BRPI1008276B1 - processo para a preparação de uma composição - Google Patents

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Johannes Albertus Maria Meijer
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Abstract

processo para a preparação de uma composição a presente invenção refere-se a um processo para a preparação de uma composição compreendendo ácido tartárico, em que entre 55 e 90% em peso do ácido tartárico é ácido meso-tartárico, compreendendo as etapas de (i) preparação de uma mistura aquosa compreendendo entre 35 e 65% em peso de um sal de metal dialcalino do ácido l-tartárico, um sal de metal dialcalino do ácido d-tartárico, uma mistura de sais dimetálicos alcalinos do ácido l-tartárico, ácido d-tartárico e, opcionalmente, ácido meso-tartárico, e entre 2 e 15% em peso, de um metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino, e (ii) agitação e aquecimento da mistura aquosa a uma temperatura entre 100°c e seu ponto de ebulição até que entre 55 e 90% em peso de ácido tartárico tenha sido convertido em ácido meso-tartárico.

Description

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de uma composição que compreende ácido tartárico em que o isômero meso está entre 55 e 90% em peso do ácido tartárico. Além disso, refere-se à utilização dessa composição para a preparação de um aditivo não aglomerante para o cloreto de sódio ou cloreto de potássio.
[002] O cloreto de sódio tende a formar grandes massas aglomeradas mediante exposição à umidade, particularmente durante longos períodos de armazenamento. Essas massas endurecidas são geralmente referidas como bolos. Um agente não aglomerante é frequentemente adicionado ao sal para prevenir a formação de bolos. Nos últimos anos, muitos esforços foram envidados no desenvolvimento de melhores agentes salinos não aglomerantes que são baratos e ambientalmente seguros, e que são eficazes em pequenas quantidades. Descobriu-se que o complexo de ferro de uma mistura de ácidos tartáricos compreendendo o ácido mesotartárico é um aditivo não aglomerante eficaz para o cloreto de sódio. Particularmente preferido é um aditivo não aglomerante compreendendo um complexo de ferro de uma mistura de ácidos tartáricos, com o ácido meso-tartárico estando entre 55 e 90% em peso, de maior preferência entre 60 e 80% em peso deles.
[003] Existem diversas rotas sintéticas estereosseletivas para o ácido meso-tartárico puro. Entretanto, estes métodos não são economicamente atraentes ou subprodutos indesejáveis são formados. Por exemplo, verificou-se que epoxidação de ácido fumárico com H2O2 concentrado seguida por hidrólise leva à formação apenas do
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2/19 meso-isômero de ácido tartárico, sem o uso de quaisquer sais metálicos. Entretanto, condições de processo relativamente duras, de baixa conversão e formação de subproduto torna esta rota não muito atraente. Além disso, verificou-se que o ácido maleico pode ser convertido em ácido meso-tartárico na presença de KMnO4. A principal desvantagem desta rota é o consumo estequiométrico de KMnCU e a necessidade de separar o ácido meso-tartárico do sal de manganês do ácido mesotartárico - para aplicação como aditivo não aglomerante em cloreto de sódio, o ácido meso-tartárico tem que ser praticamente livre de Mn. Na mesma linha, o complexo Mn/amina como catalisador ou agente oxidante e opcionalmente H2O2 podem ser utilizados para converter o ácido maleico em ácido meso-tartárico, mas essas rotas têm desafios de purificação de produto semelhantes.
[004] O documento WO 00/59828 revela nos Exemplos um método para produzir uma mistura de ácidos tartáricos que inclui o ácido meso-tartárico. Menciona que pode ser preparado por tratamento de uma solução de ácido tartárico natural ou sintético (números de registro CAS 8769-4 e 147-71-7, respectivamente) com NaOH concentrado em temperaturas acima de 100°C. Parte do ácido L-, D- e/ou DLtartárico é então convertida no ácido meso-tartárico desejado (número de registro CAS 147-73-9). Entretanto, verificou-se que, seguindo esse procedimento, é apenas possível preparar misturas de ácido tartárico com até um máximo de 50% em peso do ácido tartárico sendo o isômero meso. Até agora, porém, nenhum processo fácil e economicamente atraente existia para a preparação de misturas de ácido tartárico compreendendo mais de 50% em peso de ácido meso-tartárico.
