BRPI0806345A2 - método para a sìntese de sacarose-6-ésteres - Google Patents
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Abstract
MéTODO PARA A SìNTESE DE SACAROSE-6-éSTERES. A presente refere-se a um processo para a síntese de uma sacarose-6-éster compreendendo: (a) formação de uma primeira mistura de reação compreendendo sacarose, um solvente aprótico polar, e um promotor de acilação com base em organoestanho; (b) remoção de água da referida primeira mistura de reação por contato, de uma maneira contracorrente contínua, com gás ou vapor de solvente capaz de remoção de água em uma temperatura, pressão e tempo de residência suficientes para fornecer uma segunda mistura de reação que é substancialmente livre de água; seguido por (c) adição de um anidrido carboxilico á referida segunda mistura de reação para fornecer uma terceira mistura de reação, e manutenção da referida terceira mistura de reação em uma temperatura e durante um período de tempo suficientes para produzir uma sacarose-6-éster. A sacarose-6-éster pode ser utilizada para produzir sucralose.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA A SÍNTESE DE SACAROSE-6-ÉSTERES".
A presente invenção refere-se a um método melhorado para a síntese de sacarose-6-ésteres.
Sacarose-6-ésteres são intermediários importantes na síntese do adoçante artificial sucralose (4,1,,6'-tricloro-4,1,,6,-tridesoxiga/acíosa- carose).
Diversas rotinas mediadas por estanho para a preparação de sacarose-6-ésteres foram descritas, por exemplo, nas US-4.950.746, US- 5.023.329, e US-5.089.608. Cada um destes documentos descreve um pro- motor de acilação com base em organoestanho diferente: US-4.950.746 em- prega um reagente de 1,3-di(hidrocarbilóxi)-1,1,3,3-tetra- (hidrocarbil)diestanoxano; US-5.023.329 emprega um óxido de di(hidrocarbil)estanho; e US-5.089.608 emprega o produto de reação de um óxido de di(hidrocarbil)estanho e um álcool di-hídrico, uma alcanolamina, ou uma α-hidroxicetona enolizável.
Mais particularmente, a EP-O 475 619-A descreve um processo para produção de uma sacarose-6-éster, que compreende reação de saca- rose com um anidrido carboxílico em uma mistura de reação compreenden- do um solvente aprótico polar e um 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra- (hidrocarbil)diestanoxano durante um período de tempo suficiente para pro- duzir uma sacarose-6-éster. Em EP-O 475 619-A nesse sentido é também descrito um processo para produção de uma sacarose-6-éster compreen- dendo suspensão de sacarose e um 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra- (hidrocarbil)diestanoxano em uma mistura de reação compreendendo um sistema de solvente misto contendo um solvente aprótico polar e um cossol- vente do tipo hidrocarboneto capaz de remoção de qualquer água presente na mistura de reação através de codestilação, e em seguida, depois de re- moção da água, tratamento da mistura de reação com um anidrido de ácido carboxílico.
Uma melhora neste método é descrita na EP-O 776 903-A. Esta melhora compreende passagem de vapores de um solvente capaz de remo- ção de água por codestilação (codestilação de solvente) através de uma mistura de reação contendo um solvente aprótico polar, sacarose, e um 1,3- diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano, em quantidade suficiente e tempo suficiente para remover substancialmente a totalidade da água na referida mistura de reação através de codestilação.
Uma melhora no método da EP-O 776 903-A é descrita no WO 02/10180. O WO 02/10180 descreve um processo para a síntese de uma sacarose-6-éster compreendendo:
(a) reação de uma mistura compreendendo sacarose e um sol- vente aprótico polar com um promotor de acilação com base em organoes- tanho, ao mesmo tempo em que a adição de um solvente capaz de remoção de água através de codestilação, e remoção de água através de codestila- ção, para fornecer uma primeira mistura de reação que é substancialmente livre de água, seguido por
(b) adição de um anidrido carboxílico à referida primeira mistura de reação para fornecer uma segunda mistura de reação, e manutenção da referida segunda mistura de reação em uma temperatura e durante um perí- odo de tempo suficiente para produzir uma sacarose-6-éster, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) é realizada em uma temperatura de 85 a 125°C e em uma pressão de 20 a 80 kPa.
