presente invención se describe más detalladamente mediante las figuras adjuntas, así como los ejemplos descritos a continuación, sin pretender que la invención se limite a los parámetros e intervalos de valores aquí mencionados.
Muestran
La Figura 1
una forma de realización de un dispositivo de polimerización utilizado según la
invención mediante un diagrama de flujo de un control de procedimiento típico para
la preparación de polilactida a partir de ácido láctico,
la Figura 2
un dispositivo de purificación utilizado según la invención con una entrada y una
corriente lateral de la que se retira la dilactida purificada,
la Figura 3
una realización alternativa del dispositivo de purificación con el que es posible al
mismo tiempo una purificación de dilactida, así como la separación en una fracción
rica en meso-lactida y una pobre en meso-lactida,
la Figura 4
una forma de realización alternativa del dispositivo de purificación según la Figura 3
en la que las salidas laterales también pueden estar dispuestas aquí fuera de la
zona de la pared de separación de la columna,
la Figura 5
una variante del dispositivo de purificación en el que después de la purificación del
material de dilactida se realiza la separación de meso-y L-dilactida en una etapa
de proceso separada (15),
la Figura 6 una forma de realización del dispositivo de purificación en el que para reducir el
contenido de L-dilactida en la fracción rica en meso-lactida se conecta otra
columna de rectificación (16),
la Figura 7
una forma de realización en la que para la optimización del grado de pureza tanto
de la fracción rica en meso-lactida como también de la fracción rica en L-lactida
están
presentes tanto una columna de rectificación (16) como también un
dispositivo de cristalización (18).
la Figura 8
otra forma de realización del dispositivo de purificación al que está postconectado
otro
dispositivo de purificación que comprende una columna de pared de
separación (15) en una salida lateral,
la Figura 9
otra forma de realización preferida del dispositivo de purificación que antes de la
entrada
en la columna de pared de separación (5) está preconectado a otro
dispositivo de purificación previa (15).
En la Fig. 1 se representa el proceso total continuo de la preparación de polilactida (proceso de PLA) a partir de ácido láctico. El proceso se divide a este respecto en las siguientes etapas parciales que se citan con los componentes individuales integrados en el dispositivo 100 de polimerización explicado más detalladamente a continuación. El dispositivo 100 de polimerización comprende a este respecto un dispositivo 1 de purificación utilizado según la invención.
1. Concentración de ácido láctico
El material de partida para el proceso es ácido láctico. A este respecto, el contenido de ácido láctico debe ser superior al 80% en peso. A este respecto, la concentración de ácido láctico asciende preferiblemente a más del 90%, ya que el agua debe eliminarse antes de la polimerización. La separación del agua y el ácido láctico se realiza a este respecto en una columna 101 de rectificación. A este respecto se aplica un vacío mediante una tubuladura 103 de aspiración, el agua formada en forma de vapor se condensa y se retira por otra tubuladura 104 en el lado de la cabeza. La introducción del ácido láctico se realiza a este respecto continuamente por otra tubuladura 102. El destilado es agua pura, el producto formado en el lado de la caldera es ácido láctico con una concentración de más del 99% en peso.
Además de la separación del agua del material originario (ácido láctico), la columna 101 de rectificación sirve igualmente para la separación de los vapores de los reactores 105a y 105b de precondensación. Las corrientes de vapor están constituidas a este respecto por ácido láctico, ácido lactoil-láctico, dilactida y agua. El agua se extrae en el lado de la cabeza, el ácido láctico y sus derivados van a la caldera de la columna de rectificación y desde allí junto con el ácido láctico concentrado al primer reactor 105a de precondensación.
2.
Precondensación
El ácido láctico concentrado se convierte mediante policondensación en un prepolímero en una serie de dos reactores 105a y 105b. La policondensación transcurre a dos presiones y temperaturas distintas para optimizar la conversión de reacción. En el primer reactor 105a, las condiciones se eligen de forma que se minimice la evaporación de ácido láctico y al mismo tiempo se facilite la eliminación de agua. En la segunda etapa de la policondensación, la velocidad de reacción se aumenta debido a una mayor temperatura, al mismo tiempo se reduce la presión para reducir aún más la concentración de agua en la masa fundida. La masa molar media (media en número) del prepolímero se encuentra a este respecto entre 500 y 2.000 g/mol.
3.
