PT89192B

PT89192B - Processo, aperfeicoado, para a obtencao de 2,2'-oxodissucinatos, uteis como formadores de detergentes de lavagem de roupa mediante temperatura controlada

Info

Publication number: PT89192B
Application number: PT89192A
Authority: PT
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1993-09-30
Also published as: CN1117042A; DK687188A; KR890009837A; CA1332425C; AU2114692A; MX167774B; BR8806540A; EP0320213B1; EP0320213A3; DE3853269D1; MX9300469A; EP0320213A2; AU2676988A; DK687188D0; ES2068834T3; AU630080B2; NZ227267A; PT89192A; DE3853269T2; CN1037171A

Description

O presente invento é um processo químico aperfeiçoado para a obtenção de 2,2 ’-oxodis succinato, cujo sal tetrasódico é um conhecido produtor de detergentes de lavagem, 0 processo envolve a reacção de maleato e malato. Proporciona-se uma nova sintese de um material de partida com malato adequado.

O ácido mãlico, os seus sais e os seus derivados são bem conhecidos e utilizados no comercio, entre outras coisas, como acidulantes alimentares e o 2,2-oxodissuccinato é conhecido como produtor de detergentes de lavagem.

ácido málico tem estado disponível comercialmente desde os inicios dos anos 60; ver Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3-· Edição 1981, Vol.13, páginas 103-119 θ a técnica nele citada, todas aqui incorporadas a titulo de referência. Kirk-Othmer refere-se a uma patente que se relaciona com a hidratação directa do ácido maleico a 180°C e 1.03-1.21 MPa (150-175 psi). Uma sin-

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-9. GE

Mod. 71 - 10 OOO βχ - 4-87 tese comercial de ácido R,S—málico é discutida pormenorizadamente por Kirk-Othmer. Esta sintese envolve a hidratação do^ácidos maleico ou fumárico a temperatura e pressão elevadas (180—220°C/l,4—1.8 MPa, isto é, 200 psi ou mais), num reator de titânio sob condições A reacção é ineficaz na medida em que uma quantidade significativa de fumarato é gerada e tem de ser separada do ácido málico e reciclado. Depois de um processo de purificação de doze passos, ácido málico contendo menos do que 1% de acido fumárico e menos do que 0,05% de ácido maleico é obtido. Assim, a sintese comercial actualmente utilizada sofre de pelo menos quatro desvantagens graves: primeira, a ineficácia da formação do ácido málico; segunda, a necessidade de se usarem pressões elevadas; terceira, necessidades de condições ácidas altamente corrosivas que obrigam à utilização de um vaso reactor de titânio; e quar ta, necessidade de uma purificação elaborada e dispendiosa

Em conformidade com isso, apreciar-se-á que um meio mais simples para se converter o maleato de baixo custo em malato seria vantajoso.

Estados cinéticos acerca da hidratação do fumarato para malato, sob condições neutras, ácidas e básicas (hidróxido de sódio) tem sido apresentadas na técnica. Ver Rozelle e Alberty, J.Phys.Chem., Vol 63, 1959, páginas 705-709 e Bender e Connors, J.Amer.Chem.Soc,, Vol.84.1962, páginas 1980-1986. Não foi apresentada nenhuma utilização de iões metálicas divalentes e os estudos são tipicamente conduzidos em soluções aquosas diluidas.

Processos para a obtenção de malato e 2,2’-oxodissuccinato sob a forma de sais metálicos são conhecidos e estão apresentados na técnica. Berg, Patente U.S.3·128.287, emitida em 7 de Abril de 1964, declara que o processo do

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 seu invento compreende um método eficiente para a produção de ácido 2,2'-oxodissuccinico e ácido málico e proporciona a seguinte descrição:

(Col. 1, linhas 32-29) processo do presente invento envolve a reacção do ácido maleico com um hidróxido de cálcio, bário, magnésio ou estrôncio. Esta reacção é geralmente conduzida por meio da mistura do ácido maleico com um excesso do hidróxido, em presença de água. A mistura de reacção é então aquecida durante entre cerca de um dia e cerca de um mês, a temperaturas que variam entre cerca de 50-C e a temperatura de refluxo.

Ver também Col.l, linhas 65-71, que dizem:

Conforme acima indicado, o processo do presente invento produz tanto ácido maleico como ácido 2,2’-oxodissuccinico, o rácio desses produtos varia com o hidróxido metálico utilizado no processo. Quando são utilizados hidróxidos de estrôncio e de bário, pode ser efectuada uma conversão quase quantitativa (sic) de ácido maleico para ácido málico. Não obstante, a utilização de hidróxido de cálcio e de magnésio neste processo, produzem uma mistura quase igual de ácidos málicos e 2,2'-oxodissuccinico

Ver igualmente os exemplos, especialmente o Exemplo 1.

A partir da descrição torna-se claro que o processo de Berg não proporciona, de facto, um processo comercialmente viável para a conversão de anidrido maleico em ácido málico ou seus sais; em primeiro lugar pelo facto de o estrôncio e o bário serem caros ou tóxicos e portanto indesejáveis para utilização na produção de grandes volumes de aditivos alimentares ou produtos quimicos para detergentes de lavagem; e em segundo lugar, pelo facto de

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-07 se obterem fracos rendimentos de malato quando se utilizam cálcio ou magnésio.

Consequentemente, constitui um objecto do presente invento proporcionar altos rendimentos de malato utilizando cálcio ou magnésio.

presente invento refere-se igualmente à manufactura de 2,2’-oxodissuccinato. Independentemente da eficiência do processo de Berg para a produção de misturas quase iguais” de ácido málico com 2,2'-oxodissuccinato, uma síntese que leve directamente a elevados rendimentos de 2,2’-oxodissuccinato, com apenas baixos níveis de malato ou produtos orgânicos secundários tais como o fumarato, não se encontra descrita na técnica. Assim, se fôr desejado isolar os sais de 2,2'-oxodissuccinato ou formulá-los numa composição detergente sem automaticamente co-introduzir quantidades substanciais de malato na formulação, torna-se necessária a purificação orgânica do produto. 0 baixo ren dimento e a baixa pureza orgânica do produto bruto de 2,2'-oxodissuccinato do invento -de Berg, yomam a sua produção em grande escala comercialmente pouco atraente.

Um processo de sintese do 2,2'-osodissuccinato basea do no processo de Berg é igualmente apresentado por Lamber ti e al., Patente U.S. 3.635.S3O emitida em 18 de Janeiro de 1972. 0 Processo de Lamberti e al., partilha das desvantagens do processo de Berg.

Lamberti e al. acrescentam ainda que os sais de 2,2'—oxodissuccinato são úteis como produtores de detergentes de lavagem.

Matzner e al, Tenside Detergents, 1973, Vol.10, 239-245, escrevendo no contexto da sintese dos 2,2'-oxodissuccinatos como produtores de detergentes, declaram, Um processo mais económico teria de ser desenvolvido para

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Mod. 71 - 10 000 βχ · 4-67 tornar este um candidato (produtor) prático.

Não obstante a apresentação mais recente de Níeuwenhuizen e al, J.Amer. Oil Chemists Soc., Vol 6θ, 1983, páginas 44-48, em que se declara que é possível conduzir uma sintese laboratorial de 2,2'-oxodissuccinatos por adição de ácido málico (pré-formado) ao ácido maleico em meio alcalino aquoso, em presença de um catião divalente, de preferência Ca^⁺, nenhum processo industrial comercialmente viável para a obtenção dos 2,2¹-oxodissuccinatos parece ter sido apresentado no âmbito desta técnica.

As patentes de Berg e Lamberti e al. acima citadas, são aqui incorporadas a titulo de referência, especialmente na medida em que também incluem a descrição da conversão do produto contendo cálcio ou magnésio brutos dos processos acima referidos, para 2,2'-oxodissuccinato sob a forma de sais de catião monovalente (por exemplo),sais de sódio). Conforme se notou, a separação do 2,2 *-oxodissuccinato de outras espécies orgânicas tais como malato, é também apresentada.

λ lus do exposto, existe uma clara necessidade de um processo de produção melhorado do 2,2'-oxodissuccinato.

Um processo de alto rendimento, que é capaz de melhorar os aspectos económicos e/ou práticas da produção de 2,2’-oxodissuccinato, seria particularoente util para o utilizador e fabricante de composições detergentes. Um processo em larga escala eficiente quanto aos custos deveria, muito preferivelmente, minimizar a necessidade de purificação organica do produto 2,2'—oxodissuccinato bruto.

Constitui um objecto do presente invento proporcioar um tal processo aperfeiçoado de sintese do 2,2’-oxodissuccinato, onde a reacção de formação de vínculos de éter:

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 maleato + malato 2,2'-oxodissuccinato é eficazmente efectuado e <. m alto rendimento.

Constitui um outro objecto do presente invento proporcionar um processo que é utilizável numa conversão geral de anidrido maleico para 2,2'-oxodissuccinico ácido ou seus sais de sódio. Ainda outro objecto do invento é o pro porcionar um processo para a preparação eficaz em termos de custos de sais de 2,2'-oxodissuccinato de grau para detergentes de lavagem em grande escala, em que a purificação orgânica é mais facultativa do que essencial.

presente processo abrange a conversão química de um componente orgânico particularmente definido para 2,2’-oxodissuccinato. Rendimentos do 2,2'-oxodissuccinato são geralmente de pelo menos 80%, com base no peso do componen te orgânico.

Sejam quais forem as formas químicas dos materiais de partida, o processo de formação de 2,2'-oxodissuccinato é eficaz quando os materiais de partida compreendem:

I. um componente orgânico compreendendo maleato e malato préformado;

II. um componente de catião metálico divalente seleccio— nado de entre cálcio, magnésio e suas misturas;

III. um componente alcalino seleccionado de entre os ani— 3es de hidróxido e produtor de hidróxido (por exemplo , óxido);

e os seguintes componentes adicionais particularmente importantes:

IV. um componente de catião monovalente solubilizador seleccionado de entre sódio, potássio e suas misturas.

Para melhores resultados, de facto e essencialmente quando se deseje garantir rendimentos de 2,2'-oxodissucci-660487

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nato de 85 / e mais elevados, estes componentes são usados a niveis particulares que são fornecidos em pormenor mais à frente. Os niveis e as proporções no enicio do processo são especificados numa base totalmente anidridohidrolizada e neutralizada e com base em que nenhuma conversão do componente orgânico em 2,2’-oxodissuccinato tenha tido lugar. Nenhum outro componente senão a água e

I-IV são essenciais no processo de obtenção de 2,2'-oxodissuccinato.

Mod. 71 - W 000 βχ - 4-87 químico reconhecerá que várias formas químicas dos materiais de partida convencionais podem ser utilizadas. Por exemplo, uma mistura de materiais de partida feita de anidrido maleico, água, ácido D,L-málico, hidróxido de cál_ cio e hidróxido de sódio é adequada para utilização neste processo. Outra mistura de materiais de partida adequada pode ser obtida fazendo-se reagir convencionalmente ácido maleico e carbonato de cálcio em água, libertando-se dióxido de carbono e obtendo-se maleato de cálcio; depois misturando-se ácido D,L-málico e hidróxido de sódio.

A concentração aquosa é importante no presente processo. Geralmente o processo não é executado num meio aquoso muito diluido. A utilização de um meio aquoso concentrado é muito preferido, desde que este não seja demasiadamente viscoso para ser trabalhado. O conteúdo de água aqui especificado numa base totalmente hidrolizada e neutralizada; isto é, água removida, por exemplo na hidro lização do anidrido maleico para maleato e a água formada, por exemplo na neutralização dos ácidos e bases, são tomadas em conta para se especificar as percentagens de peso da água. Podem ocorrer algumas perdas por evaporação durante o processo; de preferência, tais perdas são minimizadas por meio da utilização de tampas ou condensadores no equipamento de processamento. Alternativamente, as perdas de agua podem ser compensadas por meio da adição

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de quantidades compensatórias da evaporação de água em qualquer fase do processo. Seja como for, a evaporação no presente processo de obtanção do 2,2¹-oxodissuccinato não é permitida até ao ponto de formar misturas viscosas impossiveis de trabalhar.

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Conforme notado o componente IV acima especificado é particularmente importante no presente processo de obten ção 2,2’-oxodissuccinato. Os catiões de sódio aqua-soluveis especificados, catiões de potássio ou suas misturas são materiais convencionais. Usados a níveis de pelo menos cerca de 1% em peso da mistura de materiais de partida, o seu efeito sobre o processo é uma significativa, embora não necessariamente perfeito, solubilização das misturas aquosas de componentes I-IV. Os niveis de componente IV, situados entre os limites de cerca de 3% a cerca de 20$ são os preferidos. Especialmente preferidos são os niveis situados entre os limites de cerca de 3$ a cerca de 16$. Sem estarem sujeitos a uma teoria mecanicista e independentemente de se a solubilização é total e directamente responsável pelos resultados obtidos, rendimentos de 2,2'-oxodissuccinato de mais de 80^ não podem ser obtidos na ausência deste componente.

presente processo de obtenção do 2,2’-oxodissuccinato envolve, a reacção de misturas de materiais de partida em água para uma duração de reacção total de pelo menos 12 horas, a temperaturas de cerca de 110°C ou inferiores (preferivelmente situadas entre os 20°C e os 110°c).

As pressões não são importantes. A duração total da reacção pode ser longa, por exemplo, cerca de 400 dias.

Verificou-se que, para se produzir 2,2’-oxodissuccinato a rendimentos de 80$ ou mais, é necessário misturas liquidas, aquosas alcalinas dos materiais de par-860487

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tida sem uma exposição abertamente prolongada a altas temperaturas. Assim, no presente processo, o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 100°C não excede cer ca de 1,5 horas e o tempo total em qualquer temperatura aci. ma de cerca de 90°C não excede cerca de 4,5 horas e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 80°C não excede cerca de 13,5 horas e o tempo total a qualquer tempera tura acima de cerca de 70°C não excede cerca de 1,7 dias e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 6o°C não excede cerca de 5,1 dias.

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Verificou-se igualmente que a extensão total da exposição prolongada a temperaturas relativamente inferiores d_e ve também ser evitada a fim de garantir rendimentos de 2,2'-oxodissuccinatos de 80^ ou mais elevados. Assim, no processo presente, o tempo total a qualquer temperatura acima de carca de 50°C não excede cerca de 15 dias e o tempo total a qualquer temperatura situada acima de cerca de 40°C não excede cerca de 46 dias e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 30°C não excede carca de 137 dias .

Quando estas especificaçães sejam respeitadas, o presente processo proporciona de forma reproduzível os desejados rendimentos de 2,2'-oxodissuccinato.

Apreciar-se-á que as melhores temperaturas de reacção e tempos variarão, de certo modo, de forma dependente dos niveis precisos dos compnentes I-IV e dependente da concentração aquosa a que o processo é levado a cabo. Daqui em diante são apresentados parâmetros de temperatura-tempo mais apertadamente definidas, para processos de acordo com o invento, em que o magnésio e o potássio são usados apenas numa extensão limitada, bem como para processos em que apenas estão presentes catiões de cálcio e de sódio por intermédio dos componentes II e IV respectivamente.

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Case 3752/ X

O processo do presente invento não pode ser continua do por períodos indefinidamente longos, uma vez que os ren dimentos de 2,2’-oxodissuccinato alcançam o máximo (dependente das temperaturas de reacção) e depois tendem cair.

Assim, as misturas de produto bruto são sujeitas a uma paragem de reacção orgânica e processo de aproveitamento,que tipicamente envolve a diluição da mistura de produto bruto formado no processo e a precipitação do carbonato de cál-

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Geralmente prefere-se evitar a utilização de altas temperaturas com excepção das fases iniciais do processo. Noutros termos, prefere-se evitar o reaquecimento a altas temperaturas durante períodos de tempo significativos, de quaisquer misturas de produto bruto que já tenham sido reagidos para alcançarem rendimentos elevados de 2,2‘-oxodissuccinato. Assim, as formas de realização preferidas do presente invento incluem processos isotérmicos superiores a 12 horas, por exemplo a uma temperatura aproximadamente estável na casa dos 40—68°C, bem como processos não isotérmicos associados a temperaturas e tempos específicos Para os rendimentos mais elevados de 2,2'-oxodissuccinato (tipicamente de pelo menos 85-90%), os processos não isotérmicos são geralmente preferidos. Especialmente preferidas, com base no rendimento, são as formas de realização não isotérmicas estreitamente definidas, que possuam (a) um processo de reacção primária de elevada temperatura (b) um processo de maturação a temperatura mais baixa. Nestas formas de realização (a) é, tipicamente, uma reacção relativamente curta e relativamente quente, enquanto que (b) é uma reacção relativamente mais longa levada a efeito a temperaturas relativamente menores (preferivelmente, inferior à do passo (a) em 10°C ou mais).

Se forem aceitáveis rendimentos na casa de cerca de 8O%-85% e se deseje executar o processo de forma relativa-1060487

Case 3752/ X mente rápida, o prático pode utilizar tanto a formas de realização isotérmicas como as não isotérmicas do presente invento, como as que serão ilustradas pormenorizadamente daqui em diante, desde que os tempos totais de reacção sejam sempre superiores a 12 horas.

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Uma vantagem do processo presente é que apenas a reacção primária a temperatura elevada (a) tem necessidade de ser efectwada num reactor agitado relativamente dispendioso. O processo de maturação (b) não necessita, tipicamente, de mais do que um tanque de retenção sem agitação, preferivelmente termicamente isolado ou até mesmo um simples carro-tanque.

Ainda mais significativamente, o invento proporciona, pela primeira vez, o acesso directo a uma produção comercial em grande escala dos sais de 2,2¹-oxodissuccinato de sódio para utilização como agentes de produção, por exemplo em detergentes de lavagem e outros produtos de consumo .

presente invento abrange igualmente um processo aquoso aperfeiçoado para converter material de alimentação de maleato em malato, com um rendimento muito elevado. 0 produto é, tipicamente, uma forma granular invulgar de malato de cálcio, malato de magnésio ou suas misturas, tendo uma côr e cheiro particularmente agradaveis. Este material pode ser utilizado como uma fonte de malato para utilização no processo para a produção de 2,2'-oxodissuccinato acima resumido. O processo de produção de malato requer a utilização dc temperaturas acima de temperatura de refluxo e por essa razão utiliza, geralmente, um vaso de reacção fechado ou levemente pressurizado. Não são necessárias pressões elevadas e a reacção não envolve a formação de uma mistura de reacção corrosiva, ácida. Dado que os sais produzidos podem ser simplesmente acidificados pa35

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Case 3752/ X ’⁹ ótZ ISSÒ ra libertarem ácido málico, o invento abrange igualmente uma sistese aperfeiçoada do malato em forma ácida. Utilizado como material de partida no processo de produção de 2,2’-oxodissuccinato acima resumido, o produto da sintese aperfeiçoada do malato é excepcionalmente util para a produção de sais constitutivos do detergente de lavandaria com 2,2'-oxodissuccinato, mas pode igualmente ser de grande utilidade para o fabricante de alimentos e de outros produtos de consumo.