Nesta técnica anterior, a reação de desidratação para produzir o aduzido de sacarose-estanho é relativamente lenta. Por exemplo, no Ciclo de Teste da EP-O 776 903-A, a reação é estabelecida ser concluída em 60 minutos (em pressão atmosférica), no WO 02/10180, o tempo de reação mais rápido descrito é 18 minutos e 57 segundos (em 33 kPa). Tempos de reação mais longos são associados com a produção de carboidratos de- compostos, que reduz o rendimento de sacarose-6-éster, atrapalha a extra- ção do reagente de estanho no término da reação, fornece ao produto um produto escuro indesejado.
Além disso, na técnica anterior, quantidades significantes de sa- carose não reagida permanecem no produto. Por exemplo, no Ciclo de Teste de EP-O 776 903-A, 1,65% de sacarose permanecem, enquanto que no WO 02/10180 de 2,6% a 8,4% de sacarose permanecem. Tal como é descrito na EP-O 776 903-A, sacarose residual é particularmente indesejável, porque ela afeta diretamente o rendimento da sacarose-6-éster, e, depois de cloração, forma compostos clorados indesejáveis (em particular tetraclorossacaroses) que são difíceis de separar da sucralose-6-éster e sucralose durante proces- samento subsequente.
De acordo com a presente invenção, foi surpreendentemente constatado que a reação de desidratação para produzir o aduzido de saca- rose-estanho pode ser realizada mais rápido, com produção conseqüente menor de carboidratos de compostos, e com menos sacarose não reagida, através de condução da reação por contato, de uma maneira contracorrente contínua, de uma mistura de reação compreendendo sacarose, um solvente aprótico polar, e um promotor de acilação com base em organoestanho, com gás ou vapor de solvente capaz de remoção de água.
É uma vantagem adicional da presente invenção que a reação de desidratação pode ser realizada de um modo verdadeiramente contínuo, em vez de batelada. Além disso, surpreendentemente, foi constatado que o processo da presente invenção produz seletividade muito alta de sacarose- 6-éster sobre outros produtos esterificados.
De acordo com a presente invenção, nesse sentido é desta ma- neira fornecido um processo para a síntese de uma sacarose-6-éster com- preendendo:
(a) formação de uma primeira mistura de reação compreenden- do sacarose, um solvente aprótico polar, e um promotor de acilação com base em organoestanho;
(b) remoção de água da referida primeira mistura de reação por contato, de uma maneira contracorrente contínua, com gás ou vapor de sol- vente capaz de remoção de água em uma temperatura, pressão e tempo de residência suficientes para fornecer uma segunda mistura de reação que é substancialmente livre de água; seguido por
(c) adição de um anidrido carboxílico à referida segunda mistura de reação para fornecer uma terceira mistura de reação, e manutenção da referida terceira mistura de reação em uma temperatura e durante um perío- do de tempo suficientes para produzir uma sacarose-6-éster.
A presente invenção desta forma fornece um processo para for- mação do aduzido entre sacarose e o promotor de acilação com base em organoestanho por uma destilação reativa.
O solvente aprótico polar é de preferência N,N-dimetilformamida (DMF). Outros solventes adequados são N-metil-2-pirrolidona, sulfóxido de dimetila, N,-dimetilacetamida, e hexametilfosforamida. A escolha é deter- minada pela solubilidade da sacarose e do 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra- (hidrocarbil)diestanoxano ou outro promotor de acilação com base em orga- noestanho (e o produto de sacarose estanilada) no solvente, assim como por considerações de segurança e toxicidade, especialmente se a sacarose-6- éster deve ser utilizada para a síntese de sucralose, um aditivo alimentar.
Quando o solvente aprótico polar é DMF1 a DMF está de prefe- rência presente em uma quantidade de 4 a 30 g, de preferência de 5 a 10 g, mais preferivelmente de 6 a 8 g, por g de sacarose.