Despolimerización ciclante
El prepolímero está en equilibrio químico con el dímero cíclico del ácido láctico, la dilactida. Mediante el ajuste de la presión y la temperatura en el reactor 106 de despolimerización se garantiza que la lactida se forme y se evapore continuamente a partir del prepolímero. La corriente de vapor del reactor 106 de despolimerización está constituida principalmente por lactida. El agua, el ácido láctico y sus oligómeros lineales sólo están presentes en cantidades secundarias. Un condensador que condensa parcialmente los vapores de reacción forma parte del reactor 106 de despolimerización: el agua y la mayor proporción de ácido láctico permanecen a este respecto en forma de vapor y se condensan en gran parte en el dispositivo 107 de condensación. El condensado del reactor 106 de despolimerización contiene en la parte superior la lactida, ácido lactoil-láctico (el dímero lineal del ácido láctico) y oligómeros lineales superiores. El condensado también se denomina lactida bruta. La lactida se presenta en dos formas estereoisómeras: la Llactida ópticamente activa y la meso-lactida de una combinación de una unidad de ácido L(+)-y D(-)-láctico. Las unidades D(-) proceden en parte del producto de partida, en parte se forman mediante racemización de unidades L(+) durante la prepolimerización y la despolimerización.
4.
Purificación de lactida
Durante la polimerización por apertura de anillo, el peso molecular que puede conseguirse y, por tanto, las propiedades mecánicas representativas de la polilactida dependen del grado de pureza de la lactida. Los grupos hidroxilo del ácido láctico y el ácido lactoil-láctico contenidos como impureza sirven a este respecto como punto de partida de la polimerización. Cuanto mayor sea la concentración de grupos hidroxilo en la lactida, menor resultará el peso molecular que puede alcanzarse del polímero. La concentración de los grupos hidroxilo en la lactida bruta es demasiado alta después de la despolimerización ciclante. La lactida condensada se purifica en un dispositivo 1 de purificación hasta la concentración de grupos hidroxilo necesaria. La lactida purificada se retira del dispositivo 1 de purificación como corriente lateral. El destilado y el producto de caldera se introducen más adelante al proceso en diferentes puntos. Además del peso molecular de la polilactida, sus propiedades se influyen fuertemente por el contenido de D (la cantidad de unidades estructurales que presentan la configuración D).
5. Polimerización por apertura de anillo
La polimerización por apertura de anillo se realiza en un reactor que está formado por una combinación de un tanque 109 agitado y un reactor 110 tubular. En el primer reactor 109 se polimeriza la lactida de baja viscosidad a PLA con una velocidad de reacción de aproximadamente el 50%. El catalizador y los aditivos se incorporan homogéneamente mediante mezclado en la masa fundida.
En el reactor 110 tubular continúa la reacción de polimerización hasta que se alcanza un equilibrio químico entre el polímero y el monómero. La conversión máxima del monómero asciende a aproximadamente el 95%. Durante la polimerización aumenta la viscosidad a aproximadamente 10.000 Pa·s.
6.
Desmonomerización
Para obtener una polilactida estable, la concentración de monómero de aproximadamente el 5% en peso en la masa fundida es demasiado alta. Por tanto, debe realizarse una desmonomerización. Esto se consigue mediante una desgasificación de la masa fundida, por ejemplo, en una prensa 111 extrusora de doble husillo. Debido al hecho que la polimerización por apertura de anillo es una reacción en equilibrio, antes de la desmonomerización se añade un estabilizador para evitar que se vuelva a formar el monómero durante y después de la desgasificación.
7.
Granulación y cristalización
A continuación de la desmonomerización, la masa fundida se retira de la prensa 111 extrusora y se convierte en un gránulo 112. A este respecto pueden realizarse tanto granulación en barras como granulación subacuática. En ambos casos, el gránulo de PLA debe cristalizarse antes del secado y del envasado. La cristalización se realiza a elevadas temperaturas y con agitación hasta que los gránulos ya no se peguen entre sí.