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3/19 [005] É um objetivo da presente invenção prover um método economicamente atraente para a preparação de uma composição que compreende ácidos tartáricos, com o ácido mesotartárico estando entre 55 e 90% do peso deles, de preferência entre 60% e 80 do peso deles, e método o qual não tem a desvantagem da formação de subprodutos indesejáveis.
[006] O objetivo foi alcançado com o método de preparação a seguir. O dito método compreende as seguintes etapas: (i) preparação de uma mistura aquosa compreendendo entre 35 e 65% em peso, de preferência entre 40 e 60% em peso, de um sal de metal dialcalino de ácido L-tartárico, um sal de metal dialcalino de ácido D-tartárico, uma mistura de sais dimetálicos alcalinos do ácido L-tartárico, ácido D-tartárico e, opcionalmente ácido meso-tartárico, e entre 2 e 15% em peso, de preferência entre 4% e 10 em peso, de um metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino, e (ii) agitação e aquecimento da mistura aquosa a uma temperatura entre 100°C e seu ponto de ebulição até que entre 55 e 90% em peso de ácido tartárico, de preferência entre 60 e 80% em peso de ácido tartárico, tenham sido convertidos em ácido meso-tartárico. De preferência, a mistura aquosa é subsequentemente resfriada, de preferência a uma temperatura de 90°C ou inferior, de maior preferência a uma temperatura de 7 0°C ou inferior, ou, por exemplo, à temperatura ambiente, para obter uma pasta fluida aquosa compreendendo uma mistura de ácidos tartáricos dos quais o ácido meso-tartárico está entre 55 e 90% em peso.
[007] Fora os exemplos operacionais, ou quando indicado em contrário, todos os números que expressam quantidades de ingredientes, condições de reação, e assim por diante utilizados no relatório descritivo e reivindicações
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4/19 devem ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo cerca de.
[008] Verificou-se que com este processo, a partir do início do processo (isto é, na etapa (i) ) ou durante a etapa (ii) , o limite de solubilidade do ácido mesotartárico será ultrapassado, o que resultará na precipitação do ácido meso-tartárico da mistura de reação. Consequentemente, o termo mistura aquosa conforme utilizado em toda a descrição é utilizado em relação a soluções aquosas claras, mas também em relação às pastas fluidas à base d' água.
[009] Os metais alcalinos nos sais de metais dialcalinos dos ácidos tartáricos utilizados como material de partida no processo de acordo com a presente invenção compreendem de preferência sódio. O metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino utilizado neste processo compreende de preferência hidróxido de sódio.
[010] O sal dissódico do ácido L(+)-tartárico, também indicado como L-tartarato bissódico, está disponível comercialmente, por exemplo, na Sigma-Aldrich (Número CAS 6106-24-7) . Note-se que em vez do sal dissódico do ácido L(+)-tartárico, também é possível usar o ácido L(+)-tartárico (comercialmente disponível em, por exemplo, Sigma-Aldrich, Número CAS 87-69-4), e preparar o sal dissódico do ácido L ( + )-tartárico in situ, pela adição de NaOH adicional. O mesmo vale para o outro material de partida potencial, sal dissódico do ácido DL-tartárico: pode ser adquirido em, por exemplo, Sigma-Aldrich ou produzido in situ a partir de ácido DL-tartárico (Número CAS 133-37-9) ou sal monossódico do ácido DL-tartárico e NaOH. De fato, qualquer fonte de ácido
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5/19 tartárico, contendo D, L, meso, em qualquer proporção e na forma ácida ou salina pode ser utilizada para este processo. 0 ácido D-tartárico também pode ser utilizado como material de partida, mas isso é menos preferível porque é relativamente caro. 0 uso de sal dissódico do ácido Ltartárico (seja produzido in situ pela adição de NaOH seja utilizado como tal) é preferível porque estes materiais de partida são relativamente baratos e o processo para preparar uma composição com o ácido meso-tartárico entre 55 e 90% em peso é mais rápido do que quando uma mistura de ácido D- e Ltartárico é utilizada como material de partida. Obviamente, também é possível usar uma mistura de ácido D-, L- e mesotartárico, com a quantidade de ácido meso-tartárico estando inferior a 50% em peso do peso total dos ácidos tartáricos.