Na técnica anterior, um solvente capaz de remoção de água a- través de codestilação, ou vapores deste, foi sempre utilizado para obter a remoção de água na etapa correspondente à etapa (b). No entanto, surpre- endentemente, na presente invenção foi constatado que um gás pode tam- bém ser utilizado. Se um gás é utilizado, o gás pode ser, por exemplo, nitro- gênio, argônio, ar, hélio, dióxido de carbono, e é de preferência nitrogênio ou argônio. Se vapor de solvente é utilizado, em seguida qualquer solvente, cujos vapores são capazes de remover água, pode ser utilizado. Solventes preferidos são aqueles que são imiscíveis com água e formam um azeótropo de ebulição mínima de composição constante com água. Classes exempla- res de solventes são hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos aromáti- cos, hidrocarbonetos clorados, cetonas, ésteres, e éteres. Exemplos especí- ficos são ciclo-hexano, n-heptano, iso-octano (2,2,4-trimetilpentano), benze- no, tolueno, éter de dietila, clorofórmio, tetracloreto de carbono, - hexano, acetato de etila, e acetato de metila. Da mesma maneira como na seleção do solvente aprótico polar, considerações de segurança e toxicidade tam- bém afetam a escolha de um solvente apropriado. Hidrocarbonetos são pre- feridos, e ciclo-hexano, n-heptano, tolueno, e iso-octano (2,2,4- trimetilpentano) são particularmente preferidos. O solvente mais preferido é ciclo-hexano.
Uma ampla variedade de meios pode ser utilizada para obter o contato contracorrente contínuo na etapa (b), e isto será aparente àqueles versados na técnica. Em princípio, qualquer dispositivo de contato de massa contracorrente que promova equilíbrio termodinâmico de gás/líquido pode ser empregado. Convenientemente, uma coluna pode ser empregada. A co- Iuna pode ser uma coluna acondicionada, uma coluna de bandeja, ou uma coluna de bandeja acondicionada (isto é, uma coluna equipada com ambas as bandejas e com acondicionamento). O número de bandejas a ser empre- gado em uma coluna de bandeja será aparente à pessoa versada na técni- ca, levando em consideração a escala da reação, e as condições de reação empregadas. Similarmente, as possibilidades de acondicionamento para uma coluna acondicionada também será aparente. De preferência, a coluna é uma coluna de destilação equipada com bandejas de peneira com tubos de descida.
Quando uma coluna é empregada, a primeira mistura de reação será alimentada no topo da coluna, e o gás ou vapor de solvente será ali- mentado no fundo da coluna. A segunda mistura de reação emergirá no fun- do da coluna, e no topo da coluna emergirá um fluxo consistindo no solvente aprótico polar, água, e o gás ou solvente capaz de remoção de água. Deste fluxo, a água pode ser facilmente separada e o gás e/ou solvente(s) pode ser reciclado.
Uma taxa de alimentação da primeira mistura de reação e a taxa de alimentação do gás ou vapor de solvente variarão de acordo com o dese- nho do dispositivo utilizado para a operação contracorrente contínua, e com a natureza do gás ou vapor de solvente empregado, e estas facilmente se- rão determinadas por aqueles versados na técnica. Quando ciclo-hexano é utilizado para remover água, a relação de peso de ciclo-hexano alimentado para sacarose alimentada é tipicamente de 5 a 50, mais preferivelmente de 10 a 25, mais preferivelmente de 15 a 20. Quando nitrogênio é utilizado para remover água em pressão atmosférica, a relação de peso de nitrogênio ali- mentado para sacarose alimentada é tipicamente de 5 a 50, mais preferivel- mente de 10 a 25, mais preferivelmente de 15 a 20.
Pode ser vantajoso misturar uma pequena quantidade do sol- vente aprótico polar com o solvente de remoção de água. Tipicamente, a quantidade do solvente aprótico polar adicionada será de 1 a 20%, mais pre- ferivelmente de 5 a 15% em peso.
A temperatura da reação de desidratação deve geralmente ser mantida na região de 60 a 140°C, de preferência de 85 a 125°C, mais prefe- rivelmente de 90 a 110°C. Um modo para obter isto é preaquecer tanto a primeira mistura de reação quanto o gás ou vapor de solvente. A primeira mistura de reação pode ser preaquecida de 50°C acima de 50°C abaixo da temperatura mais alta na coluna ou outro dispositivo, de preferência de 20°C acima de 30°C abaixo da temperatura mais alta na coluna ou outro dispositi- vo. O gás ou vapor de solvente pode ser preaquecido de 1 a 50°C acima da temperatura mais alta na coluna ou outro dispositivo, de preferência de 10 a 30°C acima da temperatura mais alta na coluna ou outro dispositivo.