La Figura 2 muestra la forma de realización más sencilla del dispositivo 1 de purificación. Ésta presenta, empezando por el lado de la cabeza, los siguientes componentes: un deflegmador 2 para la condensación de los vapores procedentes de la zona 5 de la pared de separación que en gran parte están constituidos por sustancias fácilmente volátiles como, por ejemplo, agua o ácido láctico, en el lado de la cabeza puede estar incorporada una salida 3, así como conectado al deflegmador un empaquetamiento 4 de intercambio de materia que dado el caso también puede estar separado del deflegmador 2 por otro espacio (no representado). Por debajo del empaquetamiento 4 de intercambio de materia se encuentra un espacio 10' que conecta la zona de la pared de separación de la columna que hace posible la separación de la mezcla de sustancias en sólo una columna. La columna de pared de separación presenta una pared 6 de separación vertical y, por tanto, está separada en dos zonas, concretamente la zona 7 de prefraccionamiento y la zona 8 de fraccionamiento principal. Ambas zonas presentan respectivamente dos empaquetamientos 9 de intercambio de materia que están separados cada uno entre sí por espacios 10. A este respecto, la zona 7 de prefraccionamiento tiene para la introducción de la mezcla de sustancias una entrada 11, mientras que la zona 8 de fraccionamiento principal presenta para la retirada de la dilactida purificada una salida 12 lateral. Por debajo de la columna 5 de pared de separación se encuentra otro espacio 10', así como otro empaquetamiento 13 de intercambio de materia. En el lado de la caldera está situado un evaporador 14 de película descendente, preferiblemente además del recipiente de caldera o del dispositivo 1. El evaporador 14 de película descendente puede estar separado del empaquetamiento 13 de intercambio de materia dado el caso por otro espacio. En la zona del evaporador 14 de película descendente está igualmente presente una salida 3 para eliminar oligómeros lineales, así como la dilactida. El evaporador 14 de película descendente está montado lateralmente en la sección de columna.
En la Figura 3 se representa una forma de realización similar a la de la Figura 1, existiendo la única diferencia en la realización de la columna 5 de pared de separación. A diferencia de la forma de realización en la Figura 2, la zona 8 de fraccionamiento principal presenta aquí tres empaquetamientos 9 de intercambio de materia que están respectivamente separados entre sí por un espacio 10. Cada uno de estos espacios posee a este respecto una salida 12 lateral. Mediante esta forma de realización de la columna 5 de pared de separación se hace posible que al mismo tiempo se realice una separación de material de forma que los componentes presentes en la mezcla de sustancias que entra se retiren como ácido láctico y agua en el lado de la cabeza y los oligómeros en el lado de la caldera, mientras que la proporción principal de la dilactida puede eliminarse durante las salidas 12 laterales. A este respecto, al mismo tiempo se realiza una separación de los estereoisómeros, pudiendo retirarse la fracción rica en meso-dilactida en la superior de las dos salidas 12 laterales y la fracción rica en dilactida por la inferior de las dos salidas 12 laterales de manera que simultáneamente se realiza una separación de material de los componentes individuales, además de una separación óptica de los estereoisómeros de lactida.
A este respecto, la salida 12 lateral superior no está dispuesta necesariamente en la zona de la pared 6 de separación, sino que también puede estar situada como se representa en la Figura 4 en espacios 10 dispuestos más arriba del dispositivo 1 de purificación. Igualmente se da la posibilidad de que varias salidas 12 laterales estén presentes en distintas posiciones.
En la Figura 5 se representa una forma de realización en la que el dispositivo 1 de purificación sólo está configurado con una salida 12 lateral a la que se le conecta otro dispositivo 15 de purificación. Este dispositivo 15 de purificación puede ser o una columna 16 de rectificación o un dispositivo 18 de cristalización (véase Fig. 7) y sirve para la separación de L-dilactida y mesodilactida.
En la Figura 6 se representa una forma de realización en la que mediante el dispositivo 1 de purificación se realiza una separación en una fracción rica en meso-dilactida y una fracción rica en L-dilactida, extrayéndose la fracción rica en L-dilactida por una salida 12 lateral dispuesta más hacia el lado de la caldera en la zona de la columna 5 de pared de separación. La fracción rica en meso-dilactida que se retira en la salida 12 lateral dispuesta más hacia el lado de la cabeza se alimenta a una columna 16 de rectificación para la optimización del contenido de meso-dilactida, pudiendo obtenerse una fracción optimizada en meso-dilactida con un contenido de meso-dilactida de > 90%. A este respecto, de la columna de rectificación se obtiene en el lado de la caldera una mezcla rica en L-dilactida con un contenido de L-dilactida de > 80% que se realimenta mediante una recirculación 17 a la línea 11 de suministro de la columna 5 de pared de separación.