Produção do Malato presente invento abrange um processo para a produção de malato por meio de pelo menos um passo de manutenção, num vaso de reacção (de preferência fechado) a uma temperatura de cerca de 120°C ou superior (mais preferível mente, cerca de 130°C a 220°C, e mais preferivelmente ainda, cerca de 140°C a 190°C) durante um periodo de pelo menos 10 minutos (mais preferivelmente entre cerca de 10 minutos e cerca de 16 horas, mais preferivelmente ainda cercerca de 3θ minutos a cerca de 6 horas), de uma mistura de reacçãoaquosa que compreende:

I maleato, ou suas misturas, com um ou mais dos fumarato e malato de 2,2'-oxodissuccinato;

II catiões divalentes selecclonados de entre cálcio, magnésio e suas misturas; e

III um excesso de hidroxido suficiente para tornar a referida mistura de reacção alcalina;

pelo qual se garante o referido malato em rendimento até 90% ou superiores (mais preferivelmente, excedendo cerca de 99% ), produto pode ser facimente isolado sob a forma e um sal sólido do referido componente II catião divalente.

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Uma forma de realização preferida do presente invento utiliza, para a produção do malato, uma mistura de reacção essencialmente constituída pelos componentes I,II, e TI acima definidos e água.

Noutra forma de realização preferida para a produção de malato, a referida mistura de reacção compreende os componentes referidos e está substancialmente livre de catiões de sódio ou potássio (é, no entanto possível ter tais catiõs presentes em quantidades limitadas).

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Na forma de realização mais simples do processo de produção do malato, o componente I é utilizado sob a forma de anidrido maleico ou ácido maleico e os componentes II e III podem ser simultaneamente proporcionados sob a forma de hidróxido de sódio. Conforme se ilustra nesta forma de rea lização, o processo de produção do malato têm limites altamente preferidos de composição da mistura de reacção quando se utilizam rácios molares cálcio/maleato e concentrações aquosas particulares. Assim, para a produção do malato, o rácio molar cálcio/maleato é geralmente superior a 1:1. Tipicamente o rácio molar cálcio/maleato é de pelo menos 1,1:1, mais preferivelmente maior que cerca de 1,3:1 e menor do que cerca de 1,7:1, mais preferivelmente ainda entre cerca de 1,45:1 a 1,55:1· Apreciar-se-á que nesta fo_r ma de realização do processo para a produção de malato, o excesso de hidróxido (componente III) é inerentemente fixado pela utilização de hidroxido de cálcio como fonte tanto do metal divalente como da base. Mais geralmente verificar-se-á que, para a produção do malato, os compinentes II e III podem ser seleccionados separadamente; por exemplo, se fôr utilizado carbonato de cálcio num passo de pré-neutralização (em que o carbonato de cálcio e o referido componente I são misturados e se liberta dióxido de carbono antes de se fechar o referido reactor ou antes de se efec35

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Case 3752/ X tuar o processo de produção de malato do presente invento) e a mistura de reacção é então formada utilizando-se hidróxido de cálcio, as quantidades dos componentes II e ΙΠ 5 são independentemente controláveis.

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Sendo os rácios molares particularmente preferidos dos componentes Il/l, (i.e., cálcio/maleato) conforme especificado acima, os rácios molares preferidos de excesso de hidroxido/maleato (i.e., componentes IIl/l) são aqui geralmente de pelo menos 0,2:1, mais preferivelmente de cerca de 0,6:1 a cerca de 1,4:1, mais preferivelmente ainda de cerca de 0,90?l a cerca de 1,1:1. Conforme se notou existem igualmente concentrações aquosas preferidas, ou conteúdos de água, da mistura de reacção. No processo de produção de malato do presente invento, o conteúdo de água situa-se geralmente dentro dos limites situados entre cer ca de 10$ e cerca de 95^ em peso, mais preferivelmente entre cerca de 40$ e cerca de mais preferivelmente ainda, entre cerca de 45$ e cerca de 75¹^ ^em peso da mistura de reacção.

Muito surpreendentemente, nos limites preferidos dos rácios molares cálcio/malato (e especialmente nos limites mais preferidos, cerca de 1,45:1 a 1,55»1)> a mistura de reacção torna-se mais facilmente trabalhável, formando uma dispersão aquosa ou suspensão que compreende um produto único, granular da reacção de malato, em que o excesso de hidróxido de cálcio se encontra infimamente misturado e em que o malato é produzido nos melhores rendimen tos. Este produto é único e cristalograficamente distinto do malato de cálcio comum, ou hidróxido de cálcio, ou da simples mistura dos dois. Da mesma forma foram, o produto é cristalograficamente distinto do preparado de acordo com o Exemplo 1 da patente de Berg acima referida.

No seu aspecto de composição, o invento abrange es

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CEZ.i9s4 > /

ses produtos sólidos invulgaes que contêm malato, de que uma outra forma muito útil pode ser obtida por meio da utilização de catiões mistos de cálcio e magnésio a rácios molares cálcio; magnésio no processo acima resumido de cer ca de O,99:O;O1 a cerca de 0,01:0,99, mais preferivelmente de cerca de 0,98:0,0,02 a cerca de 0,80:0,20, mais preferi velmente ainda de cerca de Ο,97:Ο»θ3 a cerca de 0,90:0,10.

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Os produtos do processo para a produção de malato pc> dem ser directamente utilizados para a produção de ácido málico. Assim, por meio da utilização do passo do processo acima descrito e do tratamento do seu produto com ácido mineral ou qualquer outra fonte conveniente de H⁺ intercam biável, é garantido o ácido málico.

Utilizando o processo idêntico de produção de malato e tratando o respectivo produto com uma quantidade adicional do componente I (a mistura de reacção difere agora na composição, em que tanto o malato como o maleato se encon tram essencialmente presentes) na presença de catião solubilizante (tal como sódio ou potássio), produz-se 2,2'-ox£ dissuccinato com alto rendimento, como é descrito mais por menorizadamente adiante. Constitui uma característica notável do presente invento que, executando—se um processo de sintese de 2,2·-oxodissucdnato de dois passos, utilizando-se o primeiro passo de formação de sais de malato em forma sólida quase quantitativa (a temperaturas relatjL vamente elevadas) e utilizando-se outro passo de reacção de sais de malato com mais maleato e solubilização de quan tidades de catião monovalente (a temperaturas relativamente inferiores), uma mais eficaz conversão do componente I em 2,2¹-oxodissuccinato pode ser garantida.

presente invento tem outras formas de realização preferidas que são descritas aqui em pormenor. Assim,num

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Case 3752/ X processo comercial típico para a produção de malato que envolve passos de reciclagem, o componente I utiliza uma mistura de maleato com um ou mais dos 2,2'-oxodissuccinato, malato ou fumarato. De facto, verificou-se que o processo de produção do malato é geralmente capaz de intercon verter uma mistura dessas partes orgânicas para formar malato com um elevado rendimento. 0 componente I terá uma composição (íde peso) dentro dos seguintes limites, para se obterem melhores resultados:

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$ em peso	Geralmente Aceitáve1	Preferida	Mais Preferida
maleato	20-100	50-100	90-100
malato	0-50	0-30	0-10
2,2'-oxodissuccinato	0-50	0-30	0-10
fumarato	0-50	0-30	0-10

Quando o componente I tem a gama de composições acima inidicada, os rácios de composição críticos indicados ilustrados na forma de realização simples acima referida necessitam naturalmente de uma definição mais complexa: os rácios serão calculados com base ao material de alimentação de maleato tomado no seu conjunto, em vez de apenas no maleato. Dando-se a tolerância adequada para a quantidade molar total de carboxilato utilizada como maleato,malato, 2,2'-oxodissuccinato e fumarato, os rácios são ainda geralmente de acordo com a ilustração simples acima for necida.

processo para a produção de malato do presente invento é um processo de alto rendimento. Rendimentos de 90$ em peso ou mais são a norma. (Os rendimentos aqui apresentados são baseados na percentagem de peso do mate—

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rial de alimentação orgânica, i.e., no peso total de malea to + malato + 2,2'—oxodissuccinato + fumarato, usado ou pre sente na mistura de reacção. Ver o protocolo analitico que se segue para mais pormenores). Quando a única consideração é o rendimento bruto, podem facilmente conseguir-se ren dimentos de 99^ ou mais, por meio da utilização do presente invento.

Mod. 71 - 10 000 ex -4-87

A maximização do rendimento do malato, no entanto, não constitui aqui a única consideração. 0 presente inven to proporciona escolhas de condições de reacção e composições das misturas de reacção produtoras de malato especial mente adequadas para se obterem produtos contendo malato aqui descritos como sólidos granulares facilmente manuseáveis a invulgares. Deste modo, por meio da selecção de um vaso de reacção com meios convencionais para drenar os licores gastos (por exemplo por meio de gravidade) e pela utilização de rácios molares específicos geralmente elevados de componentes Il/l e IIl/l como será discutido mais profundamente daqui em diante, a fase liquida da mistura de reacção pode ser simplesmente drenada no final da fase de produção do malato, deixando-se o produto granular no reactor. Isso facilita os processos subsequentes (por exemplo, preparação do ácido málico ou do 2,2’-oxodissuccinato) no mesmo reactor que é utilizado para a sintese do malato.

Alternativamente, podem ser utilizados reactores separados para se produzirem cada um dos sais de malato, ácj. do málico e 2,2'-oxodissuccinato conforme aqui se mostra. Por exemplo, modificando-se as condições de reacção e a composição da mistura de reacção produtora do malato, ape nas ligeiramente, garante-se a obtenção de uma forma mais fina de produto sólido granular contendo malato acima referido sob a forma de uma lama bombeável, que pode ser facilmente transferida para dentro de reactores separados

-1760487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 usados para converter o produto de malato de acordo com o invento em ácido málico ou 2,2’-oxodissuccinato. Tal modificação do processo utiliza as temperaturas e tempos de reacção preferidos na extremidades superiores dos limites indicados, ou utiliza componente I contendo quantidades especificas, limitadas, de fumarato, ou utiliza componente II contendo quantidades especificas, limitadas, de magnésio, para garantir as desejadas lamas. Estas e outras considerações são descritas mais completamente daqui em diante.

Um outro aspecto do presente invento, de importância considerável, é a da verificação de um processo capaz de controlar os niveis de fumarato no produto com malato, ou no produto com ácido málico ou 2,2'-oxodissuccinato dele derivado.

Os resultados aqui indicados são particularmente sur preendentes em vista dos factos de, por um lado, Berg, a despeito da utilização de condições de reacção variáveis, apenas comunica misturas de malato e 2,2'-oxodissuccinato. Nas nossas mãos, de facto, o processo de Berg também forma fumarato. 0 processo de Berg que utiliza cálcio ou magnésio é consistente com a adição catalizada por base de Michael, do maleato ao malato formado in situ e daí forma-se, presumivelmente, fumarato, pelo menos em parte, a par tir da decomposição do 2,2¹-oxodissuccinato. 0 presente processo para a produção de malato evita ou minimiza tais reacções secundárias, maximizando selectivamente desse mo do a formação de malato. Por outro lado, os processos comerciais correntes para a manufactura de ácido málico,quan do funcionando a temperaturas elevadas (acima da temperatura de refluxo) semelhantes às quais aqui indicadas, tão também sujeitas à formação de produtos essecundários de fumarato.

Sem ficar limitado pela teoria, o presente processo, através da formação de uma forma sólida, invulgar

-1860487

Case 3752/ X

(tipicamente alcalina, granular) de malato como o sal metálico divalente, pode estabilizar cineticamente e proteger a mistura de reacção contra a temdência para a formação de fumarato. Parece que um total de quatro espécies orgânicas, isto é, maleato, malato, fumarato e 2,21-oxodissuccinato, se encontram envolvidas na presente reacção reacção. Independentemente dos mecanismos envolvidos, o pre sente invento garante os meios para controlar a interconversão dessas espécies, resultando daí elevados rendimentos de malato.

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 processo de produção de malato do presente invento é considerado como não tendo qualqper verdadeiro ponto crítico relativamente à pressão. Não obstante, uma vez que ele envolve geralmente o aquecimento de uma mistura aquosa a temperaturas acima da de refluxo, a reacção produtora de malato seja levada a efeito num vaso de reacção fechado de construção convencional, tal como seja o 316 SS (aço inoxidável) . Este vaso de reacção não precisa de ser de titanio, nem precisa de poder suportar pressões elevadas, uma vez que o processo (diferentemente do tratamento de matérias primas) não é corrosivo e funciona satisfatoriamente a baixas pressões. Pressões tão baixas como cerca de 3θ psi (θ,21 MPa) podem ser usadas; mais tipicamente, o processo funciona a pressões nos limites de até cerca de 150 psi (1,03 MPa). Mais preferivelmente são utilizadas pressões entre cerca de 35 e cerca de 85 psi (0,24 a cerca de 0,59 MPa). Se se desejar é possivel operar a pressões mais elevadas mas sem nenhuma vantagem adicional. É igualmente possivel conduzir a reacção produtora do malato num vaso de reacção que não seja selado no sentido convencional do termo; por exemplo, a evaporação da água é aceitável desde que a mistura de reacção não ferve até ficar seca às temperaturas de reacção utilizadas. Para esse fim é suficiente prover-se à presença de uma cabeça

60487

Case 3752/ X

de pressão dentro dos limites acima indicados ou mais elevada, mantida no vaso de reacção durante o tempo de reacção indicado.

Assim, o vaso de reacção pode fazer uso de vapor pressurizado, super-aquecido, introduzido por meio de injecção directa e pode ser equipado com saidas de vapor e/ou válvu las de alivio de pressão. Outros aspectos do desenho do reactor, por exemplo os meios de agitação e de aquecimento, são convencionais.

As temperaturas de reacção para o processo de produção de malato aqui apresentado são acima das temperaturas de refluxo, geralmente cerca de 120°C ou acima. Mais preferivelmente, temperaturas na gama de cerca de 130°C a cer ca de 220°C são utilizadas. Mais preferivelmente, as temperaturas situam-se entre os limites de cerca de 140°C e cerca de 190°C.

Os tempo de reacção para o processo de produção de malato são de pelo menos cerca de 10 minutos, mais preverivelmente de cerca de 10 minutos a cerca de 16 horas, mais preferivelmente de cerca de 30 minutos a cerca de 6 horas. 0 tempo de reacção é geralmente medido a partir do completamento da carga de todos os componentes das misturas de reacção produtoras de malato no reactor e de a temperatuzra de reacção da mistura ser tratada tão depressa quanto possivel ao seu ponto. Naturalmente entender-se-á que tempos de reacção mais curtos são preferivelmente acompanhados pe la selecção de temperaturas de reacção mais elevadas dentro dos limites indicados.

Componentes da Mistura de Reacção Produtora de Malato

Os componentes desta mistura são o componente I, (com a composição acima descrita), componentes II (cálcio,

-2060487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 magnésio ou misturas desses catiões divalentes) e III base em excesso (i. e., ião hidróxido); conforme se notou a água está também presente. Conforme foi notado numa simples ilustração de um processo preferido de acordo com o invento, acima resumido, o componente I pode ter uma forma de ácido orgânico e ambos os componentes II e III, em conjunto, podem convenientemente ser proporcionados em simultâneo, por exemplo sob a forma de hidróxido de cálcio. Alternativamente, é possível ajustar as quantidades de cada um dos componentes 1,11 e III independentemente.

De forma geral, o processo produtor de malato utiliza mais do que um mole do çomponente II por cada mole de material de alimentação com maleato I. Quando o material de alimentação de maleato apenas compreende dianiões, por exemplo, quando é constituido por maleato e fumarato ou maleato, fumarato e malato reciclado, os rácios molares dos componentes Il/l são conforme são dados na ilustração simples do processo (utilizando-se anidrido maleico e hidróxido de cálcio) acima referido. Quando estão igualmente presentes tetra-aniões, i.e., 2,2'-oxodissuccinato, se encontram igualmente presentes no material de alimentação de maleato, a convenção é utilizada, para propósitos de calculo das quantidades de reagentes, de se expressar a quantidade molar total do componente I numa base de anião divalente. Geralmente, moles (i) = moles de dianiões, na soma dos moles de maleato + malato + 2,2’—oxodissuccinato + fumarato carregados na reacção produtora de malato.

Cada mole de 2,2'-oxodissuccinato contribui com 2 moles de equivalentes dianiões.

Neste processo de produção de malato, a água encontra-se invariavelmente presente, pelo menos numa quantidade suficiente para permitir que a reacção tenha lugar (cerca de 10 Ί em peso). Em geral, a mistura de reacção produtora de malato compreende entre cerca de 10 e cerca de

-2160487

Case 3752/ X

%, mais preferivelmente ce^rca de 40 % a cerca de 90 %, mais preferivelmente de cerca de 45 a cerca de 73 % de á~ gua. Também essencial é que a reacção seja alcalina,isto é, ao combinar-se T, II e III em presença da água, a mistura de reacção deverá ser neutralizada e, além disso,ser tornada alcalina na medida determinada pela quantidade do excesso do componente base III. Os moles de H⁺ e ^-OH envolvidas na neutralização da mistura de reacção (resultando essas quantidades inerentemente da forma química dos reagentes)formam naturalmente água e são tomados em consideração para a definição da mistura de reacção como aquosa. Para além disso, ao declarar-se o conteúdo de água das mis turas de reacção em causa, toma—se em consideração a àgua formada pela neutralização.

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Geralmente, o processo de produção de malato aqui apresentado utiliza um rácio molar dos componentes 111:1 (isto é, base em excesso: componente orgânico) de pelo me_ nos cerca de 0,2:1. De preferência esse rácio situa-se en tre os limites de 0,6:1 a cerca de 1,4:1, mais preferivelmente, entre cerca de 1,45:1 e cerca de 1,55:1.

A composição orgânica do componente do tipo I sendo conforme se notou, um processo satisfatório de produção de malato de acordo com o invento faz uso de um componente do tipo I essencialmente constituído por entre cerca de 20% e 100% de maleato, de 0% a cerca de 50% d® fumarato, de 0% a cerca de 5θ% He 2,2'-oxodissuccinato e de 0% a ceb ca de 50% de malato. Mais altamente preferido é utilizar-se uma elevada proporção de maleato, juntamente com apenas quantidades limitadas de um ou mais das restantes três partes orgânicas, malato, 2,2’-oxodissuccinato e fumarato. Assim, conforme se indicou, um material de alimentação I mais preferido compreende cerca de 50-100 % (mais preferivelmente cerca de 90-100%) de maleato, sendo o restante de

-22-9. 0E7 I99C .ν'* %

6θ48γ

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

I malato, 2,2’-oxodissuccinato, fumarato ou suas misturas. Tipicamente, os processos comerciais mais altamente preferidos com base no presente invento, incluem quantidades re ciciadas (ou carregadas inicialmente) de malato, 2,2'-oxodissuccinato ou fumarato, cada uma delas dentro dos limites situados entre 0°n e cerca de 10^ em peso do total do componente I.

processo para a produção de malato do presente invento é eficaz quando apenas se utilize o magnésio como componente II. No entanto, se for usado um único catião divalente, o cálcio deverá ser utilizado como componente

II para garantir uma produção mais elevada. Notavelmente, se o componente II fôr constituído essencialmente por misturas de cálcio com relativamente pequenas proporções de magnésio, garantem-se rendimentos de malato superiores a 99 %. Quando se utilizam misturas de cálcio/magnésio como componente II, os rácios molares cálcio/magnésio são tipicamente de cerca de Ο,99:θ,θΐ a cerca de 0,01:0,99, mais preferivelmente de cerca de 0,98:0,02 a cerca de 0,80:0,20, mais preferivelmente ainda de cerca de 0,97:0,03 a cerca de 0,90:0,10.