A reação de desidratação é mais convenientemente realizada em pressão atmosférica. No entanto, é possível variar a pressão, ainda que isto possa variar a temperatura ideal e tempo de residência. A pressão pode, por exemplo, ser de 2 kPa a 400 kPa. Convenientemente, a pressão pode ser em ou ligeiramente acima da pressão atmosférica, por exemplo, de 101 a 110 kPa.
O tempo de residência variará de acordo com a temperatura e pressão empregadas, e também na escala da reação, e pode ser determina- do pela pessoa versada na técnica. No entanto, tempos de residência típica em uma escala de laboratório estão na ordem de minutos, por exemplo, de 1 a 10 minutos. É um aspecto totalmente inesperado da presente invenção que a reação de desidratação, até em pressão atmosférica, poderia ser obti- da tão rapidamente.
Em geral, a presente invenção será praticada de uma maneira contínua. No entanto, "contínua" tal como utilizado aqui não impede pausa da operação de tempo em tempo.
A formação da primeira mistura de reação pode ser desempe- nhada de diversos modos. Um fluxo único compreendendo sacarose, o sol- vente aprótico polar, e o promotor de acilação com base em organoestanho podem ser formados. Alternativamente, dois fluxos, um compreendendo sa- carose e o outro compreendendo o promotor de acilação com base em or- ganoestanho pode ser formado, e estes dois fluxos podem ser misturados. Neste caso, os fluxos podem ser misturados antes de entrada da coluna ou outro dispositivo, ou eles podem ser alimentados na coluna ou outro disposi- tivo em pontos separados de modo que eles entrem em contato dentro da coluna ou outro dispositivo.
O promotor de acilação com base em organoestanho pode ser quaisquer daqueles conhecidos na técnica de per si, por exemplo, quaisquer daqueles descritos em US-4.950.746, US-5.023.329, US-5.089.608, ou EP-O 475 619-A. Em particular, o promotor de acilação com base em organoesta- nho pode ser selecionado do grupo consistindo em: um 1,3-di(hidrocarbilóxi)- 1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano; um óxido de di(hidrocarbil)estanho; o produto de reação de um óxido de di(hidrocarbil)estanho e um álcool di- hídrico, uma alcanolamina, ou uma α-hidroxicetona enolizável; e um 1,3- diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano. O promotor de acilação com base em organoestanho é de preferência um 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra- (hidrocarbil)diestanoxano.
Por "hidrocarbila" tal como utilizado aqui, quer dizer um grupo alquila, cicloalquila, arila, ou aralquila.
Quando o promotor de acilação com base em organoestanho é um 1,3-di(hidrocarbilóxi)-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano, o grupo hi- drocarbilóxi é de preferência um grupo CrCe alcóxi ou fenóxi, mais preferi- velmente metóxi, etóxi, n-propilóxi, n-butilóxi, n-pentilóxi ou n-hexilóxi, e mais preferível mente um grupo metóxi. O grupo hidrocarbila por sua vez é de pre- ferência um grupo alquila, mais preferivelmente um grupo CrC8 alquila, e mais preferivelmente um grupo n-butila. Quando o promotor de acilação com base em organoestanho é um óxido de di(hidrocarbil)estanho, o grupo hidrocarbila é de preferência um grupo alquila, mais preferivelmente um grupo CrCe alquila, e mais preferi- velmente um grupo n-butila.