[011] O processo é preferencialmente realizado à pressão atmosférica. Entretanto, também é possível realizar o processo, sob pressão elevada, por exemplo, 2-3 bar, mas isso é menos preferido.
[012] Note-se que o período de tempo que a mistura precisa ser agitada e aquecida (ou seja, etapa (ii) do processo de preparação) para obter a quantidade desejada de ácido meso-tartárico é dependente da concentração de ácido tartárico na mistura aquosa, da quantidade de alcalinos ou hidróxido de metal alcalino presente, da temperatura e da pressão. Tipicamente, no entanto, na etapa (ii) a mistura é agitada e aquecida entre 3 e 200 horas, se o processo for realizado à pressão atmosférica.
[013] A quantidade de ácido meso-tartárico na mistura na etapa (ii) pode ser determinada por métodos convencionais, como por 1H-RMN (por exemplo, na solução de
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D2O/KOH utilizando ácido metanossulfônico como padrão interno) . 0 espectro de RMN do ácido meso-tartárico é um pouco diferente do espectro de RMN do ácido DL-tartárico. A RMN é utilizada para determinar o ácido meso-tartárico: A proporção de ácido DL-tartárico em uma amostra de reação ou, opcionalmente, para quantificar a concentração do isômero meso ou DL pelo uso de um padrão interno ou externo. Os ácidos D- e L-tartárico não podem ser distinguidos por RMN diretamente. Para determinar as concentrações do ácido D, L e meso-tartárico, a HPLC quiral é um método adequado.
[014] Como o técnico no assunto reconhecerá, dependendo do valor do pH, o ácido tartárico está presente em uma solução aquosa na forma de ácido carboxilico ou na forma de um sal (bitartarato ou tartarato) . Por exemplo, ele está presente como o sal dissódico se o hidróxido de sódio estiver presente em uma quantidade suficientemente alta. Por questão de conveniência, o termo ácido tartárico é utilizado por toda a descrição para a forma ácida, assim como para as formas de tartarato e bitartarato.
[015] Como mencionado acima, a mistura aquosa de ácidos tartáricos com o ácido meso-tartárico estando entre 55 e 90% em peso, é de preferência utilizada para a preparação de um aditivo para composições de cloreto de potássio e de maior preferência para a preparação de um aditivo para composições de cloreto de sódio, por exemplo, para evitar aglomeração (nesse caso, o aditivo é indicado como um aditivo não aglomerante para o cloreto de potássio ou cloreto de sódio) . O dito aditivo não aglomerante é um sal de ferro da dita mistura de ácidos tartáricos. Para esse efeito, de preferência, uma mistura aquosa de ácidos tartáricos é
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7/19 utilizada com o ácido meso-tartárico estando entre 60 e 80% em peso dos ácidos tartáricos traz o ácido meso-tartárico.
[016] O termo composição de cloreto de potássio, utilizado em toda a descrição serve para denominar todas as composições das quais mais de 75% em peso consiste em KC1. De preferência, tal composição contém mais de 90% em peso de KC1.
[017] O termo composição de cloreto de potássio, utilizado em toda a descrição serve para denominar todas as composições das quais mais de 75% em peso consiste em NaCl. De preferência, tal composição contém mais de 90% em peso de NaCl. De maior preferência, contém mais de 92% de NaCl, enquanto um sal com mais de 95% em peso de NaCl é o mais preferido. Tipicamente, o sal conterá cerca de 2-3% de água. O sal pode ser sal-gema, sal marinho, sal obtido por evaporação de vapor de água de salmoura, e semelhantes.
[018] Na etapa (ii) do processo de acordo com a presente invenção, tipicamente é obtida uma pasta fluida. Esta pasta fluida compreende uma mistura de ácidos tartáricos com o ácido meso-tartárico estando entre 55 e 90% em peso e de maior preferência com o ácido meso-tartárico estando entre 60 e 80% em peso. Mais particularmente, a fase líquida da dita pasta fluida compreende uma mistura de ácidos tartáricos dos quais o ácido meso-tartárico está entre 0 e 50% em peso, (a porcentagem em peso sendo baseada no peso total dos ácidos tartáricos presentes na dita fase líquida) , enquanto a fase sólida será predominantemente ácido meso-tartárico.