Geralmente o processo de produção de malato de acordo com o presente invento é efectuado utilizando—se misturas de reacção alcalinas aquosas constituídas essencialmen pelos componentes I,II e II e água. No entanto, podem estar presentes ainda outros catiões tais como catiões metálicos monovalentes. Quando o componente II é constituído essencialmente por cálcio, verificou-se que a quantidade total de catiões monovalente solúveis adicionais deve ser controlada a ou abaixo de cerca de 0,4 fracções de mola do total dos catiões não hidrogenados, a fim de se conseguirem rendimentos optimos. De forma geral, ao expressar a quantidade total de catiões não hidrogenados (monovalentes ou polivalentes) na mistura de reacção produtora de

-2360487

Case 3752/ X

Λ .1 malato como 1 mola ferido do tiões não presente hidrogenados totais que compreende de caconsti(1,0 fracções de mola), um processo pre invento utiliza uma composição ou é tuida por entre cerca de 0,8 e cerca de 1,0 (mais preferivelmente cerca de 1,0) fracções de mole de misturas dem dos tes

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 cerca de 0,9 a cerca de 1,0, mais preferivelmente cálcio, magnésio ou suas Facultativamente, neste processo preferido popresentes sódio, potássio, misturas dos referi, ou catiões monovalentes solubilizanpor exemplo, tetra-alquilamónio ou semesituados entre O e cerca de 0,2 por exem fracções de estar sódio e potássio equivalentes, lhantes, a niveis pio, cerca de 0,1 hidrogenados.

Formas Químicas e lato lico não

Físicas dos

Reagentes

Geralmente, os passos do processo de produção do e consequentemente processos de produção de ácido ou 2,2'-oxodissuccinato aqui apresentados não estão especialmente limitados quanto à forma quimica ou fisica dos reagentes, desde que proporções especificadas lista de reagentes úteis inclui qualquer um dos maleatos nato, fumaratos , bonatos de cálcio ou magnésio mamamisturas de reacção contendo as sejam utilizadas. Uma extensa pode ser apresentada; essa lista , malatos, 2,2 '-oxodissuccióxidos, hidróxidos, carbonatos e bicarIgualmente incluidos ácido maleico, ácido e 2,2 *-oxodissuccinato ácido, bem como qualquer misou sal parcial dos catiões estão fumátura acima referidos.

Conforme se notou, sódio, monovalentes solubilizantes semelhantes, solúveus na água,são facultativamente utilizados no proces so de produção de malato e só são tolerados a níveis limitados, em contraste com o processo de produção de 2,2’-oxo dissuccinato discutido daqui em diante, onde o efeito sopotássio e outros catiões na forma de sais

-2460487

Case 3752/ X

lubilizante de tais catiões é essencial. Dado que as formas químicas de tais catiões monovalentes incluem 2,2'-oxodissuccinato tetrasódico e a mistura de 2,2¹-oxodissuccinato de sódio/cálcio de um passo de produção de 2,2^f—oxodissuccinato (descrito abaixo), para o passo produtor de malato deverão de preferência ser limitadas de acordo com as limitações assinaladas acima, na composição do componente TI e no conteúdo geral de catião monovalente não hidrogenado das misturas de reacção produtoras de malato.

Mod. 71 - 10 000 ex · 4-87

Geralmente a forma quimica dos catiões não hidrogenados será a de óxido, hidróxido como o hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio ou semelhante, ou mais aniónicos inertes. Para efeitos de pré-neutralização do componente I, podem ser usados sais como o carbonato de cálcio. Aniões inertes, por exemplo, sulfato, podem estar facultativamente presentes; mas mais preferivelmente, não se utilizam aniões inertes. Auxiliares de processamento, por exemplo, silicatos, aluminatos, agentes tensio-activos e hidrótropicos, podem ser facultativamente usados nos processos de acordo com o invento. Nas composições de partida são desejáveis baixos níveis de fumarato ou magnésio,para o processo de produção de malato (no entanto os produtos preferidos de malato, ácido málico ou 2,2'-oxodissuccinato, têm, tipicamente, níveis de fumarato inferiores a cerca de 7% em peso das partes orgânicas).

Formas de Realização do Invento que Maximizam as Produções de Malato

Rendimentos máximos de malato são facilmente obten sivas no processo de produção do malato de acordo com o invento, por meio da simples escolha das temperaturas, tempos, proporções e formas químicas dos componentes I, II, III e quantidades de água, cada uma delas conforme indicado mais acima.

-2560487

Case 3752/ X r

* t*

Apreciar-se-á que, para melhores resultados, rametros acima referidos não serão seleccionados independentemente uns dos outros. Assim, a utilização de tempera turas de reacção mais baixas é geralmente acompanhada pela escolha de tempos de reacção mais longos e vice-versa. Ver por exemplo, Quadro 1 e os pios II-XV mais à frente;

88,9$ θ obtido por meio da escolha de uma temperatura de reacção reacção a uma temperatura superior obtem-se um rendimento de 94,9$ resultados no Exemplo os patabulados nos ExemII, um rendimento de de cerca de 120°C e do periodo bastante longo de de 16 horas. Em contraste e mais preferivelmente (cerca de 1Ó5°C) do Exemplo XTV, passada apenas uma hora.

Mod. 71 - 10 OOO βχ - 4-87

Quadro 1 fornece ilustrações detalhadas não limias quais os melhores rendimentos ser obtidos. (vêr os exemplos, mais adiante, para mais tativas das condições sob possiveis de malato podem especialmente Exemplos I, pormenores de processamento)

XV e XX

QUADRO I

REALIZAÇÃO N? .	COMPONNENTE I MOLES ( $ PESO	COMPONENTE II MOLES (Ca²⁺/Mg²⁴)	COMPONENTE III (MOLES,Ex-	CONTEÚDO DE ÁGUA ($ PESO)
cesso	“oh)
1	maleato	1	Ca²⁺1,33	1,0	70,6
	(100$)		Mg²⁺0,17
2	maleato	1	Ca² 1,45	1,0	70,3
	(100$)		Mg²⁺O,O5
3	maleato	1	Ca²⁺1,45	1,0	70,3
	(100$)		2+ Mg 0,05
4	maleato	1	Ca²⁺1,455	1,0	7O_z3
	(100$)		Mg²⁺O,O45

-26Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

60487 Case 3752/	X		Λ r. /	£ < tf	X
		QU; 10 I (continuação)
REALIZAÇÃO	COMPONENTE	COMI ,ΝΕΝΤΕ	COMPONENTE CONTEÚDO	DE
N«.	I Moles	II Moles	III	Ãgua
	(% Peso	(Ca²⁺/Mg²⁺)	(Moles,Ex- -OHx cesso )	(% Peso)
5	Maleato 1	Ca²⁺l,4o	0,8	71,3
	(100%)	Mg²⁺0,00
6	Maleato 1	Ca²⁺1.5	1,0	70,2
	(100%)	Mg²⁺0,00
7	maleato 1	Ca²⁺l_?50	0,9	68,9
	(91%)	Mg²⁺0,00
	maleato O.l
	(9%)
8	maleato 1	Ca²⁺l,20	0,4	52,7
	(100%)	Mg²⁺0,00
9	maleato 1	Ca²⁺1_T3O	0,6	72_;4
	(100%)	Mg²⁺0,00
		QUADRO I fcontinuação)
REALIZAÇÃO MOLES MOLES N°. Il/I ΠΙ/Ι	COMPOSIÇÃO DO COMPONEN TE II (Ca: Mg, Racio Molar)	FORMA QUÍMICA DOS REAGENTES/ORDEM DA CARGA
1 1.	5:1 1:1	0,89:0,11	Nota de	rodapé	1
2 1.	5:1 1:1	0,97:0,03	Nota de	rodapé	2
3 1.	5:1 1:1	O_?97:O,O3	Nota de	rodapé	3
		-27-

60487

Case 375²/X /

¥

QUADRO I (continuação)

FORMA QUÍMICA DOS

REAGENTES/ORDEM

DA CARGA

REALIZAÇÃO MOLES

N2.

ΣΙ/Ι

MOLES COMPOSIÇÃO

DO COMPONEN

IIl/l TE II, (Ca:

Mg, Racio

Molar)

Mod. 71 - 10 OOO ax - 4-87

	4	1.5:1	1: 1	0.97:0	.03	Nota	de rodapé	4
	5	1.4:1	0.8:1	1.00:0		Nota	de rodapé	5
	6	1.5:1	1:1	1.00:0		Nota	de rodapé	6
	7	1.5:1	0.9:1	1.00:0		Nota	de rodapé	7
	8	1.2:1	0.4:1	1.00:0		Nota	de rodapé	8
	9	1.3:1	0.6:1	1.00:0		Nota	de rodapé	9
				QUADKO I	(continuação)
REALIZAÇÃO N®.	TEMPERATURA DE REACÇÃO em °C .	TEMPO DE REACÇÃO Horas	$ PESO (HPLC) MALATO	$ PESO (HPLC) 2,2' -Oxodissuccinato
1		180		6	98.0		1.3
2		145		6	98.9		0.3
3		165		6	99.2		0.2
4		148		7	98.8		0.3
5		165		6	98.1		0.7
6		180		2	96:0		2.4
7		165		7	99.2		0.2
8		180		6	95.8		1.8
9		145		6	95.0		2.1

-281

60487 Case 3752/ X	t â * ^;í'^y --9.M-88 QUADRO I (continuação)
REALIZAÇÃO	$ PESO	% PESO	CARACTER D0
N° .	(HPLC)	(HPLC)	PRODUTO
FUMA-	MALEA-
	RATO	T0

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

1	0,5	0,2	Lama bombeavel de malato granular
2	0,8	-0-	If ff II If ff
3	0,6	-0-	ff II fl If II
			(Ver Exemplo XX)
4	0,9	-0-	fi ii υ ii if
5	1,1	-0-	II II II fl 11
6	1,6	-0-	Grânulos grossos facilmente se paráveis por decantação ou infiltração a partir do licor aquoso (Ver Exemplos XV, XVl)
7	0,6	-0-	Grânulos grossos
8	2,4	-0-	Massa sólida dura
9	2,9	-0-	Massa sólida dura
			QUADRO I (Notas de rodapé)

1 mola de anidrido maleico; 433,7 g de água*; 0,17 moles de hidróxido de magnésio e 1,33 moles de hidróxido de cálcio.

1 mola de anidrido maleico 431,7g água*; 0,05 moles magnésio hidróxido e 1,45 moles de hidróxido de cálcio.

1 mola de anidrido maleico 431,7g água*; 0,05 moles de hidróxido de magnésio e 1,45 moles de hidróxido de cálcio.

1 mola de anidrido maleico 431,7g água*; 0,045 moles

-29y _ . '

-9 DEZ. ó88

60487

Case 3752/ X l

de hidróxido de magnésio e 1,055 moles de hidróxido de cálcio.

mola de anidrido maleico 438,3g água ; 1,4 moles de hidróxido de cálcio.

mola de anidrido maleico 431,Og água ; 1,5 moles de hidróxido de cálcio.

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

1 mola de anidrido maleico441,Ig de água*; 1,4 moles de hidróxido de cálcio; 0,1 moles de malato de cálcio.

1 mola de anidrido maleico 180,Og de água*; 1,2 moles de hidróxido de cálcio.

1 mola de anidrido maleico 463,7g de água*; 1,3 moles de hidróxido de cálcio.

*- Água total incluindo a libertada na neutralização.

Conforme notado acima, a maximização absoluta do ren dimento não é aqui a única consideração e o Quadro I ilustra igualmente formas de realização especialmente preferidas do presente invento onde se deseja isolar o produto sólido granular (por exemplo, por meio de filtração; vêr forma de realização 6 no quadro) ou onde se deseje obter uma lama facilmente bombeável da mesma forma granular do malato ( que tem um tamanho de particula médio inferior; vêr formas de realização 1-5).

Quadro 1 ilustra igualmente a sintese de malato de elevado rendimento, em que a mistura de reacção forma uma massa dura menos desejável (vêr formas de realização 8 e 9), a que falta o atractivo do manuseamento apresentado pelas formas granulares grossa ou fina (bombeáveis). Estas últimas formas, mais desejáveis, do produto, criam-nos componentes Il/l rácios molares que se situam dentro dos limites preferidos (^ 1,3:1 e < 1,7:1), obtendo-se re-3060487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 OOO βχ - 4-87 sultados especialmente bons com rácios molares de Il/l de 1,4:1 ou l,5sl. Em contraste, utilizando-se um rácio molar de Il/l de 1,3:1 ou menor (vêr formas de realização 8 e 9), a massa dura menos desejável do produto malato é aqui lo que se obtem. Para fins de comparação, estes rácios molares II/I menos desejáveis tendem, aparentemente, a corresponder aos utilizados por Berg e Lambert e al., referidos mais acima.

Em ligação com as formas de realização preferidas do invento produtor de malato, é igualmente geralmente vantajoso utilizar-se massas relativamente elevadas de reagentes, relativamente às quantidades de água. Nota-se que os termos concentração aquosa e PH são aqui geralmente e— vitados, devido ao facto de o passo de produção de malato do processo ser uma reacção em duas fases, de modo que o pH não reflecte com precisão a quantidade de excesso de hidróxido na mistura de reacção. O termo concentração aquosa é igualmente inútil, dado que as proporções geralmente elevadas das espécies reagentes que não se encontram na solução em qualquer momento dado no tempo.

Igualmente, em conjugação com o Quadro 1, é de salientar que as vantagens combinadas de elevado rendimento, grande pureza do componente orgânico do produto e o produto facilmente bombeável, ocorrem todas simultaneamente nas proporções molares cálcio: magnésio ilustradas (vêr forma de realização 1-4). Igualmente benéficos para melhorar a formação de um produto granular fino, bombeável são quaisquer um dos seguintes factores: temperatura de reacção elevadas, tempos de reacção mais longos ou a presença de quantidades limitadas de malato ou fumarato no componente I (vêr também, por exemplo, a forma de realização 7, cujo pro duto é igualmente granular, ou os Exemplos XXIII ou XXVI mais abaixo).

-3160487

Case 3752/ X '9 9t7 1888

Preferidos do

Processo de Produção de

Formas de

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Malato Envolvendo Escolhas Particulares Formas de Reagentes ou Envolvendo Reciclagem

O processo para a produção de malato aqui descrito pode fazer uso de escolhas particulares de formas reagentes, ou pode envolver a reciclagem, dependendo das fontes económicas ou das correntes de reciclagem disponíveis na instalação de fabrico. Mais simplesmente, conforme ilustrado acima, serão suficientes o anidrido maleico e o hidróxido de ácido.

No entanto, o presente invento abrange igualmente um processo para a produção de malato que utiliza a reciclagem de uma porção do referido componente I; numa simples ilustração, maleato fresco (0,8 fracções de mola) e fumarato reciclado (0,2 de fracções de mola) são carregados num reactor produtor de malato juntamente com os componentes II, III e água, conforme acima especificado. Numa ilustração mais complexa utilizando um passo de pré-neutralização que envolve o carbonato de cálcio (que pode facultativamente ser uma corrente de carbonato de cálcio reciclado), o invento abrange um processo alcalino aquoso para garantir o malato numa forma de sal sólido, alcalina, de cálcio ou mista de cálcio/magnésio pelos passos que compreendem em sequência:

1. reacção do anidrido maleico ou ácido maleico e carbonato de cálcio para formarem uma mistura;

2. permitir-se que se desenvolva dióxido de carbono ;

3. torna-se a referida mistura alcalina, utilizando-se hidróxido de cálcio ou sua mistura com hidróxido de magnésio; tudo desde que os referidos

-3235

-9 DEZ. 1288

60487

Case/ X

3752

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 reagentes sejam usados a um rácio molar de (cálcio + magnésio): maleato dentro dos limites situa entre mais de cerca de 1,3:1 e menos do que (ou igual a) cerca de 1,7:1, um rácio molar cálcio: magnésio dentro dos limites situados entre cerca de 1,00:0,00 e cerca de 0,80:0,20, um conteúdo de água situado entre cerca de 45 $ e cerca de 73 $ θ um execesso de hidróxido situado en tre cerca de 0,6 e cerca de 1,4 moles por mola de maleato utilizada; e

4. reacção da referida mistura num vaso fechado a temperaturas variando entre cerca de 140°C e cer ca de 190°C durante um periodo entre cerca de 0,5 e cerca de 6 horas.

Nesta ilustração é facilmente possivel utilizar um reagente de fumarato contendo maleato no referido passo 1 até ao limite de não mais do que cerca de 0,2 moles de fumarato presentes por mola do referido anidrido maleico ou ácido amaleico adicionados em cada ciclo.

Outra forma de realização do invento, altamente preferida quando o passo de produção de malato é agregado com um passo subsquente de produção de 2,2’-oxodissuccinato (vêr apresentação mais adiante), utiliza os seguintes reagentes para carregar o reactor produtor de malato: água, bolo de filtro de carbonatode cálcio do processo do 2,2'-oxodissuccinato (contendo o referido bolo de filtro quantidades limitadas de sais de 2,2 ’-oxodissuccinato de sódio) e anidrido maleico. Estes reagentes são carregados em qualquer ordem e a criação de dióxido de carbono é deixada chegar ao fim. Finalmente, o excesso do hidróxido (com ponente IIl) e o resto do cálcio necessário são adicionados simultaneamente sob a forma de hidróxido de cálcio.

-33*5

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Case/ X

3752

A reacção produtora do malato é então levada a efeito da forma usual. Nesta forma de realização, o cálcio pode, facultativamente, ser reciclado por meio da utilização de um forno de cal, para converter o produto secundário de carbonato de cálcio do processo do 2,2'-oxodissuccinato, em hidróxido de cálcio. Facultativamente podem estar igualmente presentes por intermédio de correntes de reciclagem adicionais, quantidades limitadas de qualquer um ou mais dos elementos fumarato, malato ou 2,2'-oxodissuccinato, dentro dos limites indicados atrás.

Novo Processo de Ácido málico

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Conforme se notou, por meio da simples acidificação do produto que contem o catião do passo produtor de malato aqui indicado, o catião divalente pode ser deslocado, de modo que se obtenha ácido málico. Assim, o presente invento abrange um processo para a manufactura de ácido málico, utilizando-se o processo de produção de malato acima definido, seguido por um passo de acidificação. Devido à elevada pureza do componente orgânico produzido no processo de produção de malato aqui apresentado, bem como devido a consideração de ordem económica, um processo de ácido máli— co que utilize o presente invento oferece vantagens consideráveis. Por exemplo, um produto contendo malato tipico com niveis muito baixos de fumarato necessita de muito pou ca purificação orgânica.

Composições Novas

Nos seus aspectos de , o presente invento sólidos invulgares do proformas mais preferidas são facilmente filtrável e o composição abrange os produtos granulares, cesso produtor de malato, cujas o grânulo relativamente grosso, grânulo mais fino bombeável (em água ou no licor mãe da reacção) acima descritos. Conforme se notou, as vantagens de processamento destas formas de malato são consideráveis

-34A V -9 OtZ !988

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 especialmente pelo facto de serem muito facilmente separadas da fase aquosa da mistura de reacção, por um lado, embora, por outro lado, não formam massas sólidas grande, intratáveis.

Como se verá através dos exemplos que se seguem, as provas experimentais confirmam que tais formas granulares do malato constituém uma composição cristalográfica única, conforme é confirmado pela análise de raios X.