Quando o promotor de acilação com base em organoestanho é o produto de reação de um óxido de di(hidrocarbil)estanho e um álcool di- hídrico, uma alcanolamina, ou uma α-hidroxicetona enolizável, o óxido de di(hidrocarbil)estanho é de preferência tal como descrito acima. O álcool di- hídrico pode ser um alcano diol, de preferência possuindo de 2 a 8 átomos de carbono. Exemplos adequados são etileno glicol, 2,3-propanodiol, 2,3- butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,3-propanodiol, 1,2-pentanodiol, e 1,2-hexanodiol. Alternativamente, o álcool di-hídrico pode ser um cicloal- cano de diol, de preferência possuindo de 5 a 8 átomos de carbono. Exem- plos adequados são 1,2-ciclo-hexanodiol e 1,2-ciclopentanodiol. Em ambos os casos, é preferido que os dois grupos hidroxila não estejam mais do que quatro átomos de carbono distantes um do outro na cadeia de carbono à qual eles estão ligados, e é mais preferido que eles estejam em átomos de carbono adjacentes ou que nesse sentido sejam apenas um átomo de car- bono separando os átomos de carbono aos quais os grupos hidroxila estão ligados. A alcanolamina é de preferência uma C2-C8 alcanolamina, e de pre- ferência o grupo hidroxila e o grupo amino estão não mais do que quatro átomos de carbono distantes um do outro na cadeia de carbono à qual eles estão ligados, e mais preferivelmente o grupo hidroxila e o grupo amino es- tão em átomos de carbono adjacentes ou nesse sentido é apenas um átomo de carbono separando os átomos de carbono aos quais o grupo hidroxila e o grupo amino estão ligados. Alcanolaminas adequadas são etanolamina, 2- amino-1-propanol, e 1-amino-2-propanol. α-Hidroxicetonas enolizáveis ade- quadas são benzoína (2-hidróxi-2-fenilacetofenona) e acetoína (3-hidróxi-2- butanona).
De preferência, No entanto, o promotor de acilação com base em organoestanho é um 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano. O grupo hidrocarbila do 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano é de preferência um grupo alquila, mais preferivelmente um grupo CrCe alqui- la, e mais preferivelmente um grupo butila, de modo que 1,1,3,3- tetrabutildiestanoxanos sejam particularmente preferidos. É conveniente se o grupo acilóxi iguala-se àquele do anidrido carboxílico a ser utilizado, de mo- do que, por exemplo, quando uma sacarose-6-acetato é sintetizada, 1,3- diacetóxi-1,1,3,3-tetrabutildiestanoxano (diacetato de diestanoxano DSDA) é mais preferido.
Quando o promotor de acilação com base em organoestanho é uma espécie dinuclear contendo dois átomos de estanho por molécula (por exemplo, um diestanoxano), ele está de preferência presente em de 0,5 a 2,5 equivalentes molares (por mol de sacarose), mais preferivelmente de 0,75 a 1,2 equivalente molar, ainda mais preferivelmente de 0,9 a 1,1 equi- valente molar, e mais preferivelmente 1,0 equivalente molar.
Quando o promotor de acilação com base em organoestanho é uma espécie mononuclear contendo um átomo de estanho por molécula (por exemplo, um oxido de di(hidrocarbil)estanho), ele está de preferência pre- sente em de 0,5 a 2,5 equivalentes molares (por mol de sacarose), mais pre- ferivelmente de 0,8 a 1,5 equivalente molare, e mais preferivelmente 1,2 e- quivalente molar.
Quando o promotor de acilação com base em organoestanho é um 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano, ele é de preferência recuperado depois do término da etapa (c) e reutilizado. Isto pode ser obtido por divisão da mistura de produto entre água e ciclo-hexano, criando uma fase de 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano/ciclo-hexano su- perior, e uma fase de éster de sacarose/DMF/água/ácido acético inferior, e em seguida também extração da fase inferior com ciclo-hexano. Os extratos de ciclo-hexano combinados são em seguida combinados e concentrados, de preferência sob pressão reduzida. O 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra- (hidrocarbil)diestanoxano pode ser também purificado através de técnicas convencionais. Isto é descrito, por exemplo, em US 5.034.551.
A remoção de água na etapa (b) pode ser convenientemente monitorada pela relação de peso de estanho para água na mistura de rea- ção. O conteúdo de estanho pode ser medido usando um Analisador de Flu- orescência de Raios X, e o conteúdo de água pode ser medido pelo método de Karl-Fischer. Foi constatado que a relação de peso de estanho para água no término da etapa (b) deveria ser de 20 a 35, mais preferivelmente de 24 a 32, e mais preferivelmente de 26 a 28, para rendimentos ideais.