[019] De preferência, em uma etapa adicional é adicionada água à mistura aquosa, durante ou após uma etapa de resfriamento (iii). Isto é particularmente preferido se um
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8/19 aditivo não aglomerante para cloreto de sódio estiver para ser feito de modo que uma solução de tratamento (compreendendo a composição de acordo com a presente invenção que compreende ácido tartárico, em que o isômero meso está entre 55 e 90% em peso, de preferência entre 60 e 80% em peso) para a composição de cloreto de sódio é preparada com a concentração necessária. Um sal de ferro, que pode ser uma fonte de ferro di- ou trivalente, mas que é de preferência FeCla, pode ser subsequentemente adicionada à dita solução (ou a dita solução pode ser adicionada a uma fonte de ferro di- ou trivalente, de preferência na forma de uma solução aquosa) na quantidade desejada, após o que, a solução de tratamento obtida possa ser pulverizada sobre uma composição de cloreto de sódio. Utilizando a pasta fluida aquosa obtida na etapa (ii) como tal (ou seja, os sólidos e todo o líquido residual, sem qualquer separação), um método de preparação fácil e rápida de um aditivo não aglomerante é obtido. Entretanto, como o técnico no assunto reconhecerá, também é possível usar apenas uma parte do líquido residual com os sólidos para fazer uma mistura aquosa compreendendo uma mistura de ácidos tartáricos em que o ácido meso-tartárico está entre 55 e 90% em peso, de preferência entre 60 e 80 % em peso. Também é possível utilizar uma parte dos sólidos e o todo ou parte do líquido residual para fazer a mistura aquosa de acordo com a presente invenção.
[020] Para a preparação de um aditivo não aglomerante, uma fonte de ferro é adicionada a uma mistura de ácidos tartáricos com o ácido meso-tartárico estando entre 55 e 90% em peso e de maior preferência com o ácido mesotartárico estando entre 60 e 80% em peso, em uma quantidade
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9/19 tal que a relação molar entre o ferro e a quantidade total de ácido tartárico no aditivo não aglomerante (ou seja, a quantidade molar de ferro dividida pela quantidade molar total de ácido tartárico) é de preferência entre 0,1 e 2, de maior preferência entre 0,3 e 1.
[021] A presente invenção é ainda ilustrada pelos exemplos a seguir.
EXEMPLOS
Exemplo la (através de ácido L-tartárico):
[022] Em um recipiente de 200 litros com camisa aquecida por vapor, 156,6 kg de solução de hidróxido de sódio a 50% em peso (em água) (ex Sigma, concentração de NaOH analisada de 49,6% em peso) foram misturados com 18,4 kg de água desmineralizada e 106,1 kg de ácido L-tartárico (ex Caviro Distillerie, Itália). A neutralização ocorreu para produzir uma solução contendo 48,7% em peso de sal dissódico L-tartárico, 7,5% em peso de NaOH livre e 43,7% em peso de água. A mistura foi fervida à pressão atmosférica, sob refluxo total e agitação em um total de 24 horas. Durante este periodo as amostras foram retiradas e a conversão de Ltartarato em meso-tartarato foi determinada por ^-H-RMN. Os resultados podem ser encontrados na Tabela 1. Durante a sintese, parte do meso-tartarato reagiu adicionalmente com Dtartarato.
[023] Tabela 1: Conversão em relação ao tempo de acordo com o Exemplo la.
Tempo [horas] Ácido meso-tartárico [% em peso do total de AT] D+L [% em peso do total de AT]
0 0 100
2,0 22 78
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10/19
4,0 29 71
5,7 33 67
7,7 45 55
9,8 51 49
11,7 54 46
13,7 61 39
15,8 66 34
17,7 70 30
19,7 73 27
22,8 76 24
24,0 77 23
[024] Depois de aproximadamente 4,0 a 4,5 horas de ebulição, a mistura se tornou nebulosa e sólidos foram
precipitando da solução. Durante o resto do experimento a
densidade da pasta fluida foi aumentando.