Composições orgânicas ilustrativas tipicas do produto de malato preferido são as formas de realização 1-7, apresentadas no Quadro I. Em geral, tal produto granular dos processos de produção de malato preferidos compreende, numa base de peso sêco, com base nos malato e maleato,2,2’-oxodissuccinato e fumarato, entre cerca de 71 % e cerca de 99,5 % (mais preferivelmente entre cerca de 90 % e cerca de 99,5 % ) de malato. Na mesma base, o resto orgânico da composição compreende tipicamente entre 0% e cerca de 30% (mais preferivelmente, menos do que cerca de 3%) de 2,2’-oxodissuccinato e entre 0% e cerca de 30% (mais preferivelmente menos do que cerca de 2 %) de maleato. A composição inorgânica é simplesmente determinada com base nas quantidades de cálcio e/ou magnésio e excesso de hidróxido utilizadas. Um produto de malato preferido é ainda caracterizado por ser directamente obtenivel por meio do referido processo em forma alcalina, sólida, de preferência granular, conforme se notou e caracterizar-se ainda por conter uma forma de malato de cálcio. Com base na caracterização crsitalográfica de raios X única de tal pro duto, o invento abrange uma nova composição de matéria que compreende malato é cálcio, compreendendo a referida composição um componente cristalino principal que apresenta

O um espaçamento característico de 8.597 A (20 = 10,28°) medida por meio da utilização da radiação Cu Ιζχ (vêr a apre sentação experimental mais pormenorizada, mais à frente).

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Deve notar-se que o alcali referido, isto é, hidróxido e cálcio, não ser simplesmente removido da composição sem destruir a sua forma cristalina única; também digno de no ta é que os espaçamentos característicos do hidróxido de cálcio estejam ausentes ou presentes apenas a niveis baixos nos dados cristalográficos. ‘ambém aqui abrangidas estão as formas analogamente preparadas mistas de cálcio/ /magnésio e magnésio de tal composição.

Novo Processo de 2,2'-oxodissuccinato

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-07

Além do novo processo de produção de malato, o presente invento proporciona igualmente um processo alcalino aperfeiçoado para produzir 2,2¹-oxodissuccinato.

A menos que indicado de outro modo, rendimentos de 2,2'-oxodissuccinato e niveis de outras espécies orgânicas são expressas como percentagens em pêso do total de espécies orgânicas presentes (por exemplo 2,2'-oxodissuccinato mais maleato mais malato mais fumarato), conforme analizadas por cromatografia liquida de alto rendimento (HPLC).

A literatura de patentes e revistas acima sumariada proporciona processos aquosos para a fabricação de 2,2'-oxodissuccinato a partir de materiais de arranque que compreendem os componentes; I material orgânico de partida compreendendo maleato, II componente de catião metálico divalente e III componente alcalino. Os processos convertem parcialmente o componente de material orgânico de partida em 2,2'-oxodissuccinato. Embora não especificamente mencionados em pormenor estes processos tendem inerentemente a formar produtos secundários, especialmente fumarato.

presente invento abrange um aperfeiçoamento por

X

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Mod. 71 - 10 000 β,χ - 4-β7 meio do qual se garante um elevado rendimento de 2,2'-oxodissuccinato, geralmente de cerca de 80 $ ou mais . 0 aperfeiçoamento compreende: A. selecção dos materiais de partida que compreende: I um composto orgânico que compreende o maleato e malato pré-formado a um rácio molar maleato: malato de cerca de 0,7:1 a cerca de 2,0:1; II um componente de catião metálico divalente escolhido de entre cálcio, magnésio e suas fnisturas a um rácio molar de componente catião divalente: componente orgânico de cerca de 0,1:1 a cerca de O,95íl; ΠΙ um componente alcalino escolhido de entre aniões de hidróxido e produtores de hidró xido; e adicionalmente, TV um componente de catião monovalente solubilizante escolhido de entre sódio, potássio e suas misturas. Também, B. o processo é levado a efeito nu ma mistura liquida, alcalina aquosa dos referidos materiais de partida com as seguintes concentrações brutas peso: água; não mais do que cerca de 75 $; componente alcalino III, expresso como o excesso bruto de hidróxido: pelo menos cerca de 0,0001$; e componente TV catião monovalente solubilizante: pelo menos cerca de 1^>:

De acordo com o presente invento, a mistura B é reagida durante um periodo de tempo suficiente para atingir o referido rendimento de 2,2’-oxodissuccinato a temperaturas entre cerca de 20°C e cerca de 110°C e a reacção é então imediatamente detida. Geralmente são respeitadas as seguintes prescrições: a duração total da reacção não é inferior a 12 horas e não é superior a cerca de 400 dias; o tempo total a qualquer temperatura situada acima de cer ca de 100°C não excede cerca de 1,5 horas; o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 90°C não excede cerca de 4,5 horas; o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 80°C não excede cerca de 13,5 horas; o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 70°C não excede cerca de 1,7 dias; o tempo total a qualquer tem

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Mod. 71 - W 000 «x - 4-87 peratura acima de cerca de 60°C não excede cerca de 5,1 dias; o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 5θ°6 não excede cerca de 15 dias; o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 40°C não excede cerca de 46 dias e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 30°C não excede cerca de 137 dias.

Verificou-se ser desejável ter apenas niveis relativamente baixos de magnésio e de potássio presentes na reacção. Assim, as formas de realização preferidas do presente invento incluem as que compreendem: A. selecção dos materiais de partida que compreendem: I componente orgânico constituído por maleato e malato pré-formado a um rácio molar maleato: malato de cerca de 0,9:1 a cerca de 1,8:1; II componente de catião metálico divalente escolhido de entre cálcio e suas misturas com magnésio, variando o rácio molar cálcio: magnésio entre cerca de 1,0:0,0 e cerca de 0,9:0,1; a um rácio molar de componente catião valente: componente orgânico situado entre cerca de 0,2:1 e cerca de 0,85:1; III componente alcalino escolhido de e_n tre os aniões de hidróxido e produtores de hidróxido; e, adicionalmente, IV componente de catião monovalente solubilizante escolhido de entre sódio e suas misturas com o potássio, variando o rácio molar sódio: potássio entre cer ca de 1,0:0,0 (isto é, sem potássio presente) e cerca de 0,9:0,1 (isto é, um baixo nivel de potássio presente); e B.condução do processo numa mistura liquida, alcalina aquosa dos referidos materiais de partida com as seguintes concentrações brutas em peso: água: de cerca de 25 $ a cer ca de 60 'C; componente alcalino III, expresso como excesso bruto de hidróxido: de cerca de 0,0001$ a cerca de 2$;

e componente IV de catião monovalente solubilizante: de cerca de 3$ a cerca de 20$. Esta forma de realização prçj ferida envolve ainda a reacção da referida mistura a temperaturas situadas entre cerca de 20°C e cerca de 110°C

'-3 btZ. 788 i

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 durante um periodo suficiente para se atingirem os 80% ou mais, de rendimento em 2,2¹-oxodissuccinato e paragem da reacção; desde que a duração total da reacção não seja in_ ferior a 12 horas e nem superior a 240 dias e ainda desde que: o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 100°C não excede cerca de 1 hora e o tempo total a qual, quer temperatura acima de cerca de 90°C não exceda cerca de 3 horas e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 80°C não exceda cerca de 8 horase o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 70°C não exceda cerca de 1 dia e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 60°C não exceda cerca de 3 dias e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 50°C não exceda cerca de 9 dias e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 40°C não exceda cerca de 27 dias e o tempo total a qualquer temperatura acima de 30°C não exceda cerca de 81 dias.

Quando se utilizam apenas sódio e cálcio como catiões metálicos monovalentes e divalentes essenciais, o presente invento tem formas de realização preferidas que compreendem A. escolha de materiais de partida que compreendem I um componente orgânico constituido por maleato e malato pré-formado a um rácio molar maleato: malato situado entre cerca de 1,05:1 θ cerca de 1,7:1, mais preferivelmente de cerca de 1,1:1 a cerca de 1,6:1; TI componente catião metálico divalente escolhido do cálcio a um rácio molar componente catião divalente: Componente orgânico entre cerca de 0,20:1 e cerca de 0,85:1 muito preferivelmente, entre cerca de 0,35:1 e cerca de 0,80:1; III componen te alcalino seleccionado de entre os aniões de hidróxido ou produtores de hidróxido; e, adicionalmente, IV um único componente catião monovalente solubilizante, nomeadamente sódio; e a condução do processo numa mistura liquida, alcalina aquosa dos referidos materiais de partida com as

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- 10 000 βχ - 4-87 seguintes concentrações brutas em peso: água: de cerca de 30$ a cerca de 50*^· (mais preferivelmente, de cerca de 30$ a cerca de 45^); componente alcalino III, expresso como ex cesso bruto de hidróxido: de cerca de 0,01$ a cerca de 1,5$ (mais preferivelmente, de cerca de 0,05°^ a cerca de 1$); e componente IV catião monovalente solubilizante: de cerca de 3<£ a cerca de 16$ (mais preferivelmente de cerca de 3,5°^' a cerca de 12$). Nestas formas de realização, a mistura liquida, alcalina aquosa dos materiais de partida é reagida a temperaturas situadas entre cerca de 20°C e cerca de 110°C durante um período suficiente para atingirem o referido rendimento de 2,2·-oxodissuccinato e a reacção é depois parada; desde que a duração total da reacção não seja inferior a cerca de 12 horas nem superior a cerca de 4θ dias e ainda desde que: o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 100°C não exceda cerca de 30 minutos e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 90°C não exceda cerca de 1,5 horas e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 80°C não exceda cerca de 5 horas e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 70°C não exceda cerca de 15 horas (idealmente, o tempo total a qualquer temperatura acima de cer ca de 65°C não excede cerca de 1 dia) e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 60°C não exceda cer ca de 1,5 dias e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 50°C não exceda cerca de 8 dias.

Conforme se notou resumidamente, o presente invento tem formas de realização preferidas tanto isotérmicas como não-isotérmicas. As formas de realização não-isotérmicas preferidas incluem aquelas que fornecem consistentemente os rendimentos mais elevados (isto é, superiores a 85^) de 2,2’-oxodissuccinato.

Formas de realização do invento em que os componen-401

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 tes I-IV e a água são reagidos juntamente de maneira não-isotérmica, incluem as que utilizam os seguintes passos sequenciais: (a) um processo de reacção primária a temperatura elevada com uma duração de cerca de 10 minutos a cerca de 8 horas, a de cerca de 5θ°0 a cerca de 110°C,pondo-se em contacto os referidos materiais de partida para formarem uma mistura liquida, alcalina aquosa como se referiu e reagindo-se para formar uma mistura de produto em bruto, também liquida, constituída por 2,2'-oxodissuccina to recém-formado, juntamente com maleato e malato não reagidos e imediatamente; (b) um processo de maturação a temperatura inferior com uma duração de cerca de 1 dia a cerca de 30 dias, reduzindo-se a temperatura da mistura de produto bruto do passo (a) num ou mais passos (por exemplo, para temperaturas entre cerca de 20°C e cerca de 45°C,muito preferivelmente em 2 horas ou menos) enquanto se retém a liquidez e se continua a reagir a referida mistura de produto bruto, durante um periodo de tempo suficiente para que se combine quimicamente e forme 2,2¹-oxodissuccinato a partir dos referidos maleato e malato; aumentando de_s se modo a proporção total de 2,2'—oxodissuccinato presente na referida mistura de produto bruto, enquanto se consegue o controlo do ritmo de formação do sub—produto fumarato; e (c) paragem do referido processo de maturação a menor temperatura.

Noutras formas de realização não-isotérmicas, o processo (b) pode ser levado a efeito a temperaturas acima dos limites de 2O°C-45°C, mas o rendimento máximo de 2,2'-oxodissuccinato tenderá a cair.

Mais generalizadamente, as formas de realização não-isotérmicas do invento não tem necessidade de compreender uma sequência de fases de temperatura acentuadamente diferentes; por exemplo, o arrefecimento continuo de temperaturas elevadas para temperaturas mais baixas é perfeitamen

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te aceitável. Tais processos de arrefecimento continuo não têm, evidentemente, nenhum período prolongado de manutenção da reacção a qualquer temperatura, mesmo nas temperaturas altas e baixas situadas dentro dos limites especific ados.

Mod. 71 - 10 OOO βχ - 4-87

Nas formas de realização não-isotérmicas preferidas, composições de partida altamente preferidas envolvem A. a selecção de materiais de partida constituídos por: I um componente orgânico constituído por maleato e malato pré-formado a um rácio molar de maleato: malato de cerca de 1,15»1 a cerca de 1,40:1; II um componente de catião metá lico divalente seleccionado a partir do cálcio, a um rácio molar componente de catião divalente: componente orgânico de cerca de 0,41:1 a cerca de 0,76:1 III um componente alcalino seleccionado dos aniões de hidróxido ou produtores de hidróxido; e, adicionalmente, IV um componente de catião monovalente solubilizante, que é sódio; e B. condução do processo numa mistura liquida, alcalina aquosa dos referidos materiais de partida com as seguintes concentrações brutas em pêso: água: de cerca de 35,0% a cerca de 41,0%; componente alcalino III, expresso como excesso bruto de hidróxido: de cerca de 0,10% a cerca de 0,91%; e solubilização do componente IV catião monovalente solubilizante: de cerca de 3,9% a cerca de 10,6 %.

Ainda mais preferível para maximizar o rendimento em 2,2'-oxodissuccinato, o presente invento tem formas de realização em que o passo (a) é levado a efeito a temperaturas elevadas, situadas entre cerca de 50°C e cerca de 110°C e têm uma duração de entre cerca de 10 minutos e cerca de 5 horas, desde que no passo (a), as referidas tem peraturas elevadas não excedam em mais de 100°C durante pe riodos de tempo maiores do que 15 minutos e não excedam os 80°C por períodos maiores do que cerca de 30 minutos; e

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 em que o passo (b) compreende a redução da temperatura para temperaturas inferiores, situadas entre cerca de 20°C e cerca de 40°C num periodo de tempo inferior a cerca de 2 horas e a manutenção das referidas temperaturas inferiores tendo o passo (b) uma duração de entre cerca de 1 dia a 21 dias no total; dese que no passo (b), as referidas tempera turas inferiores não excedam cerca de 3ó°C durante períodos maiores do que cerca de 14 dias.

Conforme se notou, o quimico possui diversas escolhas alternativas quanto aos materiais de partida. Prefere—se ter pelo menos um composto de maleato escolhido de entre um grupo constituído por anidrido maleico e ácido ma leico, juntamente com pelo menos um composto de malato escolhido do grupo constituído pelo ácido málico e os seus estereo-isómeros.

Existem diversas fontes possíveis de sódio para utilização no processo. Prefere-se utilizar material de partida que incluua pelo menos um composto contendo sódio escolhido do grupo constituído por maleato dissódico, malato dissódico, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio e hidróxido de sódio.

Materiais de partida comuns incluem um ou mais compostos seleccionados do grupo constituído por maleato de cálcio, malato de cálcio, hidróxido de cálcio, óxido de cálcio e carbonato de cálcio. Certas formas quimicas mais invulgares de material de partida contendo cálcio podem igualmente ser usadas. Por exemplo, uma forma especifica de hidróxido de malato de cálcio, tal como é ilustrado no Exemplo 9 mais à frente, é adequada para utilização neste processo.

Os materiais de partida incluem também geralmente pelo menos um composto que forma aniões de hidróxido na água. Tais compostos incluem, de preferência, um ou mais

-43-9 GEZ. iS68 •-v

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compostos seleccionados do grupo constituído por hidróxido de sódio, hidróxido de cálcio e óxido de cálcio.

Menos desejavelmente, os materiais de partida podem incluir vários sais de potássio ou magnésio convencionais, tais como hidróxido de potássio, hidróxido de magnésio ou s emelhantes.

Sejam quais forem as formas quimicas dos materiais de partida, o que é essencial aqui é combiná-los para proporcionarem os rácios acima especificados e respectivas proporções dos componentes I—IV e da água.

Mod. 71 - 10 000 ax - 4-87

Um conjunto completo simples de materiais de partida é constituído esencialmente por anidrido maleico, ácido málico D,L, hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio. Num processo preferido que utiliza esses materiais de partida, o passo (a) processo de reação a temperatura elevada, compreende a adição do anidrido maleico ao longo de um período de cerca de 10 a 30 minutos, sob a forma de porções sólidas ou como liquido, a temperaturas acima do ponto de fusão mas de preferência não excedendo cerca de 100°C, a uma mistura pré-formada continuamente agitada dos referidos ácido málico-D,L, hidróxido de cálcio e hidróxido de sódio, tendo a mistura pré-formada uma temperatura inicial nos limites de entre cerca de 50°C e cerca de 85°C, subindo exotermicamente até um máximo entre cerca de 100°C e cerca de 110°C no decurso da adição do anidrido maleico, formando assim a mistura de produto bruto.

Nesta forma de realização, ao terminar-se o procedimento acima esboçado (a), a mistura de produto bruto é substancialmente homogénea e tem uma composição orgânica, como percentagem em pêso com base no 2,2'-oxodissuccinato mais maleato mais malato mais fumarato, de: 2,2Íoxodissuccinato: de cerca de 20% a cerca de 45%; fumarato: de cer

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ca de 1% a cerca de 2% e maleato mais malato: de cerca de 53% a cerca de 79%.

passo (b) , isto é, o processo de maturação a temperatura inferior segue imediatamente o passo (a) e compre ende o arrefecimento da referida mistura de produto bruto até uma temperatura mais baixa, de entre cerca de 36°C a cerca de 40°C dentro de um periodo de tempo de cerca de 10 minutos a 2 horas e armazenamento da referida mistura de produto bruto à referida temperatura inferior; tendo o passo (b) uma duração entre cerca de 2 dias e cerca de 7 dias no seu total.

No final do processo de maturação acima referido, o produto bruto desta forma de realização do processo, tem tipicamente uma composição orgânica que compreende, como percentagens em peso baseadas no 2,2'-oxodissuccinato mais maleato mais malato mais fumarato; 2,2’-oxodissuccinato; pelo menos cerca de 82%; fumarato: entre cerca de 1,5% e cerca de 5,7% e maleato mais malato: de cerca de 7,3% a cerca de 16,5^’.

Mais do que passa de maturação a baixa temperatura pode ser abrangido pelo processo (b); assim, o invento tem formas de realização em que o passo (b) compreende: o arrefecimento da referida mistura de produto bruto para uma primeira temperatura menor situada nos limites entre cerca de 36°C e cerca de 40°C num periodo de cerca de 10 minutos a cerca de 1 hora e o armazenamento da referida mistura de produto bruto à referida primeira temperatura inferior; passo (i) com uma duração de entre cerca de 2 dias e cerca de 7 dias; imediatamente seguido pelo arrefecimento do referido produto bruto até uma segunda temperatura inferior, situada entre cerca de 25°C e cerca de 30°C,num periodo de tempo de cerca de 10 minutos a cerca de seis horas e armazenamento da referida mistura de produto bruto d CtZ. vb'6

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Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 a referida segunda temperatura inferior; passo (iii) com uma duração de entre cerca de 7 dias e carca de 14 Dias,

No final de um tal processo de dois passos ou de passos múltiplos (b), o produto bruto desta forma de realização tem a seguinte composição orgânica, sob a forma de percentagem em peso com base no 2,2'-oxodissuccinato mais maleato mais malato mais fumarato, de 2,2'-oxodissuc cinato: a pelo menos cerca de 90$ (tipicamente, 90-95$); fumarato: de cerca de 2$ a cerca de 6$ e os maleato, mala to e suas misturas: o restante até 100$.

