EP0230530A2 - Verfahren zur Trennung und Reinigung von Polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen Rückständen - Google Patents
Verfahren zur Trennung und Reinigung von Polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen Rückständen Download PDFInfo
- Publication number
- EP0230530A2 EP0230530A2 EP86114849A EP86114849A EP0230530A2 EP 0230530 A2 EP0230530 A2 EP 0230530A2 EP 86114849 A EP86114849 A EP 86114849A EP 86114849 A EP86114849 A EP 86114849A EP 0230530 A2 EP0230530 A2 EP 0230530A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- polyglycerol
- polyglycerols
- dimethoxypropane
- ketals
- distillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title description 2
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 claims abstract description 61
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 8
- -1 cyclic acetals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- HEWZVZIVELJPQZ-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethoxypropane Chemical compound COC(C)(C)OC HEWZVZIVELJPQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- AGNTUZCMJBTHOG-UHFFFAOYSA-N 3-[3-(2,3-dihydroxypropoxy)-2-hydroxypropoxy]propane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)COCC(O)COCC(O)CO AGNTUZCMJBTHOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N diglycerol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- JYKSTGLAIMQDRA-UHFFFAOYSA-N tetraglycerol Chemical compound OCC(O)CO.OCC(O)CO.OCC(O)CO.OCC(O)CO JYKSTGLAIMQDRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 125000000654 isopropylidene group Chemical group C(C)(C)=* 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D19/00—Recovery of glycerol from a saponification liquor
Definitions
- the present invention relates to a process for the separation and purification of polygycerols or polyglycerol-containing residues.
- DE-OS 21 33 281 is a method for the production of pure polyglycerols by purifying a crude polyglycerol product, obtained by reacting glycerol at high temperature in the presence of an alkaline catalyst, by preparing a slurry of a filter aid and an aqueous solution of the crude polyglycerol, separating the solid and liquid phase of the slurry and the liquid phase passes successively through an anion and cation exchange resin.
- such cleaning leads to difficulties in operation due to constipation and still does not lead to a simultaneous separation of the individual polyglycerols.
- the object of the present invention was therefore to avoid these disadvantages and to provide a process for the separation and purification of polyglycerols or polyglycerol-containing residues, with the aid of which the most complete possible purification and separation into the individual polyglycerols can be achieved, which is at the same time environmentally friendly .
- this object is achieved by reacting the polyglycerols or residues containing polyglycerol in the presence of an acidic catalyst with an acetal or ketal at elevated temperature at atmospheric pressure or reduced pressure to give the corresponding cyclic acetals or ketals, the reaction mixture into the individual cyclic acetals or Separates ketals by distillation and splits the individual components into the corresponding pure polyglycerols in the presence of an acid catalyst or acid cation exchanger.
- the reaction of the polyglycerols or polyglycerol residues in the presence of the acid catalyst is reacted directly with a ketal or acetal, preferably a Dialkoxypropan conducted to de I corresponding cyclic ketals or acetals, wherein no water, but an alcohol is formed, which at the reaction is continuously distilled off as an azeotrope with excess acetal or ketal.
- a ketal or acetal preferably a Dialkoxypropan conducted to de I corresponding cyclic ketals or acetals, wherein no water, but an alcohol is formed, which at the reaction is continuously distilled off as an azeotrope with excess acetal or ketal.
- the weight ratio of the polyglycerols or polyglycerol-containing residues (total weight) to the acetal to be used is 1: 1.5 to 1: 4, preferably 1: 1.7 to 1: 2.5 and the reaction takes place at temperatures of 20-90 ° C. preferably 50-70 ° C. At temperatures of 20 - 70 ° C the reaction takes place under negative pressure, from 70 - 90 ° C under normal pressure.
- the acidic catalysts used in the formation of the cyclic acetals or ketals are inorganic acids
- .Lissis acids higher-boiling organic acids or sulfonic acids, preferably perchloric acid, in amounts of 0.005 to 1 wt .-%, preferably 0.05 to 0.5 wt .-%, based on polyglycerol or polyglycerol-containing residue.
- the sulfonic acids include p-Toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, ethanesulfonic acid and methanesulfonic acid are suitable.
- reaction of the polyglycerols or polyglycerol-containing residues with the acetal or ketal takes place without an additional solvent. According to one embodiment, the reaction takes place with temporary replacement of the excess acetal or ketal by an inert polar solvent.
- inert polar solvents u. a. Dioxzi, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide or dimethoxyethane, preferably dimethylformamide used.
- the process according to the invention can advantageously be carried out if 2,2-dimethoxypropane is used as the ketal.
- the reaction with polyglycerol or polglycerin-containing residue produces methanol, which is particularly easily removed from the cycli during the reaction as an azeotrope with 2,2-dimethoxypropane see ketals can be distilled off.
- the acidic reaction solution was neutralized with solid sodium carbonate, clarified by filtration and the remaining azeotrope and excess 2,2-dimethoxypropane evaporated in vacuo.