[025] Através de HPLC quiral as quantidades
absolutas de ácido D-, L- e meso-tartárico foram determinadas
(coluna utilizada: Chirex 3126 (D)- penicilamina (troca de
ligante)) (veja a Tabela 2)
Condições de HPLC
[026] Coluna- guarda : nenhuma
[027] Coluna analítica : Chirex 3126 (D) 50
x 4,6 mm de ID; dP = 5 pm
[028] Fase móvel : Mistura de 90% do
Eluente A, 10% do Eluente B . Filtrada e desgaseificada
[029] Eluente A : 1 mM de acetato de cobre
(II) e 0,05 M de acetato de amônio , pH = 4,5 (utilizando
ácido acético)
[030] Eluente B : Isopropanol
[031] Modo de separação : Isocrática
[032] Vazão : 2,0 mL/min
[033] Temperatura : 50°C
[034] Volume de injeção : 2 pL
[035] Detecção : UV em 280 nm
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11/19 [036] Tabela 2: Conversão em relação ao tempo de acordo com o Exemplo la.
Expressa como forma
de sal sódico
Tempo Meso L D Meso D+L
[horas] [ % em peso] [ % em peso] [ % em peso] [% em peso do total de AT] [% em peso do total de AT]
2 10,6 34,5 1.1 23 77
4 14,5 30,4 2,5 31 69
5,8 17 27,3 3,8 35 65
7,8 22,2 20,8 5 46 54
9.8 24,9 17,5 5,1 52 48
11,8 26,7 16 5,3 56 44
13,8 30,7 12,3 5,2 64 36
15,8 33,2 10,4 4,8 69 31
17,8 35,2 9 4,4 72 28
19,8 36,3 7,7 4,3 75 25
22,9 32,7 5,5 3,4 79 21
24 38,9 6,4 3,9 79 21
[037] Resultados de HPLC confirmam os resultados de 1H-RMN.
Exemplo lb (através de ácido D/L-tartárico):
[038] Em um recipiente de 30 litros com camisa
aquecida por vapor, 15,41 kg de solução a 50% em peso de
hidróxido de sódio (em água) l [ex Sigma) foram misturados com
1,815 kg de água desmineralizada e 10, 592 kg de ácido DL-
tartárico racêmico (ex. Jinzhan, fábrica de produtos químicos orgânicos Ninghai, China). A mistura foi fervida sob refluxo à pressão atmosférica e agitada em um total de 190 horas. Durante este período, as amostras foram coletadas da mistura de reação e a conversão de DL-tartarato em meso-tartarato foi determinada por XH-RMN (veja a Tabela 3).
[039] Tabela 3: Conversão em relação ao tempo de acordo com o Exemplo lb.
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12/19
Tempo [horas] meso [% em peso do total de AT] DL [% em peso do total de AT]
0 0 100
2 8 92
4 12 88
24 47 53
29 56 44
46 73 27
70 78 22
94 83 17
190 88 12
[040] Os sólidos estavam presentes durante todo o experimento.
[041] Através de HPLC quiral as quantidades absolutas de ácido meso-tartárico e ácido DL-tartárico foram determinadas. (Coluna utilizada: Chirex 3126 (D)-penicilamina (troca de ligante)) (veja a Tabela 4).
[042] Tabela 4: Conversão em relação ao tempo de acordo com o Exemplo lb.
Expressa como sódica forma
Tempo Meso L D meso DL
[horas] [ % em peso] [ % em peso ] [ % em peso] [% em peso do total de AT] [% em peso do total de AT]
2 4,1 21,2 21,3 9 91
4 6,1 20,4 20,7 13 87
24 21,5 10,8 11,0 50 50
29 26,0 10,2 9,9 56 44
46 31,5 5,2 5,3 75 25
52 37,2 4,0 4,1 82 18
70 31,2 3, 8 3,9 80 20
94 35,5 3,5 3,5 84 16
190 40,7 2, 6 2,7 88 12
[043] Pode ser visto que ambas as matériasprimas (Exemplos la e lb) levam a um mesmo produto final, uma mistura de ácido tartárico contendo principalmente ácido meso-tartárico e alguns Ds e Ls, com uma proporção D:L
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13/19 aproximando-se de 50:50 ao longo do tempo (o equilíbrio termodinâmico). O ácido L-tartárico como material de partida dá uma conversão mais rápida. Outros parâmetros do processo, como a concentração de NaOH, também influenciam a taxa de conversão.