Geralmente é essencial parar toda a reacção quimica do produto orgânico e produtora de sub-produtos no final do processo de maturação a temperatura inferior, para evitar que o conteúdo de 2,2’-oxodissuccinato do produto bruto caia depois de ter atingido o máximo tornado possivel pelo processo. Quando o conteúdo de 2,2'-oxodissuccinato cai, os niveis do sub-produto fumarato começam a aumentar simultaneamente, Assim, numa forma de realização preferida do presente invento, imediatamente depois do processo de maturação a temperatura inferior, a reacção (b) é parada por meio de (c) tratamento da referida mistura de produto bruto com uma mistura aquosa quente de carbonato de sódio e bicarbonato de sódio, precipitando assim carbonato de cálcio.

Desde que o executante respeite os limites gerais de temperatura-tempo acima fornecidas e portanto evite pe riodos demasiado longos de reacção dos materiais de partida a determinadas temperaturas, pode optar de forma flexivel por executar um ou mais passos de maturação a temperatura inferior num procedimento do tipo (b), com base no controlo da composição orgânica da mistura de reacção ou da mistura de produto bruto.

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Quando se leva a efeito tal controlo, por exemplo por meio de cromatografia liquida de alto rendimento (HPLC), o controlo do nível de 2,2'-oxodissuccinato ou do fumarato é perfeitamente suficiente.

Naturalmente que o prático reconhecerá que o fumarato é uma impureza comum nos materiais de alimentação com maleato e malato (além de ser um sub-produto no presente processo, conforme se notou). ^or essa razão, quando se controlam os níveis de fumarato no presente processo, o prático deverá começar o processo utilizando materiais de partida com conteúdo de fumarato conhecido.

presente invento tem assim forma de realização pre feridas que incluem um processo em que os materiais de par tida têm um nível de fumarato conhecido, por exemplo,quando não compreendem mais do que cerca de 0,01 moles de impureza de fumarato por mola dos referidos maleato mais malato pré-formado e em que o passo (a) é executado a temperaturas elevadas, entre cerca de 50°C e cerca de 110°C,de^ de que no passo (a), as referidas temperaturas elevadas não excedem cerca de 100°C durante periodos superiores a cerca de 15 minutos e não excedam os 80°C por periodos superiores a cerca de 1 hora; em que o passo (b) compreende a redução da temperatura para valores inferiores, na casa dos cerca de 20°C a 40°C, desde que no passo (b), as referidas temperaturas inferiores não excedam cerca de 36¾ durante periodos superiores a cerca de 7 dias e não excedam 30°C por periodos superiores a cerca de 14 dias; terminando o passo (a) e sendo o passo (b) iniciado a qualquer momento correspondente a um aumento do nível de fumarato, com base na análise por HPLC da mistura de produto bruto, entre os limites de cerca de 0,5% a 5%.

Aumentos ainda mais limitativos do nível de fumara30

-47Λ „Ί λ '9

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Case/ X

3752 to, conseguidos por meio do controlo analítico do processo elevam ainda mais o rendimento. Para ilustrar isso,a forma de realização acima pode ser modificada por meio da ces sação do passo (a) e inicio do passo (b) a qualquer momento correspondente a um aumento bruto do nível de fumarato, com base na análise por HPLC da mistura de produto bruto, entre os limites de cerca de 0,5$ a 2,5$, e em que o passo (b) é terminado e o passo (c) iniciado imediatamente, ao atingir-se um rendimento de 2,2'-oxodissuccinato baseado na HPLC de pelo menos cerca de 85$.

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 executante do invento pode não desejar realizar os rendimentos máximos de 2,2’-oxodissuccinato, preferindo poupar tempo e garantir bons rendimentos de 2,2'-oxodissuc cinato, numa gama tipica de 81$-85$. Nesta eventualidade pode optar por executar o passo (a) a temperaturas elevadas na case dos cerca de 70^?C a cerca de 110°C, num periodo de entre cerca de 4 horas e cerca de 5 horas, desde que no passo (a), as referidas temperaturas elevadas não excedam cerca de 100°C durante periodos superiores a 15 minutos e não excedam os 80$C por periodos superiores a cerca de 30 minutos. No passo (b), a temperatura é reduzida a temperatura inferiores, na casa dos cerca de 5θ e. 59°C num periodo de entre 15 minutos e cerca de 1 hora e as temperaturas inferiores são mantidas, tendo o passo (b) uma duração de entre cerca de 7 a creca de 20 horas no seu total.

Em contraste, outra forma de realização preferida do invento que tem melhores rendimentos mas que leva mais tempo, é como segue: o passo (a) é levado a efeito a temperatura elevadas na casa dos cerca de 75°C a 11O°C, num periodo situado entre cerca de 20 minutos e 1 hora, desde que no passo (a), as referidas temperaturas elevadas não excedam os 100°C durante periodos de tempo superiores a cerca de 15 minutos e não excedam cerca de 80°C por perio-48-

\, -â óÈ^.utíti i

J .« *

6θ487

Case/ X

3752 dos superiores a cerca de 30 minutos; e o passo (b) compre ende a redução da temperatura para temperaturas inferiores na casa dos entre cerca de 35°C e 45°C num periodo de tempo de cerca de 15 minutos a cerca de 1 hora e a manutenção das temperaturas mais baixas referidas; tendo o passo (b) uma duração de cérca de 48 a 24o horas no seu total; desse modo garante-se um rendimento de 2,2’-oxodissuccinato de pelo menos cerca de 85%.

Um processo preferido a ser seguindo quando se uti liza carbonato de cálcio como fonte de cálcio, isto é, como material de partica contendo cálcio, no presente proces so, é comosegue: ácido málico pré-formado, hidroxido de sjó dio, um reagente de maleato escolhido de entre os anidrido maleico, ácido maleico e suas misturas e um reagente de cálcio escolhido de entre os carbonato de cálcio e suas misturas e com o hidróxido de cálcio são feitos reagir de acordo com os passos imediatamente consecutivos: (i) mistura do carbonato de cálcio, água, ácido málico e uma proporção do referido reagente de maleato, permitindo a completa volatilização do dióxido de carbono e a formação de uma mistura ácida; (il) adição de hidróxido de sódio ou de uma sua mistura com hidróxido de cálcio, à mistura áci. da do passo (i), formando uma mistura alcalina contendo ca tiões de sódio; (iii) num periodo com a duração de cerca de 1 hora ou menor, adição do resto do referido maleato reagente à referida mistura alcalina contendo catiões de sódio agitada do passo (ii), a temperaturas na casa de entre 75°C e cerca de 110°C, tendo, no final do passo (iii) a adição de um excesso bruto de hidróxido Μθ^» (iv) num periodo com a duração de cerca de 1 hoia ou menos, arrefecimento da mistura formada no passo (iii) até uma temperatura situada entre cerca de 35°C θ cerca de 45°C; (v) à referida temperatura de entre 35°C» continuação da reacção da mistura do passo (iv); sendo a duração do passo (v) en-491

60487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 OOO ex - 4-B7 tre cerca de 48 horas e cerca de 240 horas, pelo que se garante um produto bruto com um rendimento HPLC de pelo menos 80% de 2,2'-oxodissuccinato; e (vi) diluição do pro duto do passo (v) com água e precipitação de carbonato de cálcio a partir dele; parando-se assim a reacção do passo (iv) e esvaziando-se o nível de cálcio; desde que nos passos (iii) e (iv) tomados no seu conjunto, o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 100°C não exceda cerca de 15 minutos; o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 90°C não exceda cerca de 30 minutos; o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 80°C não exceda cerca de 2 horas; o tempo total a qualquer tem peratura acima de cerca de 70°C não exceda cerca de 6 horas; e o tempo total a qualquer temperatura acima de cerca de 65°C não exceda cerca de 12 horas; e desde que para cada mola de ácido málico pré-formado reagida a quantidade molar total do reagente de maleato seja de cerca de 1,1 a cerca de 1,6 moles; a quantidade molar total de reagente de cálcio seja de entre cerca de 0,9 e cerca de 1,65 moles; a quantidade molar total de hidróxido de sódio seja de entre cerca de 0,92 e cerca de 3,7 moles; o excesso bruto de hidróxido no passo (iii), , é de entre cerca de 0,02 a cerca de 0,3 moles; e desde ainda que por cada mola de ácido málico pré-formado reagido (isto é, carregado no reactor), a quantidade bruta total de água adicionada nos passos (i), (ii) e (iii) conjuntamente, compensando-se as perdas por evaporação, não e menor do que cerca de 189 gramas e não superior a cerca de 282 gramas.

processo acima tem vantagens pelo facto de o carbonato de cálcio poder ser reciclado por (vii) filtração da mistura do passo (vi) para assegurar um bolo de filtro e (viii) utilização do bolo de filtro do passo (vii) como fonte reciclada de carbono de cálcio no passo (i).

Voltando aos processos de reacção isotérmica que po-501

60487

Case/ X

3752

dem igualmente ser utilizados e praticados de acordo com o presente invento, o termo isotérmico tário. Processos isotérmicos são, aqui, mantida uma temperatura substancialmente f

desde o momento em que seja posde 2,2'-oxodissuccinato), até ao é dada conforme se definiu acima.

merece um comenaqueles em que é constante, desde o momento em que pelo menos algum de cada um dos componentes essenciais I-IV esteja presente numa mistura liquida alcalina aquosa (isto é, sivel ocorrer a formação momento em que a reacção termo substancialmente constante, neste contexto, deixa margem para considerações de ordem prática, tais como precisão do equipamento convencional de controlo do proces so, por exemplo, termostatos.

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87

Os processos isotérmicos aqui apresentados incluem aqueles em que o rácio molar componente catião divalente: componente orgânico se situa entre cerca de 0,40:1 e cerca de 0,75:1, ^e em que o processo é conduzido a uma concen tração de água entre os limites de cerca de 35$ ^a cerca de 41$ e compreende a reacção da referida mistura a uma temperatura situada entre cerca de 50°C e cerca de 68°C durante um período entre cerca de 48 horas e cerca de 240 horas, parando-se depois a reacção.

Outros processos isotérmicos apresentados, tais como os levados a efeito a cerca de 4o°C a 49°C são igualmente eficazes, mas são de maior duração.

Misturas de produto bruto do presente processo são únicas. Depois de se terem efectuado os presentes processos utilizando-se os pormenores de temperatura e tempo ou o controlo HPLC aqui fornecidos, o prático pode virar-se para características muito simples da mistura de produto bruto, tais como as misturas mensuráveis visualmente,opticamente ou, especialmente, reologicamente, à medida que se modificam no decorrer do processo, para auxilio no con

-51' -9 DEZ IS88

6o487

Case/ X

3752

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-07 trolo do mesmo.

O produto bruto nas sua.j misturas conseguidas por meio da reacção dos materiais de partida de acordo com o invento, têm as seguintes características, logo que tenham reagido suficientemente para iniciarem um processo de maturação de baixa temperatura tal como em (b) descrito acima: tomando os materiais de partida anidrido maleico e uma mistura alcalina aquosa de ácido málico D,L, hidroxido de sódio como uma simples ilustração, a mistura formada aquan do da adição de algunjânidrido maleico à mistura alcalina aquosa contendo malato, no passo (a) é uma mistura em duas fases constituída por uma fase liquida, em maior proporção e uma fase sólida, em menor proporção. A proporção da fase sólida diminui e a viscosidade da fase liquida aumenta durante a adição do restante anidrido maleico e daí em diante, de modo que, no final do passo (a), uma mistura de produto bruto é formada, a qual pode ser bombada, isto é, liquida e que se apresenta substancialmente homogénea à observação visual.

Acrescentando-se dados sobre a viscosidade, a viscosidade Brookfield relativa das misturas de produto bruto no processo, aumentam tipicamente durante o processo de maturação a temperatura mais baixa (b), de um valor inicial inferior a cerca de 100 centipoise para um valor final, no fim do processo (b), que se situa na case dos cer ca de 1000 centipoise a 100.000 centipoise, medidos sob condições de teste de Brookfield de 22°c/20 r.p.m. Preferivelmente, enquanto o produto bruto misturado se mantém geralmente bombável, a viscosidade tem um aumento durante o processo de 3·θθθ centipoise ou mais. Da mesma forma, as misturas de produto bruto não chegam tipicamente a separar-se em camadas visualmente distintas ao ficarem sem agitação, por exemplo, a temperatura de ensaio de cerca de 60°C durante um período de teste de cerca de 48 horas.

-52jt /Ί / : % A

-9. OEZJSsf ' x

60487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

A expressão dos rácios e proporções de reagentes em determinadas formas de realização preferidas do presente processo numa base de peso, é útil por permitir ao prático do presente invento executar o processo com resultados excelentes. Assim, o invento abrange a condução do processo numa mistuta liquida, alcalina aquoso dos referidos materiais de partida, cujas quantidades são calculadas para fornecerem, em pêso, expressa numa base totalmente hidrolizada e neutralizada, assumindo-se que não há qualquer formação de 2,2’-oxodissuccinato ou fumarato nem interconversão maleato - malato: água, de cerca de 30,0$ a cerca de 45,0$; excesso total de hidróxido: de cerca de 0,05$ a cerca de 1,0$; sódio: de cerca de 3,4$ a cerca de 13$; cá_l cio: de cerca de 4,5$ a cerca de 13$; maleato: de cerca de 19$ a cerca de 28,4$ e malato pré-formado: de cerca de 16^ a cerca de 26,8$.

Quando o processo é levado a efeito com a inclusão de fumarato e/ou 2,2’-oxodissuccinato reciclados (por exem pio, arrastados num bolo de filtro de carbonato de cálcio reciclado) ou com a inclusão de fumarato e/ou 2,2'-oxodissuccinato como impurezas de materiai de partida (por exemplo, como pode estar presente sob a forma de ácido fumárico no ácido málico D,L, ou como pode estar presente sob a forma de fumarato de cálcio no malato de cálcio), devem en tão as percentagens de pêso acima ser ajustadas para permitir a sua presença. Tipicamente, os niveis de 2,2'-oxodissuccinato reciclado no inicio do processo não excedem cerca de 2$. Da mesma forma, os níveis de fumaratoreciclado ou impurezas de fumarato no inicio do processo, não excedem, tipicamente, cerca de 2$. Naturalmente, prefere-se a utilização de material de partida isento de fumarato.

A quimica convencional dos maleato, malato e fumarato encontra-se bem revista em Maleic Anhydride, B.C.Trivedi e B.M.Culbertson, Plenum Press, NY., 1982 e em Kirk-53-

6o487

Case/ X

3752

-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3* Ed., 1981,

Vol. 13, PP 103-121 e Vol.14, pp.770-793, todos aqui incor porados como referência.

A menos que indicado de outro modo, todos os rácios aqui apresentados são rácios molares e todas as percentagens são em peso.

presente invento é melhor ilustrado por meio dos seguintes exemplos não limitativos:

Exemplos que Ilustram a Nova Forma Sólida de Malato

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Forma de Sais de Cálcio ou Magnésio

EXEMPLO I

Anidrido maleico (29,4 g, 0,3 moles, Aldrich) é dissolvido em água destilada, por meio de aquecimento até cerca de 85-9O°C num autoclave Hastalloy C aberto e pré-pesado (Parr Instrument Co., Modelo 4561, 300 cc) e agitação. A solução arrefecida colocando-se o autoclave num banho de gelo. Quando se atinge uma temperatura de 60-80°_r _

L? CO — meça-se a adição de hidróxido de cálcio (33,3g, 0,45 moles, Aldrich, A. C.S.). Forma-se uma pasta espessa, que adelgaça significativamente à medida que a adição de hidróxido decálcio progride. Quando todo o hidróxido de cálcio tiver sido adicionado, o peso total da reacção é corrigido por meio da adição de água até um peso de mistura de reacção de 192,Og. 0 conteúdo de água é calculado em 7¾ 2%. 0 autoclave é selado, colocado num banho de óleo a 165°C equipado com um termostato e agitado. Depois de se trazer a mistura de reacção até ao equilíbrio com a temperatura do banho de óleo, continua-se a agitação durante 4,5 horas (o tempo de reacção conforme aqui definido). Note-se que

60487

Case/ X

3752

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 o banho de óleo e o autoclave são calibrados antecipadamente; está demonstrado que uma temperatura do banho de óleo de cerca de 165°C corresponde a uma temperatura interna do autoclave de cerca de 145°C. A pressão alcança um máximo de 45 psig (θ,31 MPa; em que 1 psi = 0,006895 MPa). 0 autoclave é arrefecido em água, aberto e pesado. 0 peso tem uma diferença de até 2 g; demonstra-se desta forma um escapamento insignificante do autoclave. 0 conteúdo do au toclave é constituído principalmente por um produto granular, de côr branca e inodoro, Não se detectam odores exteriores. (Quando são utilizadas temperaturas muito elevadas, 185°C ou mais, o produto adquire um cheiro vestigial e picos de impureza vestigial na análise por HPLC). 0 autoclave contem igualmente algns sólidos mais finos e uma pequena crosta nas paredes internas. Todos os conteúdos são facilmente raspados e enxaguados para dentro de um mi_s turador Waring. Utilizando água destilada, o peso da amos tra é levado até 320g e misturado com a finalidade de se conseguir uma amostra homogénea para análise. (Para desen volver acidificar simplesmente com ácido sulfurico e sulfato de cálcio separado, para deixar uma solução de ácido málico ou, filtrar simplesmente e secar ao ar; ou, usar para fazer 2,2'-oxodissuccinato, conforme se deseje). Amos tras de O,4g de mistura do produto misturado no dispositivo de Varing são extintas em lotes de lOOcc de 0,IN H^SO^ com agitação vigorosa e as amostras são submetidas a análise por HPLC. A análise indica que, por cada percentagem de peso de componentes orgânicos, o produto compreende 94,7 % de malato. Estão igualmente presentes 2,1¹¾ de 2,2*-oxodissuccinato e 3,2¾ de fumarato. Não é detectado qual^ quer maleato.

EXEMPLOS IT - XV

Utilizando-se o procedimento do Exemplo 1, juntamente com rácios molares preferidos de cálcio/maleato na casa dos 1,4:1 - l,5sl moles/ mole, temperatura, pressão e tem-55•A ;

í

6θ487

Case/ X

3752 po são estudados em relação à composição orgânica da mistura de reacção. Os resultados encontram-se tabulados abaixo no Quadro 2.