La Figura 7 muestra a este respecto una forma de dispositivo como ya también se ha representado en la Figura 6, estando también adicionalmente presente un dispositivo para la cristalización 18 en masa fundida para elevar aún más el contenido de L-dilactida de la fracción rica en L-dilactida. A este respecto se recristaliza L-dilactida; la meso-dilactida queda en la masa fundida y se introduce por una conducción 17' de recirculación a la línea 11 de suministro de la columna (1). La L-dilactida así obtenida presenta un contenido de L-dilactida de > 99% y una concentración de grupos carboxilo de < 10 mmol/kg y, por tanto, es adecuada para la utilización directa para la polimerización y la preparación de PLA.
La Figura 8 muestra un dispositivo de purificación en el que dos dispositivos de purificación están conectados uno detrás del otro como se describe en la reivindicación 1. En esta forma de realización preferida, el dispositivo de purificación izquierdo representado en la Figura 8 representa, por ejemplo, un dispositivo de purificación que comprende una columna de pared de separación según la Figura 3, estando provisto aquí los mismos componentes con los mismos números de referencia. La mezcla de sustancias purificada retirada, por ejemplo, de la salida 12 lateral superior representa a este respecto otro dispositivo 15 de purificación que comprende una columna de pared de separación que está representado a la derecha en la Figura 8. Los elementos correspondientes del dispositivo de purificación, que también están previstos en el otro dispositivo 15 de purificación, están provistos a este respecto con los números de referencia 2a a 14a análogos. Este otro dispositivo 15 de purificación presenta, por ejemplo, una salida 19 lateral por la que puede retirarse, por ejemplo, meso-lactida altamente pura. Para elevar la eficiencia y para garantizar un proceso continuo, la salida dispuesta en el lado de la caldera del otro dispositivo 15 de purificación está conectada por una salida 17" a la entrada 11 del primer dispositivo 1 de purificación.
Otra variante del dispositivo de purificación se representa en la Figura 9. A este respecto, el dispositivo 1 de purificación que comprende la columna de pared de separación está conectado a otro dispositivo 15 de purificación que sirve para la purificación previa de la mezcla de productos de partida utilizada. El producto de partida (11a, lactida bruta) se separa en el dispositivo de purificación adicional en una fracción 3' rica en L-dilactida y una fracción 11 rica en meso-dilactida. La fracción 11 rica en meso-dilactida está constituida por meso-dilactida, L-dilactida, ácido láctico y sus oligómeros lineales y agua residual. Esta fracción se separa en el dispositivo de purificación
(1) en un producto de cabeza en forma de vapor, un producto lateral líquido que está constituido en un gran porcentaje por meso-dilactida y cuya concentración de grupos carboxilo es muy baja y un producto de caldera que está compuesto por oligómeros y L-dilactida.
La fracción 3' rica en L-dilactida del dispositivo de purificación adicional posee un contenido de L-dilactida de más del 98% y una concentración de grupos carboxilo de menos de 10 mmol/kg. El otro dispositivo de purificación es a este respecto un dispositivo de cristalización en una configuración especialmente preferida.
El dispositivo de purificación (15) también puede utilizarse para la separación previa de Dlactida y meso-lactida en lugar de L-lactida. Descripción de la disposición experimental
En una planta piloto se despolimerizan continuamente aproximadamente 2,6 kg/h de un prepolímero de ácido láctico para dar la dilactida en forma de vapor. Los vapores del reactor son una mezcla de dilactida, agua, ácido láctico, ácido lactoil-láctico y oligómeros lineales de ácido láctico. Estos vapores se condensaron parcialmente en un deflegmador de manera que la mayor parte del agua y una parte del ácido láctico quedaron en forma de vapor. La dilactida, el ácido láctico residual y sus oligómeros forman el condensado (dilactida bruta). El caudal asciende a aproximadamente 2,5 kg/h.
Se miden los grupos terminales carboxilo (valoración ácido-base) y el contenido de mesodilactida (HPLC con columna quiral), así como el punto de fusión (DSC) de la dilactida bruta. En una muestra se miden normalmente los siguientes valores:
COOH = 250 mmol/kg,
Contenido de meso-dilactida: 11,8%,
Punto de fusión: 87ºC.
La dilactida bruta se introduce luego continuamente a una columna de pared de separación según la Fig. 1.
En la cabeza de la columna se retira una mezcla de dilactida y los componentes más fácilmente volátiles como agua y ácido láctico y en la caldera de la columna los oligómeros de ácido láctico y el contenido residual de dilactida. La dilactida purificada se extrae como corriente
lateral.