[044] A marcha de obtenção foi feita pelo mesmo método que o descrito no Exemplo la.
Exemplo Comparativo A: Efeito do maior teor de NaOH e menor teor de tartarato de sódio
Exemplo A (i) : Ácido L-tartárico como material de partida [045] Em um reator de 1 litro, 606,04 g de solução de NaOH (contendo 50% em peso de NaOH e 50% de água) foram misturados com 414,40 g de água e 96,70 g de ácido Ltartárico. Após a mistura, uma mistura composta de 11,2% em peso de L-tartarato dissódico, 22,5% em peso de NaOH e 66,3% em peso de água foi obtida. A mistura foi aquecida e foi mantida em condições atmosféricas de ebulição sob refluxo durante 26 horas (Tebuiiçâo ~ 110°C), sob agitação contínua. Uma solução clara foi obtida. Em intervalos regulares, uma amostra foi retirada do líquido e analisada por ^-H-RMN para teor de ácido meso-tartárico, ácido DL-tartárico e acetato (uma distinção entre o D e L-enantiômero não pode ser feita por XH-RMN) .
[046] A análise de ^-H-RMN mostrou que o ácido L-tartárico é convertido em ácido meso-tartárico, até que um nível de cerca de 40% em peso de meso (com base na quantidade total de ácido tartárico) seja obtido (veja a Tabela 5). Após esse ponto, a ebulição prolongada não resulta em aumento de conversão em meso-tartarato. Entretanto, a quantidade do
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14/19 subproduto acetato aumentou com o tempo em cerca de 1% em peso.
[047] Depois de aproximadamente 6 horas de ebulição, uma pequena quantidade de sólidos apareceu. A análise de 1H-RMN e IR mostrou este sólido como sendo principalmente oxalato de sódio, um produto de degradação do ácido tartárico.
[048] Tabela 5: Conversão em relação ao tempo de acordo com o exemplo A(i).
tempo de Meso D+L
ebulição (h) [% em peso] [% em peso]
0 0 100
1,8 2 98
3, 8 31 69
4,8 37 63
5,5 39 61
20,2 40 60
26,1 40 60
Exemplo A (ii) : uma mistura de meso-tartarato e DLtartarato como material de partida [049] Foram preparados 1,470 g de uma mistura contendo 11,4% em peso de tartarato dissódico, (dos quais 78% em peso eram meso-tartarato e 22% em peso DL-tartarato) , 21,8% em peso de NaOH e 66,8% em peso de água. Por razões práticas, essa mistura foi preparada a partir da solução de NaOH, água e uma mistura de reação preparada de acordo com o procedimento do Exemplo la. Isto significa que a mistura de partida é, em todos os aspectos,semelhante à mistura de partida de exemplo A(i), exceto para a proporção meso:DL do tartarato dissódico. A mistura foi aquecida e foi mantida em condições atmosféricas de ebulição sob refluxo durante 26 horas (Tebuiição ~ 110°C), sob agitação contínua. Uma solução clara foi obtida. Em intervalos regulares, uma amostra foi
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15/19 retirada do líquido e analisada por 1H-RMN para teor de ácido meso-tartárico, ácido DL-tartárico e acetato (uma distinção entre o D e L-enantiômero não pode ser feita por RMN).
[050] A análise de ^-H-RMN mostrou que o ácido meso-tartárico é convertido em ácido DL-tartárico, até que um nível de cerca de 40% em peso de ácido meso-tartárico (com base na quantidade total de ácidos tartáricos) seja obtido (veja a Tabela 6). Após aproximadamente 22 horas de ebulição um equilíbrio é alcançado. Entretanto, a quantidade do subproduto acetato aumentou com o tempo em cerca de 1% em peso.
[051] Depois de aproximadamente 6 horas de ebulição, uma pequena quantidade de sólidos apareceu. A análise de 1H-RMN e IR mostrou este sólido como sendo principalmente oxalato de sódio, um produto de degradação do ácido tartárico.