Exemplo Rácio MoN?. lar Cálcio/ Maleato

QUADRO 2

Pressão Ma- Banho de xima Obser- óleo até vada (psig) °C

Mistura Tempo de Reac- Horas ção °C

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

II	1.5:1	não medida	135	120	16
III	1.5:1	35 (0.24 MPa)	145	I3O	8
IV	1.5:1	não medida	155	140	4
V	1.5:1	não medida	155	14o	10
VI	1.5:1	não medida	155	140	1
VII	1.5:1	não medida	155	140	2.4
VIII	1.5:1	40 (.28 MPa)	155	140	4
IX	1.5:1	42 (0.29 MPa)	155	140	4
X	1.5:1	35 (0.24 MPa)	155	140	4
I	1.5:1	45 (0.31 MPa)	165	145	4.5
XI	1.5:1	42 (O.29 MPa)	165	145	4.25

-56Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87

60487 Case/ 3752	X			A Lx’	Vi; '9 0EZ^88^s
Exemplo N? .	Racio Molar Cálcio/ Maleato	Pressão Máxima Observada (psig)	Banho de óleo até °C	Mistura Tempo de Reac- Horas ção °C
XII	1.4:1	56 (0.39 MPa)	165	145	6
XIII	1.4:1	80 (0.55 MPa)	165	145	6
XIV	1.5:1	115 (0.79 MPa)	185	165	1
XV	1.5:1	120 (83 MPa)	200	180	2
	QUADRO 2 (continuação)
Exemplo N? .	% de Peso do Malato (HPLC	% de Peso de ODS* (HPLC)	% de Peso de Fumarato (HPLC)	% de Peso de Maleato (HPLC)
II	88.8	8.2	3.0		0
III	92.9	2.5	4.6		0
IV	94.4	2.1	3.4		0.1
V	95.7	1.4	2.9		0
VI	30.6	12.9	7.8		48.7
VII	70.6	14.3	10.6		4.5
VIII	94.1	3.5	2.4		0
		-57

6o487

Case/ X

3752

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

QUADRO 2	(continuação)
Exemplo N? .	$de Peso do Malato (HPLC)	$ de Peso de ODS* (HPLC)	$ de Peso de Fumarato (HPLC)	$ de Peso de Maleato (HPLC)
IX	9^.2	2.9	2.9	0
X	93.3	3.2	3-5	0
I	94.7	2.1	3.2	0
XI	93.5	2.7	3.9	0
XII	97.8	0.4	1.8	0
XIII	98.1	0.7	1.1	0
XIV	94.9	2.5	2.6	0
XV	96.0	2.4	1.6	0

(Todos os Exemplos I-XV utilizam 70-72$ em peso percentual de água *0DS = 2,2¹-oxodissuccinato

Exemplo II confirma que até a temperaturas relativamente baixas dentro dos limites preferidos se obtêm resultados bastante diferentes dos de Berg: apenas se encontram presentes 8,2$ de 2,2’-oxodissuccinato. Os Exemplos VI, VII e VIII são particularmente instrutivos, uma vez que demons tram que as misturas que têm proporções apreciáveis de 2,2<-oxodissuccinato, maleato e fumarato, podem ser convertidas em malato com elevado rendimento. Os restantes Exem35

pios até ao XV, ilustram rendimentos elevados com baixos níveis residuais de fumarato e os respectivos tempos, temperaturas e pressões variáveis.

60487

Case 3752/ X

EXEMPLO XVI

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Amostras sêcas ao ar do produto sólido do Exemplo XV são suavemente moídas, utilÍ2ando-se um pilão e almofariz de ágata e colocadas numa plaqueta de amostragem. Colhem—se os dados da difracção de raios X utilizando-se um difractómetro STOE controlado por computador com um monocromador de grafite com o feixe difractado; radiação CuKql^ ; gerador de raios X a 40 KV/37iA; 1—70° de alcance de varrimento em 28 a um ritmo de 0,04/passagem e contagem de tempo a 4 segundos/passagem.

padrão de difracção de raios-X tem um espaçameno to maior de 8.597 Ã (28 = 28°) que não coincide com nenhu ma cristalográfica conhecida de malato de cálcio, hidrato de malato de cálcio ácidos málico ou maleico, hidróxido de cálcio ou óxidos de cálcio dos arquivos de referência do JCPDS International Centre For Diffraction Data, 1601 Park Lane, Swarthmore, PA, 19081 (anteriormente Joint Committee on Powder Diffraction Standards).

EXEMPLO XVII

Utilizando-se o procedimento do Exemplo I a um conteúdo de água que varia entre cerca de 70$ e cerca de 75$ em peso da mistura de reacção, leva-se a efeito um estudo dos rácios cálcio/maleato. As combinações óptimas de alto rendimento aperfeiçoado de malato e de produto facilmente manuseado, são obtidas a rácios de cálcio/maleato maiores do que 1,3:1 mas menos do que cerca de 1,7:1, especialmente a rácios de cerca de 1,5:1·

-59Í988 %

60487

Case/ X

3752 '

EXEMPLO XVIII

Utilizando-se o procedimento do Exemplo I a variando-se o conteúdo de água das misturas de reacção de cerca de 40% e cerca de 70% em peso, resultados melhorados, especialmente por se obterem niveis reduzidos de sub-produtos de fumarato, aparecem quando o conteúdo de água é de entre cer ca de 50% e cerca de 65% em peso. Conforme é ilustrado pe lo rácio molar cálcio/maleato de cerca de 1,2:1, os niveis de sub-produto fumarato elevam-se significativamente a con teúdos de água abaixo de cerca de 50% e acima de cerca de 65%.

EXEMPLO XIX

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Um processo semelhante ao do Exemplo I é empregue, com a excepção de o carbonato de cálcio ser usado para neu tralizar parcialmente uma solução de ácido maleico; a evaporação total do CO2 completa-se antes da adição do hidróxido de cálcio numa quantidade escolhida para proporcionar os mesmos cálcio/maleato e excesso de hidróxido gerais: rácios de maleato conforme utilizados no Exemplo I. Rendimentos de malato semelhantes aos do Exemplo I são obtidos .

procedimento modificado demonstra que o cálcio pode ser reciclado sob a forma de carbonato e utilizado num passo de pre-neutralização no presente invento.

EXEMPLO XX

Executa-se um estudo acerca do impacto de rácios variáveis de magnésio, (até à e incluindo, a substituição to tal do hidróxido de cálcio por magnésio, utilizado sob a forma de hidróxido), em relação ao cálcio, num,processo

-60x

60487

Case/ X

3752

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 em todos os outros aspectos semelhante ao do Exemplo I. Surpreendentemente, niveis baixos de hidróxido de magnésio fornecem melhorias inesperadas no rendimento e dão um produto granular único um tanto mais fino do que o do Exem pio XV. Num exemplo, forma de realização 3, Quadro l,que utiliza 1,45 moles CafOH)^ θ 0,05 moles de Mg(0H)£ por mola de maleato, uma temperatura de reacção de cerca de 160°C , um tempo de reacção de cerca de 6 horas, uma pressão máxima de cerca de 82 psig (0,57 MPa) e um conteúdo de água de cerca de 70%, obtem-se um rendimento de malato de 99,2%. Os niveis correspondentes de 2,2'-oxodissuccinato, fumarato e maleato são de, respectivamente, 0,2% 0,e 0^.

EXEMPLO XXI (Não executado de acordo com o invento)

Maleato de cálcio sêco, granular, preparado de acordo com o procedimento de qualquer um dos Exemplos I-XV (com exclusão dos VI e Vil) é finamente moído num almofariz e com um pilão e convertido em 2,2'-oxodissuccinato conforme segue. Tomando-se o produto do Exemplo I para fins de ilustração, misturam-se 66.24g (equivakentes a 0,3 moles de conteúdo de malato de cálcio) e 0,15 moles de conteúdo de Ca(0H)₂ do material moído, 34 cm^ I^O e 38,8g (0,48 moles) NaOH sob a forma de uma solução aquosa a 50% (Fisher), num vaso de reacção de vidro ou de aço inoxidável equipado com um agitador, condensador de refluxo e banho de óleo de aquecimento. Mistura-se hidróxido de cálcio pulverizado (2,44g, 0,033 moles, Aldrich). 0 vaso de reacção é aquecido, com agitação, até uma temperatura de cerca de 70-80°C; ponto esse que se observa uma suspensão leitosa ou esbran quiçada. Anidrido maleico esmagado e pulverizado é acres centado ao longo de 5-1θ minutos, em pequenas porções (total: 36,5 g, 0,37 moles, Aldrich). Embora a reacção seja

-611

60487	/ .'-goíz psB
Case/ X	/ > / '
3752	Lz /

Mod, 71 - 10 000 «X - 4-87 exotérmica e possa atingir rapidamente temperaturas próximas da temperatura de refluxo, uma boa agitação e um bom vontrolo termostático do banho de aquecimento, garatem que a mistura se equilibre rapidamente na casa dos 7O-8O°C. Durante os últimos 3 minutos da adição do anidrido maleico, forma-se uma mistura homogénea de côr ambar clara, pratica mente limpida à vista. Para melhores rendimentos (partindo-se do principio de que o processo de maturação ilustrado no Exemplo XXII que se segue, não é utilizado), a reacção é continuada durante um tempo de reacção entre 5 e 6 horas, sendo esse tempo medido a partir do fim da adição do anidrido maleico. A composição orgânica do produto bru to corresponde a um conteúdo de 2,2¹-oxodissuccinato, baseado nas áreas de pico da HPLC (Análise de Distribuição) de cerca de 74,5$; 9,7$ de malato, 9,5$ de maleato e 6,3$ de fumarato encontram-se também presentes. Niveis mais ele vados de 2,2'-oxodissuccinato e niveis inferiores de fumarato são obtidos numa preparação análoga baseada no produto do Exemplo XX, tendo presentes baixos níveis de magnésio.

EXEMPLO XXII (Modificação de XXI, a fim de o harmonizar com o invento)

É reproduzido o procedimento do Exemplo XXI, com a única excepção de, logo que se completa a adição do anidrido maleico, quando se forma a mistura de reacção homogénea, a mistura é arrefecida até cerca de 3O~5O°C. A mistura é mantida à nova temperatura, mais baixa, durante um período entre cerca de 12 horas e cerca de 21 dias. A análise HPLC fornece agora os seguintes resultados: 88,0$ de 2,2'óxodissuccinato; 3,0$ de maleato; 3,0$ de malato e 6,0$ de fumarato.

-62J

EXEMPLO XXIII

6o487

Case/ X

3752

É usado um procedimento semelhante ao do Exemplo I, com os seguintes reagentes:

0,9

0,1

1,3 moles moles moles de anidrido maleico, de ácido fumárico,

Ca(0H)₂,

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

O conteúdo de água é de cerca de 70%, a temperatura de reacção (banho de óleo) é de cerca de 185°C e o tempo de reacção é de cerca de 6 horas. Uma suspensão granular fina, contendo como componentes orgânicos (conforme analisado por HPLC) 99,0% de malato, 0,5% de 2,2'-oxodissuccinato, 0,5% de fumarato e 0% de maleato, é assim obtida.

A composição inorgânica é conforme se determina com base nos reagentes utilizados.

EXEMPLO XXIV

Conversão do Produto do Exemplo XXII para 2,2'-oxodissuccinato de tetra-sódio

A mistura do produto de reacção do Exemplo XXII é tratada com um excesso de NaHCO^Na^CO^, fornecendo uma mis tura com um pH de cerca de 10. Esta é aquecida durante cerca de 4 horas, a 70°C, com agitação, produzindo 2,2’-oxodissuccinato de tetra-sódio e precipitado inorgânico que é separado por filtração. A solução do produto é con venientemente sêca.

EXEMPLO XXV

Conversão do produto do Exemplo I em ácido málico

60487

Case/ X

3752

produto do Exemplo I é acidificado com um excesso de H^SO^, libertando ácido málico.

EXEMPLO XXVI

Processo o de ma lato

a) em presença de uma

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 proporção limitada de 2,2'-oxodissuccinato de tetra-sódio (tal como pode ser reciclado a partir do produto dos passos (b) ou ( c) do processo) procedimento do Exemplo I é reproduzido utilizando-se os seguintes reagentes:

28,8g (O,294 moles) de anidrido maleico

3, 62g de solução aquosa a 28% de 2,2'-oxodissuccinato de tetra-sódio, (rendendo um total de cerca de 0,3 moles do componente 1), 123,9g de água adicionada e 33>3g (O,45 moles) de hidróxido de cálcio; com um conteúdo de água de cerca de 7θ° no total, uma temperatura de reacção de cerca de 185°C e um tempo de reacção de cerca de 6 horas. Obtem-se uma suspensão granular fina. Esta têm uma excelente facilidade de manuseamento e contem, como componentes orgânicos analisados por HPLC: 98,4% de malato, 0,4% de 2,2'-oxodissuccinato, 1,2% de fumarato e 0% de maleato, A composição inorgânica é determinada com base nos reagentes utilizados.

EXEMPLO XXVII

Processo para a produção de 2,2¹-oxodissuccinato em pormenor

Equipamento:

Prepara-se o seguinte equipamento: tambor reactor de topo aberto de aço inoxidável 316 (SS), com 6θ litros de

-9 DE7 I988 '> %

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Case/ X

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Mod. 71 - 10 OOO βχ « 4-87 capacidade, equipado com uma tampa de plástico removível e com um agitador de rotor duplo accionado por um veio ligado, em cima, a um motor de ar comprimido; um vaso Dewar de SS ou equivalente, isolado e com paredes duplas,com uma capacidade de 200 litros, adequado para uma imersão praticamente completa do tambor de reacção, com um bom espaço, de pelo menos 20,32cm (8 polegadas), em volta do tambor bem como entre o fundo do tambor de reacção e do fundo da parede interior do recipiente Dewar. 0 recipiente Dewar possui entradas e saídas de vapor e água quente e fria. Proporcionam-se igualmente serpentinas a^jersoras de vapor; aquecedor, de três quilovátios electricamente accionado e controlado por termostato, de imersão; bomba submersível para circulação de água; e tampa removível para minimização da evaporação da água aquecida,capaz de cobrir o espaço anular existente entre o tambor de reacção e a parede interior do recipiente de Dewar; termómetros, tanto para o tambor de reacção como para o vase de Dewar.

Montagem:

As serpentinas asperssoras de vapor são colocadas em volta do tambor de reacção e este e as serpentinas que o rodeiam são colocados no recipiente de Dewar. O restante equipamento é montado de modo a permitir um aquecimento rápido mas controlado do tambor reactor. Tal aquecimento envolve qualquer um dos seguintes meios: passagem de água quente através do vaso Dewar, aquecimento eléctico e recirculação da água no vaso Dewar, ou aquecimento directo por meio de vapor do tambor de reacção, por intermédio do vapor aspergido através das bobinas asperssoras sobre as paredes exteriores e o fundo do tambor de reacção. 0 equi pamento é também montado de forma que permita um rápido mas controlado arrefecimento, pela passagem de água temperada ou fria por dentro do vaso Dewar, com drenagem da água quente, ou por meio da adição de gêlo á água existente no vaso Dewar.

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Case/ X

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Pré-contacto de alcali, malato, sódio e cálcio:

Uma solução aquosa a 5θ^ de hidróxido de sódio (pêso total 17520g, contem 219 moles de NaOH, Fisher) é adicionada com agitação a água destilada (143óOg). A solução cáustica é então aquecida até 50°C. Ao longo de um periodo de 9 minutos, ácido málico D,L granular é adicionado em porções (num total de 134OOg, 100 moles, Aldrich, 99%),ao vértice da solução cáustica agitada, com arrefecimento até ao necessário para manutenção de uma temperatura na casa dos 80°C - 95°C. Adiciona-se agora, ao longo de um periodo de 6 minutos, hidróxido de cálcio pulverizado (917óg, 124 moles, Aldrich, 9θ%+, grau ACS), em porções, ao vértice da mistura alcalina Na/malato de Ca, mantendo-se a temperatura. Ao longo do periodo de 20 minutos, a agitação é continuada sem se alterar substancialmente a temperatura. No final desse periodo a temperatura da mistura Na alcalino/ malato de Ca é de 85°C.

(a) Contacto e reacção primária:

Ao longo de um periodo de 14 minutos adicionam-se ao vértice da mistura agitada Na alcalino/malato de Ca, a um ritmo constante, anidrido maleico (12544g, 128 moles, Aldrich, 99%, briquetes, acabados de esmagar). Durante esse periodo, uma fonte exotérmica leva a temperatura da reacção de 85°C para um máximo na casa dos 100°C-110°C, mais tipicamente 1O3-1O5°C. Igualmente durante esse periodo, dentro de carca de 10 minutos após o começo da adição do anidrido maleico, a aparência visual da mistura de reacção muda de uma suspensão esbranquiçada tipica dos sa-ig de cálcio para a de uma mistura homogénea mas um tanto opa ca e semelhante ao mel de produto bruto.

No final do periodo de adição do anidrido maleico, aplica-se arrefecimento durante um periodo de 16 minutos,

-661

6θ487

Case/ X

3752

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 trazendo-se a temperatura da mistura de reacção para cerca de 76°C-78°C. Um operador caracteriza agora a mistura de produto bruto enquanto um segundo operador continua o processo.

primeiro operador verifica que a viscosidade aumen tou relativamente ao ponto de partida da adição do anidri— do maleico. Uma primeira cromatografia liquida de alto rendimento (HPLC), é extraída, sob a forma de amostra,pelo primeiro operador no ponto dos 3θ minutos. Ver o protocolo apresentado mais à frente, para pronfnores sobre a análise de HPLC. A amostra extraída aos 3θ minutos da mistura de produto bruto contem cerca de 43,6$ em peso, no total de maleato mais malato mais 2,2’-oxodissuccinato mais fumarato, calculados como aniões. As percentagens relativas de peso dos aniões são: maleato, 28,3$; malato, 27,4$ 2,2 '-oxodissuccinato, 42,5$; fumarato, 1,8*^; isto é, conforme aqui definido, o rendimento de 2,2'-oxodissuccinato nesta fase é de 42,5$. 0 peso total da mistura de produto bruto é de cerca de 638OOg. Uma leitura do medidor de pH de cerca de 1O.7/78°C é obtida por meio da utilização de um eléctrodo de combinação (Corning X-EL Cat,N?.476262, calibrado para um tampão de pH 10 a 25°C e compensado quan to à temperatura, para leituras a 78°C). Note-se que as leituras do medidor nestas condições de concentração, especialmente da concentração do ião de sódio, bem como da temperatura, são números úteis para o controlo do processo, desde que os eléctrodos usados sejam novos ou se prove, de qualquer outro modo, que são fiáveis; não obstante as leituras do medidor não são valores de pH reais. 0 segundo operador garante que, no final do periodo de arrefecimento de 16 minutos acima mencionado, a mistura de produto bruto seja continuamente agitada a cerca de 78°C durante 4,5 horas. Neste passo, a análise de HPLC mostra que o nível de 2,2'-oxodissuccinato alcançou cerca de 72$ com 4$ de fumarato e níveis aproximadamente equilibrados

-67de maleato e malato também presentes. 0 processo de maturação seguintes é então imediatamente executado.

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 (b) Maturação:

Rapidamente (em menos de cerca de 2 horas, mais pre ferivelmente menos de 1 hora), a temperatura da mistura de produto bruto é reduzida para aproximadamente 40°C. A mistura de produto bruto é mantida a essa temperatura de 40°C durante um tempo total de maturação de 139 horas, medido a partir do inicio do arrefecimento no processo de maturação. Durante a maturação, a mistura de produto bruto é agitada com pouca frequência. (Tipicamente, períodos de agitação de uma hora precedem a colheita de amostras para HPLC, numa base de uma vez ao dia; a agitação garante uma amostragem representativa). 0 rendimento de 2,2’-oxodissuccinato no final da maturação de 139 horas é de cerca de 82%, com menos de cerca de 6“£ de sub-produto fumarato.