O método da presente invenção pode ser utilizado para preparar uma variedade de sacarose-6-ésteres, com a condição de que o anidrido carboxílico apropriado esteja disponível. Em particular, o método pode ser utilizado para preparar sacarose-6-acetato, pelo uso de anidrido acético, e sacarose-6-benzoato, pelo uso de anidrido benzóico. Tal como mencionado antes, é conveniente, mas não necessário, então usar um reagente de acilo- xitina possuindo o mesmo grupo acilóxi como o éster a ser preparado.
O anidrido carboxílico é de preferência adicionado em uma quantidade de 0,8 a 1,5 equivalente molar (por mol de material de partida de sacarose), mais preferivelmente de 1,05 a 1,35 equivalente molar, ainda mais preferivelmente de 1,1 a 1,25 equivalente molar, e mais preferivelmente 1,15 equivalente molar. Muito mais anidrido carboxílico resulta na formação de quantidades excessivas de subprodutos de dicarboxilato, enquanto muito pouco resulta em grandes quantidades de sacarose sendo recuperadas no término da reação.
A reação de esterificação pode ser conduzida em de -10 a 60°C, de preferência em de 0 a 10°C.
A sacarose-6-éster da presente invenção é útil como um inter- mediário na preparação de sucralose. As etapas adicionais para fornecer sucralose são: cloração das 4,1',6,-posições, desacilação, e isolamento da sucralose.
Desta forma, de acordo com a presente invenção, nesse sentido é também fornecido um processo para a síntese de sucralose compreen- dendo preparo de uma sacarose-6-éster por um processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 19, cloração das 4,1',6' posições para pro- duzir uma sucralose-6-éster, desacilação da sucralose-6-éster, e isolamento da sucralose. A cloração pode ser obtida por métodos conhecidos àqueles versados na técnica, por exemplo, pelos métodos de US 4.980.463.
A desacilação pode ser obtida por métodos conhecidos àqueles versados na técnica, por exemplo, pelos métodos de US 4.980.463, US 5.530.106, US 5.498.709, e US 6.890.581.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 mostra uma visão esquemática de um processo de acordo com uma modalidade da presente invenção.
A figura 2 mostra uma visão esquemática de uma coluna Older- shaw utilizada como a coluna contracorrente em uma modalidade da presen- te invenção.
Exemplo
A estrutura experimental é mostrada esquematicamente na figura 1.
Tal como mostrado na figura 1, sacarose dissolvida em DMF ou outro solvente adequado é adicionada no ou perto do topo da coluna (Fluxo 1). Ou pré-misturado com a sacarose, ou adicionado como uma solução se- parada, o DSDA dissolvido ou outra espécie de estanho é também adiciona- do no ou perto do topo da coluna de separação (Fluxo 1).
Ao fundo da coluna é adicionado um solvente de separação ou gás inerte adequado (Fluxo 2). A coluna é mantida em uma temperatura e pressão de modo que a pressão de vapor da água permita a água de reação ser transferida à fase de vapor. O fluxo de vapor é mantido em temperatura, pressão e fluxo suficientes a fim de remover eficientemente a água como vapor da vizinhança da mistura de sacarose/estanho. O vapor de água e gás/vapor inerte são removidos do topo da coluna de separação (Fluxo 4).
O carboidrato fluxo contendo o aduzido de sacarose-6-estanho é removido do fundo da coluna de separação como uma solução (Fluxo 3).
A solução do aduzido de sacarose-6-estanho é misturada com um agente de esterificação adequado tal como anidrido acético (Fluxo 5). Depois de tempo suficiente em uma temperatura perto de ou abaixo de tem- peratura ambiente, a mistura é resfriada bruscamente com água (Fluxo 7) e a sacarose-6-éster resultante é obtida (Fluxo 6). O DSDA ou outra espécie de estanho também obtido em Fluxo 6 é disponível para reciclagem. Procedimento:
1. Um frasco de 1 litro foi carregado com 30,08 gramas de açúcar e 200,05 gramas de DMF. A mistura foi agitada e aquecida a 90°C para dis- solver o açúcar. Depois de resfriamento, 80,20 gramas de DSDA (66,9%) em ciclo-hexano foram adicionados com agitação.