Tabela 6: Conversão em relação ao tempo de acordo
com o exemplo A (ü) ·
Meso D+L
tempo de [% em peso do [% em peso do
ebulição (h) total de AT] total de AT]
0,0 77 23
3,0 70 30
4,1 52 48
5,1 43 57
6,1 42 58
7,1 42 58
22,0 40 60
26,0 40 60
[052] Para ilustrar melhor, o progresso de
ambos os experimentos é mostrado na Figura 1. Os resultados do Exemplo A(i) são indicados por linhas sólidas (com _0_ representando a quantidade de ácido meso-tartárico e representando as quantidades combinadas de ácido D- e LPetição 870190004921, de 16/01/2019, pág. 21/29
16/19 tartárico). Os resultados do Exemplo A(ii) são indicados com linhas tracejadas (com - - 0 - - representando a quantidade de ácido meso-tartárico e - - - - representando as quantidades combinadas de ácido D- e L-tartárico).
[053] Verificou-se que um equilíbrio foi alcançado após cerca de 6 horas, com cerca de 40% em peso de ácido meso-tartárico e 60% em peso de ácido D- e L-tartárico.
Exemplo Comparativo B: Efeito de um menor teor de tartarato de sódio
Exemplo B(i): Ácido L-tartárico como material de partida [054] Em um experimento semelhante ao Exemplo A(i), 1,616 g de solução de NaOH (contendo 50% em peso de NaOH e 50% em peso de água) foram misturados com 2.964,5 g de água e 759,5 g de ácido L-tartárico. Após a mistura, o ácido foi neutralizado, levando a uma mistura contendo 18,4% em peso de L-tartarato dissódico, 7,5% em peso de NaOH e 74,1% em peso de água. A mistura foi aquecida e foi mantida em condições atmosféricas de ebulição sob refluxo por 46 horas (Tebuiíção ~ 110°C), sob agitação contínua. Uma solução clara foi obtida. Em intervalos regulares, uma amostra foi retirada do líquido e analisada por 1H-RMN para teor de ácido mesotartárico, ácido DL-tartárico e acetato (uma distinção entre o D e L-enantiômero não pode ser feita por RMN).
[055] A análise de ^-H-RMN mostrou que o ácido L-tartárico é convertido em ácido meso-tartárico, até que um nível de cerca de 35% em peso de meso (com base na quantidade total de ácido tartárico) seja obtido (veja a Tabela 7). Após aproximadamente 25 horas de ebulição, nenhum aumento na conversão para o ácido meso-tartárico é mais observado. A
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17/19 quantidade do subproduto acetato aumentou com o tempo em cerca de 0,2% em peso.
[056]
Tabela
7: Conversão em relação ao tempo de acordo com o exemplo B(i) .
tempo de Meso D+L
ebulição [% em peso do [% em peso do
(h) total de AT] total de AT]
0,0 0 100
1,1 6 94
3,1 13 86
5,1 19 81
6, 8 23 77
21,5 33 67
25,5 33 67
30,8 33 67
45,9 35 65
Exemplo B (ii) : Uma mistura de meso-tartarato
DLtartarato como material de partida [057] Foram preparados 6,30 kg de uma mistura contendo 18,6% em peso de tartarato dissódico, (dos quais 78% de meso-tartarato e 22% de DL-tartarato) , 7,6% em peso de NaOH e 73,7% em peso de água. Por razões práticas, essa mistura foi preparada a partir da solução de NaOH (50% de NaOH em 50% em peso de água) , água e uma mistura de reação preparada de acordo com o procedimento do Exemplo la. A mistura de partida é em todos os aspectos semelhante à mistura de partida do Exemplo B(i), exceto para a proporção de isômero meso/DL no ácido tartárico. A mistura foi aquecida e foi mantida em condições atmosféricas de ebulição sob refluxo por 53 horas (Tébuiiçâo ~ 110°C) , sob agitação contínua. Uma solução clara foi obtida. Em intervalos regulares, uma amostra foi retirada do líquido e analisada por i-H-RMN para teor de ácido meso-tartárico, ácido DLtartárico e acetato (uma distinção entre o D e L-enantiômero
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18/19 não pode ser feita por RMN).