Inicia-se uma segunda fase de maturação. 0 produto bruto misturado é arrefecido até cerca de 27°C dentro de 6 horas ou menos (em versões de menor escala desta experiência os tempos de arrefecimento podem ser tão curtos como 10 minutos) e mantida a essa temperatura, com uma agitação diária antes da extracção da amostra para HPLC. A segunda fase de maturação tem uma duração total de cerca de 72 horas. 0 rendimento de 2,2'-oxodissuccinato é agora de cerca de 85,3%, com cerca de 6,8Ί de sub-produto fumarato. A mistura de produto bruto conforme a amostra tem, nesta fase, uma densidade de cerca de l,50g/cm3 a 35°C.

Inicia-se agora uma terceira fase de maturação. A mistura de produto bruto é mais arrefecida para cerca de 23°C e mantida a essa temperatura, com uma colheita de amostra diária como anteriormente. A terceira fase de maturação tem uma duração total de cerca de 95 horas. 0 ren

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dimento em 2,2'-oxodissuccinato é agora de cerca de 87^; está presente cerca de 7^ de sub—produto fumarato.

Caracterização da viscosidade da mistura de produto bruto:

Leituras de viscosidade Brookfield são obtidas e t = 48 horas/ 4O°C/5O r.p.m. í 1600 cps e t = 288 ho ras/22°c/5θ r.p.m.: 7.3θθ cps.

(c) Paragem da Reacção; Desenvolvimento Inorgânico:

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87

Para evitar a diminuição do rendimento de 2,2'-oxodissuccinato e o aumento dos níveis de sub-produto fumarato, a reacção é parada e simultaneamente, os niveis de cálcio são reduzidos, substituindo-se os catiões de cálcio por ca tiões de sódio e produzindo-se um produto de 2,2¹-oxodissu ccinato directamente utilizáveis como constituintes de detergente para lavandaria, como segue:

A mistura de produto bruto é diluida com 10000 g de água destilada a 25°C, depois é sifonado para fora do tam25 bor de reacção e mais diluido com 76OOO g de água destilada. Adicionam-se Carbonato de sódio (14480g, 136,6 moles, Fisher) e bicarbonato de sódio (103óg,12,3 moles, Fisher grau ACS), a cerca de 70°C (temperaturas como esta auxili am a precipitação do carbonato de cálcio em forma filtrável). Uma leitura de medidor de pH de 9,94/72°C é então obtida. A mistura é agitada durante 5 horas a cerca de

70°C. Depois de arrefecer até à temperatura ambiente, a mistura é filtrada através de duas camadas de papel de fi_l tro (E-D Corp., N? 613-20, 60 cm de diâmetro). (0 bolo de filtro pode ser recuperado e re-utilizado; vêr Exemplo 3). 0 filtrado é evaporado até um volume de cerca de 80 litros.

Uma filtração de refinamento através de filtros de vidro áspero de Buchner é levada a efeito.

produto acabado

-69CR /:38

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Case/ X

3752 estável, em forma liquida de 2,2 ¹-oxodissuccinato de construção pesa 92117 g (92,1 kg) e dá na análise, em peso de substâncias orgânicas, 87, 1$ de 2,2'-oxodissuccinato (isto é o rendimento do processo é de 87,1$); 6,7$ de fumarato, 3,2$ de maleato e 3,1$ de malato estão igualmente presentes. A composição orgânica do produto não é significativamente afectada pelo desenvolvimento.

EXEMPLO XXVIII

Equipamento: Versão em pequena escala do utilizado no

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Exemplo XXVII.

Materiais de partida:
água Destilada:	108,8	s
NaOH Aquoso a 50$:	161,6	g	(2,02	moles de NaOH)
Ácido Málico D,L	134,1	5	(1,0	mole)
Ca (0H)₂	94,7	g	(1,24	moles)
Anidrido Maleico:	117,6	g	(1,20	moles)
Peso Total;	616,8	g

Percentagem de peso de maleato (C^HgO^) mais malato (C^H^O^): 43,6$ (a) Contacto e Reacção Primária:

Pré-contacto:

hidróxido de sódio a 50$ é adicionado à água destilada, com agitação a cerca de 6O°C-7O°C.

ácido málico D,L, sob a forma de grânulos, é agitado enquanto a mistura é mantida na casa dos cerca de 6O-7O°C.

É então adicionado o hidróxido de cálcio, mantendo-se a temperatura e a agitação. Este processo de pré-con-70-

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Case/ X

3752

tacto consegue a formação de uma mistura pré-formada que contém o sódio essencial, bem como cálcio, malato alcali (hidróxido) e água componentes. Esta mistura é pesada. Agora apenas o componente maleato precisa de ser acrescentado .

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Contacto Final:

Durante 20 a 25 minutos, com a temperatura inicialmente a cerca de 60°C, adiciona-se anidrido maleico acabado de esmagar, na quantidade total acima indicada, à mistura pré-formada do processo de pré-contacto. 0 anidrido maleico é adicionado a um ritmo constante, com agitação. A mistura de reacção é deixada aquecer rapidamente, exotermicamente, até uma temperatura de cera de 80°C durante a adição de anidrido maleico. 0 pêso é verificado e uma pequena quantidade de água é acrescentada, para compensar a perda por evaporação durante a adição do anidrido maleico.

(b) Maturação:

Durante o processo que se segue, a reacção é conduzida a um pêso aproximadamente constante por meio da adição de pequenas quantidades de água para compensar as perdas por evaporação à medida que a reacção progrede.

A agitação é mantida e a mistura de produto bruto do passo (a) é arrefecida ao longo de um periodo de uma hora até uma temperatura de cerca de 40°C. 0 vaso de reacção e a mistura de produto bruto são transferidos para uma estufa, termostaticamente controlada a 40°C. Os conteúdos são agitados do vaso de reacção são mantidos a cerca de 40°C durante um periodo de 167 horas. Num passo ad_i cional de maturação, o vaso de reacção e a mistura de produto são removidos da estufa, arrefecidos até 25°C ao longo de 1 hora e são depois armazenados sem agitação durante

-7110

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ma is 168 horas.

(c) Paragem da reacção; Desenvolvimento Inorgânico:

É utilizado o processo (c) do Exemplo XXVII. As quantidades de água, carbonato de sódio e bicarbonato de sódio são reduzidos em proporção com a escala e estequiometria do processo.

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-βΓ

A análise por HPLC do produto do passo (b) revela que ele tem um rendimento de 2,2'-oxodissuccinato de cerca de 92% com os níveis de sub-produto fumarato de cerca de 4%. Cerca de 4% de maleato e malato não reagidos encontram-se também presentes. A análise orgânica não se modifica depois do desenvolvimento.

EXEMPLO XXIX

É utilizado o equipamento descrito no Exemplo XVII.

Pré-contacto de malato, um pouco de maleato e cálcio por meio de pré-neutralização com carbonato de cálcio:

Num vaso de reacção aberto a uma solução a 70°C cons tituida por água (18000 g) , ácido maleico (1622 g, 14 moles) e ácido málico D,L (6700 g, 5θ moles), é adicionado lentamente, ao longo de cerca de 30 minutos, com agitação, um bolo de filtro tal como o produzido ao Exemplo XXVII, contendo carbonato de cálcio (6200 g, 62 moles). Deixam-se ferver e evaporar uma fracção significativa da água arrastada e do dióxido de carbono^, durante 3θ minutos, depois de se ter completado a adição.

Adição de Hidróxido de Sódio:

Hidróxido de sódio aquoso a 50% (8760 g, 109,5 moles de Na OH) é acrescentado lentamente à mistura, com agitação. Durante a adição do hidróxido de sódio, permite-se mais alguma perda de água. A mistura alcalina que contem catioes de sódio contem agora cerca de 12917 g de água.

-721

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Case/ X

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Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87

Contacto da maior parte do maleato e reacção primária de formação de 2,2·-oxodissuccinato:

Ao longo de um periodo de 20 minutos, anidrido malei co fundido a cerca de 65°C (4900 g, 5θ moles) é adicionado ao vértice da mistura agitado, a um ritmo constante. Durante esse periodo, um elemento exotérmico leva a temperatura da reacção de 85°C até um máximo na casa dos 103-105°C e aplica-se arrefecimento, de modo que no final do periodo de 20 minutos, a temperatura da reacção seja de cerca de 76-78°C.

Processo de Maturação:

Rapidamente (em menos de cerca de 1 hora), a temperatura da mistura de produto bruto é reduzida para cerca de 40°C. A mistura de produto bruto é mantida a cerca de 40°C durante toda a duração do processo de maturação de cerca de 240 horas. 0 produto bruto tem agora um rendimento de 2,2'-oxodissuccinato de cerca de 83¾. 0 desenvol vimento ao produto é conforme o Exemplo XXVII.

EXEMPLOS XXX,XXXI,XXXII e XXXIII

Procedimento comum; (no seu decurso, a evaporação da água é evitada ou o nível da água ajustado para manter aproximadamente constante o conteúdo de água da reacção. Da mesma forma, amostras para análise por HPLC são tiradas a intervalos regulares. Vêr Exemplo XXVII e Protocolo da Análise de HPLC mais à frente para mais pormenores).

Equipamento: versão em pequena escala do equipamento usado no Exemplo XXVII.

(a) Contacto e Reacção Primário:

Pré-contacto:

Adiciona-se hidróxido de sódio a 5θ$ a água destilada, com agitação, a cerca de 6O-7O°C.

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Case/ X

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Adicona-se ácido málico D,L, com agitação, enquanto se mantém a mistura a uma temperatura na casa dos 8O-9O°C.

Adiciona-se hidróxido de cálcio, com agitação, mais ou menos à mesma temperatura.

Agita-se durante 10 minutos.

Contacto Final;

Ao longo de 10 a 15 minutos, a 85°C, adiciona-se ani drido maleico a um ritmo constante, com agitação. Permite-se o aquecimento exotérmico da mistura de reacção de 85°C para cerca de 105°C, pelo menos durante um curto periodo durante aadição de anidrido maleico.

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Agita—se durante mais 15 minutos, durante os quais a temperatura é rapidamente trazida para a T .

Os periodos acima mencionados de 10-15 minutos de adição do anidrido maleico mais 15 minutos depois dela,constituem o t (tempo de contacto). A escala acima referida de temperaturas de contacto 85-105°C, constitui T_c (temperaturas de contacto).

Agitar T durante um periodo t :T ei são conforme Γ Γ T Γ especificado abaixo para cada um dos exemplos.

(b) Maturação:

Trazer a temperatura para T_mpor meio de arrefecimento durante 1 hora e manter essa temperatura, com ou sem agitação, durante toda a duração do processo de maturação de t horas.

m (c) Paragem da Reacção; Desenvolvimento Inorgânico:

É usado o procedimento (c) do Exemplo XXVII. As quan tidades de água, carbonato de sódio e bicarbonato de sódio são reduzidas em proporção com a escala e estequiometria do processo.

-7460487

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Mate	riais de P	artida:
Em c	ada um dos	Exemplos XXX,XXXI,XXXII,XXXIII:
Água destilada			115,6	S
NaOH Aquoso a	50$		156,8	(1,96 moles de NaOH)
Ácido Málico D	,L		134,1	g (1,0 mole)
Ca(0H)₂			105,1	g (1,42 moles)
Anidrido Maleico		128,4	g (1,31 moles)
Peso Total			640,0	S
$ do Peso Total de Maleato (como C^H₂0^)	+ malato (como
^c4^h4°₅)^:
Temperatura	e Tempos:
Em cada um >	dos Exempl	os XXX,	XXXI,XXXII, XXXIII:
T_r = 76°C;	t = 5 horas.
Resultados da 1	Maturação:
Ex T m	t m		Composição por
N°. (°C)	(horas)	$ODS*	Maleato	Maleato Fumarat
xxx 25	168	84.4	7.8	4.2 3.7
XXXI 40	120	86.0	5.3	3.7 5.0
XXXII 50	72	83.0	4.3	5.6 7.2
XXXIII 60	24	81.6	5.3	6.5 6.7

2,2 ' -oxodissuccinato

Nos exemplos acima, nos tempos de maturação indicados, os rendimentos de 2,2’-oxodissuccinato ainda estão a aumentar nos exemplos de 25°C e 4o°C, enquanto que nos exemplos de 5θ°0 θ 60°C os rendimentos em 2,2'-oxodissuc60487

Case/ X

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 cinato se encontram perto do seu máximo.

EXEMPLO XXXIV

Os procedimentos (a), (b) e (c) dos Exemplos XXX, XXXI, XXXII e XXXIII, são executados com as seguintes modificações :

Tempo de contacto t é de cerca de 30 minutos.

As temperaturas de contacto situam-se na casa dos cerca de 75°C ^a cerca de 110°C, desde que a mistura de reacção seja suficientemente arrefecida, de modo que as temperaturas não excedam cerca de 100°C durante mais do que 15 minutos e não excedam 8O°C por mais de 30 minutos.

periodo de agitação facultativo t não é utilizado neste exemplo (t = O minutos).

T é de cerca de 4o°C.

m

Quantidades de Materiais de Partida:

Água Destilada	121,9	g
NaOH Aquoso a 50%	156,8	g (L 96 moles de
Ácido Málico D,L	134,1	g (1,0 mole)
Ca (0H)₂	105,1	g (1,42 moles)
Anidrido Maleico	128,4	g (1,31 moles)
Peso Total	646,3	g

Resultados:

A ^r

-9fc.!988

6θ487

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Tm°C	Tm hr	$ODS*	$ maleato	$ malato	$ fumarato
40°	48	83.3	10.8	3.5	2.3
40°	120	85.7	5.8	3.9	4.6

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

EXEMPLO XXXV

Equipamento: Versão em pequena escala do equipamento utilizado no Exemplo XXVII,

Pré-contacto do maleato e do sódio por meio de pré-neutralização do ácido maleico com carbonato de sódio para formar maleato dissódico in-situ:

A uma solução a 80°C , feita de água destilada e ácido maleico (148,5 gramas, 1,28 moles) num vaso de reacção pesado, aberto, adiciona-se lentamente, ao longo de 3θ minutos, com agitação vigorosa, carbonato de sódio (116,6 gramas, 1,10 moles). Deixa-se que o dióxido de carbono e uma fracção significativa da água arrastada se evaporem por fervura durante 30 minutos, depois de se ter completado a adição.

Adição de hidróxido de cálcio:

Hidróxido de cálcio (91,8 gramas, 1,24 moles) é acrescentado lentamente à mistura, com agitação. Durante a hora seguinte, a água é evaporada a 7O°c-8O°C sob uma corrente de ar comprimido, de modo que o peso total do conteúdo do vaso de reacção seja reduzido para cerca de 504 gramas.

Adição do malato e reacção primária produtora de 2,2'-oxodissuccinato:

Ao longo de um periodo de 10 minutos, ácido málico D,L (134,1 g, 1,0 mole) é adicionado a um ritmo constante

-77x

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 ao vértice da mistura de reacção agitada, mantida a cerca de 1OO°C. Depois de se adicionar o ácido málico D,L, a temperatura da mistura de produto bruto é reduzida ao longo de 10 minutos para cerca de 78°C. A agitação é continuada a cerca de 78°C durante um periodo de 5 horas.

Procedimento de Maturação:

Rapidamente (em menos de uma hora), a temperatura da mistura de produto bruto é reduzida para cerca de 50°C.

A mistura de produto bruto é mantida a cerca de 50°C duran te todo o tempo do procedimento de maturação de cerca de 72 horas. A mistura de produto bruto tem agora um rendimento de 2,2’-oxodissuccinato de cerca de 82%, conforme é determinado por HPLC. 0 desenvolvimento do produto é uma versão em menor escala do procedimento (c) no Exemplo XXVII.

EXEMPLO XXXVI

Equipamento: Versão em menor escala do equipamento usado no Exemplo I.

Ao longo de um periodo de 25 minutos, a uma temperatura aproximadamente constante de 49°C , anidrido maleico em pó (125,4 gramas, 128 moles) é adicionado de forma cons tante, com agitação, a uma mistura previamente preparada por meio da combinação de:

água destilada	111,5	gramas
NaOH aquoso a 5θ%	175,2	gramas (2,19 mole^
Ácido málico	134,1	gramas (1,0 moles)
Hidróxido de cálcio	91,8	gramas (1,24 moles)

A temperatura e a agitação são mantidas durante 120 horas, durante o que a mistura de produto bruto que se for ma tem um rendimento com base em HPLC de 2,2’-oxodissucci-781

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Mod. 71 - 10 000 βχ -4-87 nato de cerca de 82°£.

A reacção é parada sem demora e a mistura de produto bruto é convertida em 2,2'-oxodissuccinato de tetra-sódio por meio de, sucessivamente (i) tratamento com carbonato/bicarbonato de sódio; (ii) filtração para remoção do carbonato de cálcio precipitado e (iii) secagem o convencional do filtrado.

EXEMPLO XXXVII

Ácido málico, 134,1 gramas, 1,0 mole, é dissolvido em 111,5 gramas de água num vaso de reacção de aço inoxidá vel de tamanho adequado, equipado com agitador e meios de controlo da temperatura (vêr Exemplo XXVII). Tão rapidamen te quanto possivel, uma lama feita por meio da mistura em separado de hidróxido de sódio (175,2 gramas, solução aquosa a 5θ$, 2,10 moles de conteúdo de NaOH) e hidróxido de sódio (91,8 gramas 1,24 moles) é adicionada, com agitação que continua e a temperatura é mantida a cerca de 75°C. Com a mistura e o anidrido maleico ambos a temperaturas da ordem dos 6O-7O°C, anidrido maleico fundido, 125,4 g, 1,28 moles, é adicionado a um ritmo constante com agitação continua ao longo de um periodo de 20 minutos. A temperatura e a agitação são mantidas durante 10 monutos. A temperatura é então deixada cair para cerca de 50°C ao longo de um periodo de 2 horas e a mistura de produto bruto, agora quase limpida e um pouco mais viscosa do que até aí, é agi tada a cerca de 5O°C durante 94 horas. A temperatura é a— gora outra vez rapidamente reduzida para cerca de 4o°C e a mistura de produto bruto é armazenada, sem agitação, durante cerca de 144 horas.

A reacção é parada e a mistura de produto bruto é d_e senvolvida por meio de tratamento com carbonato/bicarbonato de sódio como no Exemplo XXXVI. Na altura da paragem da reacção, a mistura de produto bruto tem uma composição

-791

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orgânica, analisada por HPLC, como segue: 2,2'-oxodissuccinato: 88,7^; maleato: 6,7°£; malato: 1,8°^; fumarato:

2,7$. Depois do desenvolvimento, a análise orgânica mantém—se essencialmente imutável.

Procedimentos Analíticos de HPLC

Mod. 71 - 10 OOO βχ - 4-87

As análises por Cromatografia Liquida de Alto Rendimento (HPLC) aqui apresentadas para maleato, malato, 2,2'-oxodissuccinato e fumarato, são facilmente reproduzidas utilizando-se as seguintes condições, por um analista familiarizado com os instrumentos da HPLC:

Coluna; Duas colunas Supelco LC18 4,6mm I.D. x 25 cm, equilibradas com fase móvel para cerca de 10 dias a um titmo de fluxo de cerca de 0,2ml/min.

Fase móvel: 0,01-0,04 de N F^SO^ em água destilada/ /desionizada. A concentração do ácido sulfurico é ajustada de acordo com a idade da coluna, para dar a separação de cada uma das espécies orgânicas analisadas.