La columna de pared de separación tiene un diámetro de 100 mm. Está rellena de empaquetamientos que tienen una superficie específica de 750 m2/m3. La altura de la columna sin la parte del evaporador y del condensador asciende a 9,75 m. Encima de las dos mitades de la pared de separación se encuentra un péndulo magnéticamente controlado que reparte el reflujo entre las dos mitades de la pared de separación. A este respecto, la relación de división puede ajustarse continuamente.
En la caldera de la columna se encuentra un calentador con una potencia de calentamiento de 3 kW (se corresponde al 100%). Ejemplo 1
La temperatura de la caldera se controla a 160ºC a alimentación de dilactida bruta constante. Resulta una pérdida de presión por la columna de 6 mbar (0,6 kPa) con una presión en la cabeza de 30 mbar (3 kPa). La temperatura del medio de refrigeración para el condensador se fija de antemano a 115ºC. La relación de división asciende a 7:5.
La dilactida pura tiene un caudal de aproximadamente 1500 g/h.
El contenido de grupos terminales carboxilo en la dilactida pura asciende en promedio a 43 mmol/kg. Ejemplo 2
La temperatura de la caldera se controla a 164ºC a alimentación de dilactida bruta constante. La presión en la cabeza de la columna se controla a 22 mbar (2,2 kPa). Resulta una pérdida de presión por la columna de 10 mbar (1 kPa). La temperatura del medio de refrigeración para el condensador se fija de antemano a 124ºC. La relación de división asciende a 7:5.
En la caldera se extraen 764 g/h con un caudal de dilactida pura de 1523 g/h. En la cabeza de la columna se producen 209 g/h.
El contenido de grupos terminales carboxilo en la dilactida pura asciende a no más de 12 mmol/kg. Ejemplo 3
Se mantienen los parámetros del Ejemplo 2, excepto la presión en la cabeza de la columna. Ésta se reduce a 20 mbar (2 kPa). Resulta una pérdida de presión de 9 mbar (0,9 kPa). La cantidad de producto de cabeza en forma de vapor se eleva a 277 g/h, en la caldera se retiran 774 g/h y la salida de dilactida pura asciende a 1525 g/h.
El contenido de grupos terminales carboxilo en la dilactida pura asciende a no más de 5 mmol/kg.
Ejemplo 4
La columna de pared de separación se amplía por una retirada lateral adicional (véase la
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7
Fig. 3), encontrándose la retirada lateral superior e inferior en la zona de la pared de separación. Las condiciones y los parámetros son por lo demás como en el Ejemplo 2. La fracción de dilactida extraída de la retirada lateral superior tiene un caudal de 400 g/h, un contenido de meso-dilactida del 42% y un contenido de grupos terminales carboxilo de 17 mmol/kg.
Para la fracción de dilactida inferior se miden los siguientes valores:
Caudal:
1600 g/h
Contenido de meso-dilactida:
6%
Contenido de grupos terminales carboxilo:
10 mmol/kg
Ejemplo 5
Se mantienen los parámetros del Ejemplo 4, sólo que la retirada de la fracción rica en meso-dilactida se realiza ahora directamente por debajo del condensador de la columna como se representa en la Fig. 4. La fracción tiene un contenido de grupos terminales carboxilo de 176 mmol/kg, un contenido de meso-dilactida del 68% y un caudal de 330 g/h.
Para la fracción de dilactida inferior se miden los siguientes valores:
Caudal: 1600 g/h
Contenido de meso-dilactida: 3%
Contenido de grupos terminales carboxilo: 13 mmol/kg Ejemplo 6
La fracción de dilactida pura pobre en meso-dilactida del Ejemplo 4 se somete en el laboratorio a una cristalización fraccionada de la masa fundida. Para esto, en un matraz de vidrio de 500 ml con doble pared y válvula de salida calentada se cargan 400 ml de dilactida líquida, la temperatura en la doble pared se ajusta a 70ºC y se mantiene durante la noche a esta temperatura. A la siguiente mañana puede separarse la fracción líquida no cristalizada de la fracción cristalizada. La fracción líquida presenta un contenido de grupos terminales carboxilo de 122 mmol/kg y un contenido de meso-dilactida del 30%.
La fracción cristalina se funde a 110ºC y se deja reposar. Se mide un contenido de grupos terminales carboxilo de 12 mmol/kg y un contenido de meso-dilactida del 2%.