[058] A análise de ^-H-RMN mostrou que o ácido meso-tartárico é convertido em ácido DL-tartárico, até que um nível de cerca de 34% em peso de ácido meso-tartárico (com base na quantidade total de ácido tartárico) seja obtido (veja a Tabela 8). Após aproximadamente 31 horas, um equilíbrio é alcançado. Entretanto, a quantidade do subproduto acetato aumentou com o tempo em cerca de 0,4% em peso após 46 h.
[059] Tabela 8: Conversão em relação ao tempo
de acordo com o exemplo B(ii).
tempo de Meso D+L
ebulição [% em peso do [% em peso do
(h) total de AT] total de AT]
0,0 78 22
1,5 73 27
3, 0 70 30
4,5 65 35
6, 8 60 40
22,6 38 62
26,3 36 64
28,3 35 65
31,6 34 66
46,7 32 68
52,5 34 66
[060] Para ilustrar melhor, os experimentos do
Exemplo B(i) e B(ii) são mostrados na Figura 2. Os resultados do Exemplo B(i) são indicados por linhas sólidas (com _0_ representando a quantidade de ácido meso-tartárico e representando as quantidades combinadas de ácido D- e Ltartárico). Os resultados do Exemplo B(ii) são indicados com linhas tracejadas (com - - 0 - - representando a quantidade de ácido meso-tartárico e - - - - representando as quantidades combinadas de ácido D- e L-tartárico).
[061] Neste menor teor de NaOH, o equilíbrio
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19/19 está localizado em cerca de 34% em peso de ácido mesotartárico e 66% em peso de ácido DL-tartárico (da quantidade total de ácido tartárico); a formação do subproduto acetato é consideravelmente menor do que no Exemplo A. A reação é mais lenta.

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO, caracterizado por compreender ácido tartárico, em que entre 55 e 90% em peso do ácido tartárico é ácido meso-tartárico, compreendendo as etapas de (i) preparar uma mistura aquosa compreendendo entre 35 e 65% em peso de um sal de metal dialcalino do ácido L-tartárico;
    um sal de metal dialcalino do ácido D-tartárico;
    uma mistura de sais dimetálicos alcalinos do ácido
    L-tartárico, ácido D-tartárico; ou uma mistura de sais de metal dialcalinos de Ltartárico, ácido D-tartárico e ácido meso-tartárico, e entre 2 e 15% em peso de um metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino, e (ii) agitar e aquecer a mistura aquosa a uma temperatura entre 100°C e seu ponto de ebulição até entre 55 e 90% em peso de ácido tartárico ter sido convertido em ácido meso-tartárico.
  2. 2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma etapa (iii) em que a mistura aquosa é resfriada.
  3. 3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado em que o metal alcalino
    no sal de ácido tartárico compreende sódio e em que o hidróxido de metal alcalino compreende hidróxido de sódio. 4 . PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado em que na etapa (i) o sal dissódico do ácido L-tartárico é utilizado 5 . PROCESSO, de acordo com qualquer uma das
    Petição 870190004921, de 16/01/2019, pág. 26/29
    2/2 reivindicações 1 a 4, caracterizado em que o processo é realizado à pressão atmosférica.
  4. 6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado em que a mistura aquosa é agitada e aquecida na etapa (ii) por entre 3 e 200 horas.
  5. 7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado em que a mistura aquosa preparada na etapa (i) compreende entre 40 e 60% em peso de um sal de metal dialcalino do ácido L-tartárico, um sal de metal dialcalino do ácido D-tartárico, uma mistura de sais dimetálicos alcalinos do ácido L-tartárico, ácido Dtartárico, e opcionalmente ácido meso-tartárico.
  6. 8 . PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado em que a mistura aquosa preparada na etapa (i) compreende entre 4 e 10% em peso de um metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino.
  7. 9. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado em que entre 60% e 80% em peso do ácido tartárico é ácido meso-tartárico.
  8. 10. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por durante ou após a etapa (iii) água ser adicionada à mistura aquosa de forma que uma solução de tratamento é preparada.
  9. 11. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por subsequentemente uma fonte de ferro di- ou trivalente, preferencialmente FeCla ser adicionada.
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