Ritmo de Fluxo: 1 ml/min

Bomba: Uma única Waters ÓOOOA ou 510

Injector: Waters Wisp 710, volume de injecção 25 ul

Detector: Detector de Índice Refractivo; Spectra-Physics 6O4OXR.

Integrador: Waters 730 Data Module

Preparação das amostras: Para a análise de distribuição: ca de 0,5 g de mistura de produto bruto é removido do vaso de reacção e é temperado por meio da adição de 100 ml de ácido súlfurico 0,1 N; para análise de concentração: pesa-se uma quantidade conhecida para dentro de um frasco volumétrico de 10 ml para dar uma área de pico

Λ

I

60487

Case/ X

3752 que caia dentro da curva de calibração.

furico θ,Ι N. Em ambos os casos o pH da cerca de 2.

q.s. com ácido sul solução final é de

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87

Cálculos:

Análise de distribuição: Dividir a área de pico para uma única espécie; isto é, maleato, fumarato, 2,2'-ox£ dissuccinato, malato, pele^área total para todos os picos. ísto parte do principio da existência de factores de resposta de indice refractivo equivalentes para todas as espécies; a assunção revela-se uma excelente aproximação pela análise de concentração. Com base nesse pressuposto, a análise de distribuição corresponde a percentagem de pêso relativo dos maleato, malato, 2,2'-oxodissuccinato e fumarato analizados.

Análise de concentração: Uma curva de calibração directa é feita para ácido maleico, ácido málico e ácido fumárico, por correlação directa de área de pico à concentração expressa como percentagem de peso.

mesmo procedimento é utilizado para se determinar a percentagem de pêso de 2,2'—oxodissuccinato, com a excepção de serem usados como espécie de calibração o ácido 1,2,3,4-butanetetracarboxilico (estruturalmente semelhante ao 2,2'-oxodissuccinato) ou 2,2'-oxodissuccinato cromatograficamente puro. Note-se que a utilização de ácido 1,2,3,4-butanetetracarboxilico como material de referência, assume que 2,2'-oxodissuccinato e ácido 1,2, 3,4-butanetetracarboxilico têm factores de resposta de indice refractivo semelhantes.

Em todos os casos usa-se uma análise de regressão linear para ajustar as curvas.

-8160487

Case 3752/ X

A correspondência entre os resultados obtidos pela análise de distribuição e pela análise de concentração é muito boa para uma dada amostra. Dada essa boa correspondência, os quadros e texto presentes apenas descrevem resultados de análises de distribuição simples.

depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado nos Estados Unidos da Américo em 10 de Dezembo de 1987 e em 26 de Fevereiro de 1988 sob o n?s. 130.928 e 07/160.615 .

Claims

-REIVINDTCAÇÕES1-. - Processo aquoso para a preparação de 2,2'-oxodissuccinato mediante reacção de materiais de partida compreendendo os componentes:

I. um componente material de partida orgânico compreendendo maleato;

II . um componente catião de metal divalente e;

III . um componente alcalino;

na qual durante o referido processo, o componente material de partida orgânica é convertido em 2,2¹-oxodissuccinato com rendimentos particulares, e há tendência para se formar um produto secundário, especialmente fumarato, caracterizado por:

A. se escolher os materiais de partida que compreendem:

I. um componente orgânico que compreende maleato e malato pré-formado numa proporção molar de maleato: malato na gama compreendida entre 0,7:1 a 2,0: :1, preferivelmente 0,9:1 a 1,8:1, de preferência 1,05:1 a 1,7:1;

-8260487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-β7

II. um componente catião de metal divalente escolhido de entre cálcio, magnésio e misturas dos mesmos, preferivelmente cálcio, numa proporção molar de componente catião divalente: componen te orgânico dentro da gama de 0,1:1 a Ο,95:1;ΡΕθ ferivelmente 0,2:1 a 0,85;l; de preferência 0,25:1 a 0,8:1;

III. um componente alcalino escolhido de entre hidróxido e aniões formadores de hidróxido; e, adicionalmente,

IV. um componente catião monóvalente de solubilização escolhido de entre sódio, potássio e mis turas dos mesmos, preferivelmente sólido, numa proporção molar de sódio: potássio dentro da gama de 1,0:0,0 a 0,9:0,1; e

B. se conduzir o processo numa mistura alcalina aquosa, fluída, dos referidos materiais de partida possuindo as seguintes concentrações puras, em peso:

água:

menos do que 75%, preferivelmente 25% a 60%, de preferência 30¹¾ a 5θ%5 componente alcalino III, expresso como hidróxido excedente puro:

pelo menos 0,0001^, preferivelmente 0,0001% a 2%, de preferência 0,01% a 1,5%; e componente catião monovalente de solubilização IV: pelo menos 1%, preferivelmente 3^ a 20%, de preferência 3% a 16%;

fazendo reagir a referida mistura B a temperaturas dentro da gama compreendida entre 20°C a 110°C, e

-8360487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 interrompendo a reacção;

com a condição de que: a duração total da reacção é de 12 horas a 400 dias, preferivelmente de 12 horas a 240 dias, de preferência de 12 horas a 40 dias; observando as disposições adicionais seguintes: o tempo total a qualquer temperatura acima de 100°C não excede 1,5 horas, preferiyelmente 1 hora, de preferência 3θ minutos; o tempo total a qualquer temperatura acima d,e 90°C não excede 4,5 horas, preferivelmente 3 horas, de preferência 1,5 horas; o tempo total a qualquer temperatura acima de 8O°C não excede 13,5 horas, preferivelmente 8 horas, de preferência 5 horas; o tempo total a qualquer temperatura acima de 70°C não excede 1,7 dias, preferivelmente 1 dia, de preferência 15 horas; o tempo total a qualquer temperatura acima de 60°C não excede 5,1 dias, preferivelmente 3 dias, de preferência 1,5 dias: o tempo total a qualquer temperatura acima de 5O°C não excede 15 dias, preferivelmente 9 dias, de pre ferência 8 dias; o tempo total a qualquer temperatura aci ma de 4O°C não excede 46 dias, preferivelmente 27 dias; e o tempo total a qualquer temperatura acima de 30°C não excede 137 dias, preferivelmente 81 dias; pelo que a formação de produto é minimizada e é assegurado um rendimento de 80% de 2,2’-oxodissuccinato, ou superior.
2?. - Processo de acordo com a reivindicação 1, em que:

A. os materiais de partida são escolhidos compreendendo:

I um componente orgânico que compreende maleato e ma to pré-formado numa proporção molar de maleato: malato dentro da gama de 1,1:1 a 1,6:1;

II um componente catião de metal divalente escolhido de entre cálcio, numa proporção molar de componen-8460487

Case 3752/ X te da catião divalente: componente orgânico dentro gama de 0,35:1 a 0,80:1;

III um

IV componente alcalino escolhido de hidróxido e aniões formadores de hidróxido; e adicionalmente, um componente catião monovalente de solubilização escolhido de entre sódio; e o processo é conduzido numa mistura alcalina aquosa, fluída, dos referidos materiais de partida possuindo as seguintes concentrações puras, em peso:

água:

Mod. 71 . 10 000 βχ - 4-87 componente alcalino III, expresso como hidróxido puro excedente:

de 0,0% a 1%; e componente catião monovalente de solubilização IV:

em que se fazem reagir os referidos componentes isotérmicamente ou de preferência, não-isotérmicamente; e quando se fazem reagir os referidos componentes não-isotermicamente, o referido processo ser ainda caracterizado por compreender os passos:

(a) num processo de reacção primária de temperatura elevada com duração de 10 minutos a 8 horas, de 50°C a 110°C, se contactar os referidos materiais para formar a referida mistura alcalifluida e se fazer reagir a mesma para mistura de produto bruto que permanece de partida na aquosa;

formar uma fluída compreendendo 2,2'-oxodissuccinato formado recentemente juntamente com maleato e malato que não reagem; e, imediatamente,

-851

6θ48γ

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 (b) num processo de maturação a baixa temperatura com duração de 1 dia a 30 dias, se reduzir a temperatura da referida mistura de produto bruto do passo (a) num ou mais passos enquanto se conserve a fluidez, e se prossegue a reacção da referida mis tura de produto bruto, durante um período suficiente para combinar quimicamente e formar 2,2'-oxodissuccinato a partir do referido maleato e malato, aumentando com isso a proporção de 2,2'-oxodissuccinato presente na referida mistura de produto bruto enquanto se obtém o controlo da relação de formação de sub produto de fumarato; e (c) interromper o referido processo de maturação a baixa temperatura, de preferência tratando a referida mistura de produto bruto com uma mistura aquosa morna de carbonato de sódio e bicarbonato de sódio de modo a precipitar carbonato de cálcio.
3?. - Processo não-isotérmico de acordo com a reivin dicação 2, caracterizado por o processo (b) de maturação a baixa temperatura compreender redução da temperatura da mistura de produto bruto do passo (a) para temperaturas compreendidas na gama de 20° C a 45° C e em que os referidos materiais de partida compreendem:

I. um componente orgânico compreendendo maleato e malato pré-formado numa proporção molar de maleato: malato dentro da gama de 1,15:1 para 1,4θ : 1;

II. um componente catião de metal divalente escolhido de entre cálcio, numa proporção molar de componente catião divalente: componente orgânico dentro da gama de 0,41:1 a 0,76:1 ;

-8660487

Case 3752/

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 /^9 eAíM} ' ' 1' «J

III. um componente alcalino escolhido de entre hidróxido e aniões formadores de hidróxido em formação; e, adicionalmente,

IV. um componente catião monovalente de solubilização escolhido de entre sódio;

e em que o referido processo é conduzido numa mistura alcalina aquosa, fluida dos referidos materiais de partida possuindo as concentrações puras em peso, seguintes:

água:

de 35,0% a 41,0%;

componente alcalino III, expresso como hidróxido puro excedente:

de 0,10 a 0,91%; e componente catião monovalente de solubili— zação TV: de 3,9% a 10,6%.
4?. - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o passo (a) ser realizado a temperaturas elevadas dentro da gama compreendida entre 50°C a 110° C e por ter uma duração desde 10 minutos a 5 horas, com a condição de que no passo (a), as referidas temperaturas elevadas não excedem 100°C para tempos superiores a 15 minutos e não excedem 80°C para tempos superiores a 3θ minutos; e por o passo (b) compreender redução de temperatura para baixas temperaturas dentro da gama compreendida entre 20°C a 45° C num tempo inferior a 2 horas e por se manterem as referidas temperaturas baixas; tendo o passo (b) uma duração desde 1 dia a 21 dias no total; com a condição de que no passo (b), as temperaturas baixas não excedem 36° C para tempos superiores a 7 dias e não excedem 30°C para tempos superiores a 14 dias.

-8760487

Case 3752/ X

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87
5-. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1-4, caracterizado por os materiais de partida compreenderem pelo menos um composto maleato escolhido de gru po que consiste em anidrido maleico e ácido maleico, em conjunto com pelo menos um composto malato escolhido do gru po que consiste em ácido málico e estereoisómeros dos mesmos; ou por os referidos materiais de partida compreenderem pelo menos um composto contendo sódio escolhido do gru po que consiste em maleato de dissódio, malato de dissódio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio e hidróxido de sjá dio.
6? . - Processo não-isotérmico de acordo com qualquer das reivindicações 2-5, caracterizado por os materiais de partida consistirem essencialmente em anidrido maleico, ácido D,L-málico, hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio e por no passo (a), o referido processo de reacção a elevada temperatura compreender a adição de anidrido maleico por mais um período de 10 a 30 minutos, como porções de sólido ou como líquido a temperaturas acima do ponto de fusão mas não excedendo 100° C, a uma mistura pré-formada agitada continuamente, de ácido D,L-málico, hidróxido de cálcio e hidróxido de sódio, tendo a mistura pré-formada uma temperatura inicial compreendida na gama 50¾ ae^T^subin do a referida temperatura exotermicamente para um máximo de cerca de 100° C a 110° C durante o curso de adição de anidrido maleico, formando em consequência uma mistura de produto bruto.
7-. - Processo não-isotérmico de acordo com qualquer das reivindicações 2-6, caracterizado por no final do passo (a), a referida mistura de produto bruto ser substancialmente homogénea e ter uma composição orgânica numa percentagem em peso baseada em 2,2'-oxodissuccinato mais maleato mais malato mais fumarato, de:

-8860487

Case 3752/ λ

2,2'-oxodissuccinato: desde 20% a 45%;

fumarato: desde 1% a 2% e maleato mais malato: desde 53% a 79%;

Γ, e por a referida mistura de produto bruto no final so (b) ter uma composição orgânica que comprèende uma centagem em peso baseada em 2,2'-oxodissuccinato mais leato mais malato mais fumarato, de:

do pasperma2,2'-oxodissuccinato:

fumarato: desde 1,5% maleato mais malato:

pelo menos 82%;

a 5,7% e desde 7,3% a 16,5%

Mod. 71 - 10 000 βΧ - 4-87
8-. - Processo de acordo cações 2-7, caracterizado por os materiais de partida compreenderem menos do que 0,01 moles de impureza de fumarato por mole do referido maleato mais o referido malato pré-formado e por o passo (a) ser terminado e o passo (b) ser tomado em qualquer momento correspondente ao aumento líqui do no nível de fumarato, baseado na análise de Cromatografia Líquida de Alto Rendimento (HPLC) da mistura de produto bruto, dentro da gama compreendida entre 0,5% a 5%, pre ferivelmente 0,5% a 2,5%;

ser terminado e o passo (c) cancar 2,2'-oxodissuccinato to de pelo menos 85%.

com qualquer das reivindide preferência por o passo (b) ser tomado imediatamente ao a_l baseado em (HPLC) com rendimen aperfeiçoado para a preparacaracterizado por compreender z — - - - - z , ι , r . ,
9-. - Processo aquoso ção de 2,2'-oxodissuccinato, a reacção de ácido málico pré-formado,hidróxido de sódio, um reagente de maleato escolhido de entre anidrido maleico, ácido do maleico e misturas dos mesmos, e um reagente de cál_ cio escolhido de entre carbonato de cálcio e misturas dos mesmos e hidróxido de cálcio, de acordo os seguintes passos

-8960487

Case 3752/ X <r z f

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 consecutivos:

(i) misturar carbonato de cálcio, água, ácido má lico e uma proporção do reagente de maleato, permitindo evolução completa do dióxido de car bono e a formação de uma mistura ácida;

(ii) adicionar hidróxido de sódio ou uma mistura do mesmo com hidróxido de cálcio, á mistura á cida do passo (i), formando uma mistura alcalina de sódio contendo catiões;

(iii) num período com duração de 1 hora ou menos, adicionar o remanescente do referido reagente de maleato à mistura alcalina de sódio con tendo catiões, agitada, do passo (ii), a temperaturas compreendidas na gama 75°C ,allO°C,tendo no final da adição do passo (iii) um excesso de hidróxido MOH puro;

(iv) num período com duração de 1 hora ou menos, arrefecer a mistura formada no passo (iii) até uma temperatura compreendida na gama 35°C a 45° C;

(v) continuar a reacção da mistura do passo (iv) à temperatura compreendida na gama 35° C a 45° C; sendo a duração do passo (v) desde 48 horas a 240 horas, pelo que é assegurado um produto bruto com um rendimento (HPLC) de pelo menos 80% de 2,2’-oxodissuccinato;

(vi) diluição do produto do passo (v) com água e precipitação do referido carbonato de cálcio; com a interrupção do passo (iv) reacção e es30

-9060487

Case 3752/ X ' ~ <

x i

gotamento do nível de cálcio;

com a condição de nos passos (iii) e (iv) conjuntamente;

Mod. 71- 10 000 βχ -4-87

0 tempo total a qualquer temperatura acima de 0 100 C não excede 15 minutos; 0 tempo total a qualquer temperatura acima de 90 °C não excede 30 minutos; 0 tempo total a qualquer temperatura acima de 80°C

não excede 2 horas;

0 tempo total a qualquer temperatura acima de 70^o C não excede 6 horas; 0 tempo total a qualquer temperatura acima de 65^o c não excede 12 horas; e a condição d e, por cada mole de ácido málico pré-

-formado reagido, a quantidade molar total de reagente de maleato, ser de 1:1 a 1:6 moles; a quantidade molar total de reagente de cálcio ser de 0,9 a 1,65 mo les; a quantidade molar total de hidróxido de sódio, ser de 0,92 a 3,7 moles; o excesso de hidróxido puro no passo (iii), M0H, ser de 0,02 a 0,3 moles; e ainda com a condição de por cada mole de ácido málico pré-formado reagido, a quantidade pura total de água adicionada nos passos (i), (ϋ) θ (iii) em conjunto, permitindo perdas de evaporação, não ser inferior a 189 gramas e não mais do que 282 gramas.
10?. - Processo de acordo com a reivindicação 9,caracterizado por compreender os passos adicionais (vii) mediante filtração da mistura do passo (vi) para assegurar

-9160487

Case 3752/ X um bolo-filtro e (viii) mediante utilização do bolo-filtro do passo (vii) como fonte reciclada de carbonato de cálcio no passo (i).
11- « - Processo para a fabi’icação de malato mediante pelo menos um passo de conservação, num vaso de reacção, preferivelmente de construção fechada e com uma pressão dentro da gama compreendida entre 30 psig a 150 psig, a uma temperatura de 120°C ou superior, mais preferivelmente 130 C a 220°_c> durante um período de pelo menos 10 minutos, mais preferivelmente 30 minutos a 6 horas, mistura de reacção aquosa compreendendo:

I maleato, ou misturas correspondentes com um ou mais 2,2’-oxodissuccinato, fumarato e malato;

II catiões divalentes escolhidos de entre cálcio, magnésio e misturas dos mesmos; e

III excesso de hidróxido suficiente para dar a referida mistura de reacção alcalina;

caracterizado por se assegurar o referido malato em rendimentos até e excedendo 90%.
12?. - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o componente I ser usado na forma de ani drido maleico ou ácido maleico, eos componentes II e III serem simultaneamente preparados na forma de hidróxido de cálcio.
13-· - Processo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado por se utilizar uma proporção molar cálcio/maleato compreendida entre 1,3»! a 1,7:1 e um teor

60487

Case 3752/ * de água da referida mistura de reacção dentro da gama 45$ á 73<> em peso.
14?. - Processo alcalino aquoso para assegurar malato na forma de um sal sólido, alcalino, de cálcio ou cálcio/magnésio misturado, caracterizado por compreender os passos, em sequência:

i. reacção de anidrido maleico ou ácido maleico e carbonato de cálcio para formar uma mistura;

ii. deixar o dióxido de carbono evoluir;

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 iii. tornar a referida mistura alcalina usando hidróxido de cálcio ou mistura do mesmo, com hidróxido de magnésio; todos sob condição de os referidos reagentes serem usados numa proporção molar de (cálcio + magnésio): maleato na gama superior a 1,3:1 e inferior a 1,7:1, uma propoj; ção molar de cálcio: magnésio dentro da gama 1,00:0,00 a 0,80: 0,20, um teor de água dentro da gama 45$ a 73$ e ura excesso de hidróxido des de 0,6 moles a 1,4 moles por mole de maleato usado; e iv. reacção da referida mistura num vaso fechado a temperaturas dentro da gama 140°C a 190°C durante um período de cerca de 0,5 a 6 horas.