2. A mistura na etapa 1 foi alimentada continuamente ao topo de uma coluna de Oldershaw de 20 placas (mostrada esquematicamente na figura 2) em uma taxa de 6 ml/min (6,24 g/min). Simultaneamente, vapor de ciclo-hexano foi alimentado ao fundo da coluna em uma taxa de 9,2g/min. Vapores contendo ciclo-hexano, água e DMF dos suspensos da coluna fo- ram condensados e coletados sem permitir o condensado retornar à coluna. Depois de operação da coluna durante 17 minutos, o processo foi em estado estável e coleta de uma amostra do líquido do fundo da coluna foi iniciada. A amostra do fundo da coluna foi coletada durante um período de 20 minutos. Este produto era uma cor âmbar brilhante clara. O tempo de residência (tempo de reação) da coluna foi calculado ser 4,8 minutos.
3. A amostra do fundo da coluna foi calculada conter um equivalen- te de 12,1 gramas de açúcar. (6,24 g/min X 20 min X 9,69% de açúcar = 12,1 gramas de açúcar). Esta amostra foi acetilada com 4,31 gramas de ani- drido acético em < 10°C. Depois de 2 horas em <10°C, a amostra foi resfria- da bruscamente com 5,1 gramas de água. O peso da amostra neste ponto foi 107 gramas. O material foi extraído com 50 ml de ciclo-hexano para re- mover o catalisador de estanho.
4. O produto da etapa 3 foi analisado através de HPLC como se- gue:
a. Sacarose-6-Acetato = 6,15% (84,9% normalizados)
b. Diacetatos= 1,06% (14,6% normalizados)
c. Monoacetatos= 0,01% (0,14% normalizado)
d. Sacarose = 0,02% (0,28% normalizado)
Claims (13)
1. Processo para a síntese de uma sacarose-6-éster compreen- dendo: (a) formação de uma primeira mistura de reação compreenden- do sacarose, um solvente aprótico polar, e um promotor de acilação com base em organoestanho; (b) remoção de água da referida primeira mistura de reação por contato, de uma maneira contracorrente contínua, com gás ou vapor de sol- vente capaz de remoção de água em uma temperatura, pressão e tempo de residência suficientes para fornecer uma segunda mistura de reação que é substancialmente livre de água; seguido por (c) adição de um anidrido carboxílico à referida segunda mistura de reação para fornecer uma terceira mistura de reação, e manutenção da referida terceira mistura de reação em uma temperatura e durante um perío- do de tempo suficientes para produzir uma sacarose-6-éster.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o referido solvente aprótico polar é dimetilfornamida.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que o referido solvente capaz de remoção de água é ciclo-hexano.
4. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que o referido gás capaz de remoção de água é nitrogênio.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -4, em que um dispositivo de contato de massa contracorrente que promove equilíbrio termodinâmico de gás/líquido é empregado para obter o contato contracorrente contínuo na etapa (b).
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, em que o disposi- tivo é uma coluna.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que a coluna é uma coluna acondicionada, uma coluna de bandeja, ou uma coluna de ban- deja acondicionada.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, em que a coluna é uma coluna de destilação equipada com bandejas de peneira e tubos de descida.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -8, em que o referido promotor de acilação com base em organoestanho é um 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, em que o referi- do 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano é 1,3-diacilóxi-1,1,3,3- tetrabutildiestanoxano.
11. Processo de acordo com a reivindicação 9 ou reivindicação -10, em que o 1,3-diacilóxi-1,1,3,3-tetra-(hidrocarbil)diestanoxano é recupe- rado e reutilizado.
12. Processo de acordo com quaisquer uma das reivindicações -1 a 11, em que a referida sacarose-6-éster é uma sacarose-6-acetato, e o referido anidrido carboxílico é anidrido acético.
13. Processo para a síntese de sucralose compreendendo pre- paro de uma sacarose-6-éster por um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, cloração das 4,1',6' posições para produzir uma sucralose-6-éster, desacilação da sucralose-6-éster, e isolamento da sucralose.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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