La fracción recristalizada se somete a otra etapa de cristalización. La dilactida cristalizada por segunda vez tiene un contenido de meso-dilactida del 0,4% y un contenido de grupos terminales carboxilo de 2 mmol/kg. Ejemplo 7
Con un software comercial para el cálculo de procesos de ingeniería de procesos se simula por ordenador la separación de la fracción rica en meso-dilactida del Ejemplo 5 en un producto de cabeza rico en ácido láctico, una fracción lateral rica en meso-dilactida y un producto de caldera rico en L,L-dilactida mediante rectificación, lo que se corresponde con una forma de
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realización según la Fig. 4.
Las curvas de presión del vapor para L,L-dilactida y meso-dilactida se extraen del documento DE 38 20 299. Los equilibrios de fases se calculan con el procedimiento UNIFAC.
La columna de rectificación se especifica de la siguiente manera:
Presión en cabeza:
45 mbar (4,5 kPa)
Pérdida de presión por la columna:
10 mbar (1,0 kPa)
Temp. del condensado:
145ºC
Número de platos teóricos:
47
Plato de entrada:
23
Plato de la salida lateral:
8
Temp. en la caldera de la columna:
166ºC
Se obtiene la siguiente composición de producto.
Fracción de meso: 95% de meso-dilactida, contenido de grupos terminales carboxilo inferior a 20 mmol/kg,
Fracción L: 90% de L,L-dilactida, 10% de meso-dilactida,
Producto de cabeza: 76% de meso-dilactida, contenido de grupos terminales carboxilo 2650 mmol/kg. Ejemplo 8
El Ejemplo 8 describe una forma de realización en la que la purificación de la fracción rica en meso-dilactida del dispositivo 1 de purificación se realiza en una columna de rectificación con pared de separación (véase la Figura 8).
La columna de pared de separación para la recuperación de la L,L-dilactida y para la purificación de la meso-lactida opera del siguiente modo: 15 mbar (1,5 kPa) Presión en cabeza 10 mbar (1,0 kPa) Pérdida de presión por la columna 123ºC Temperatura de la cabeza (temperatura de condensación) 45 Número de etapas de separación teóricas 15 Plato de entrada 31 Salida lateral en el plato 145ºC Temperatura de la caldera
La columna está provista de empaquetamientos de intercambio de materia de tipo Mellapak de la empresa Sulzer. La recirculación se distribuye en la relación 1:2 en el lado de alimentación y el lado de la salida de producto. La alimentación tiene una concentración de grupos carboxilo de 150 mmol/kg y un contenido de meso-lactida del 70%. La corriente lateral de la mesolactida purificada también contienen el 5% de L,L-dilactida y tiene grupos carboxilo de 4 mmol/kg.
El producto de caldera tiene el 24% de meso-lactida, se recircula al primer dispositivo de purificación. El producto de cabeza contiene el 75% de meso-lactida y grupos carboxilo de 2.700 mmol/kg.
Ejemplo 9
5 El Ejemplo 9 describe la preparación de la poli-mesolactida:
La meso-lactida con 5% de L,L-dilactida se extrae como corriente lateral en una cantidad de 9 kg/h de una columna de pared de separación y se introduce a un reactor de tanque agitado de funcionamiento en continuo. El contenido de grupos carboxilo asciende a 4 mmol/kg. En el tanque agitado se dosifica además de la meso-lactida octoato de estaño (II) como catalizador en
10 una cantidad que se corresponde con 300 ppm de estaño referidas a la masa del polímero. La masa fundida se polimeriza en un tanque a una temperatura de 140ºC y un tiempo de permanencia de 2 horas hasta una conversión de la meso-lactida del 60%. Un agitador de ancla proporciona el mezclado necesario con 150 rpm. La masa fundida que ha reaccionado parcialmente abandona el tanque agitado y va a un reactor tubular que está equipado de
15 accesorios interiores para la homogeneización de la velocidad de circulación por la sección transversal. En el reactor tubular, la conversión aumenta en el plazo de 4 horas al 95% en la salida a una temperatura de 140ºC. La estabilización y la desmonomerización se producen del mismo modo que se describe para la polimerización de L-dilactida. Lo mismo es válido para la granulación.
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Claims (12)

1.-Procedimiento para la preparación de un diéster cíclico intermolecular biodegradable de un ácido alfa-hidroxicarboxílico de fórmula I
imagen1
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
imagen2
10
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,
20 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
25 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
30 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
5 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
imagen3
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
15 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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