- the residue obtained which mainly consists of the mixture of the diisopropylidene derivatives of the three polyglycerols, was obtained by fractional distillation under a pressure of 0.5 mbar into the three components diisopropylidene diglycerol (0.540 kg ⁇ 97% of theory), diisopropylidene triglycerol (0.417 kg ⁇ 91% of theory) and diisopropylidene tetraglycerol (0.230 kg ⁇ 93% of theory) and a residue separated.
- the process according to the invention can be carried out particularly advantageously as a cycle process, as will be explained in the following example.
- the resulting polyglycerols or residues containing polyglycerol in the synthetic glycerol production are treated with 2.2 in the presence of an acidic catalyst (p-toluenesulfonic acid, 0.2% by weight) at elevated temperature and negative pressure (50-70 ° C., 300-700 mbar) -Dimethoxypropan (ratio: 1.7 kg per kg polyglycerol) implemented and the resulting alcohol (methanol) during the reaction as an azeotrope with over removed 2,2-dimethoxypropane and possibly used inert polar solvent by distillation.
- an acidic catalyst p-toluenesulfonic acid, 0.2% by weight
- negative pressure 50-70 ° C., 300-700 mbar
- methanol methanol
- reaction mixture obtained is separated by distillation into the individual cyclic ketals and the individual components of the cyclic ketals in the presence of an acidic cation exchanger, e.g. B. on the basis of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, split in the aqueous ' medium into the corresponding pure polyglycerols such as diglycerol, triglycerol, tetraglycerol or pentaglycerol and acetone.
- an acidic cation exchanger e.g. B. on the basis of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, split in the aqueous ' medium into the corresponding pure polyglycerols such as diglycerol, triglycerol, tetraglycerol or pentaglycerol and acetone.
- the azeotrope of methanol and 2,2-dimethoxypropane is separated by treatment with alkali and distillation in 2,2-dimethoxypropane and methanol and both acetone and methanol - with the known formation of 2,2-dimethoxypropane in an acidic cation exchanger - and the recovered 2,2-dimethoxypropane are returned to the process.
- the azeotrope (bp approx. 61 - 62 ° C) consisting of methanol and unreacted ketal (2,2-dimethoxypropane) can easily be removed from the reaction mixture.
- the azeotrope is broken down into its constituents (ketal and methanol) by treatment with about 15% NaOH sets, whereby methanol passes into the aqueous phase and the 2,2-dimethoxypropane forms an independent phase.
- the alcohol can be recovered by distillation from the sodium hydroxide solution, the sodium hydroxide solution being used again.
- the azeotrope can also be broken down into the two components by direct feeding into a distillation column.
- the acid-catalyzed cleavage of the cyclic ketals produces, in addition to the pure polyglycerols, acetone, which, together with the recovered methanol, is converted to 2,2-dimethoxypropane in a known manner in an acidic cation exchanger, which is reacted again with the polyglycerol or with the polyglycerol-containing residue becomes.
- the cyclic ketals obtained in almost quantitative yield as intermediates in the purification of the polyglycerols or polyglycerol-containing residues with the aid of the 2,2-dimethoxypropane preferably used as ketal in the process according to the invention are:
- the corresponding polyglycerols diglycerol, triglycerol, tetraglycerol and pentaglycerol can be obtained from these cyclic ketals in high yield and in high purity by acidic cleavage.
- the process according to the invention is thus characterized by an almost complete conversion of the polyglycerols into their cyclic acetals or ketals or diisopropylidene derivatives, easy separation by distillation thereof and virtually loss-free recovery of the pure polyglycerols. This process also eliminates environmental pollution from salt loads.
- cycle method according to the invention also represents an environmentally friendly reaction sequence in that the by-products methanol and acetone are returned to the process.
- diisopropylidene derivatives obtained in high yield and in pure form by the process according to the invention are outstandingly suitable as building blocks in further syntheses, since the reduced OH functionality leads to products with a defined structure and composition.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung und Reinigung von Polygycerinen oder polyglycerinhaltigen Rückständen.
- Bei der synthetischen Glycerinherstellung über Epichlorhydrin fällt bekanntlich ein polyglycerinhaltiger, vorzugsweise diglycerinhaltiger, breiiger oder nahezu fester Destillationsrückstand an.
- Aus der DE-PS 843 876 ist es bekannt, Polyglycerine aus Destillationsrückständen mit einem Lösungsmittel wie Dioxan zu extrahieren und nach einer Ausführungsform durch stufenweises Abkühlen einer heißen Lösung des Rückstandes in diesem Lösungsmittel eine fraktionierte Trennung durchzuführen. Eine derartige Trennung führt jedoch naturgemäß nicht zu einer sauberen Trennung der Polyglyceringemische in die einzelnen Polyglycerine.
- Weiterhin ist aus der DE-OS 21 33 281 ein Verfahren zur Herstellung von reinen Polyglycerinen durch Reinigung eines rohen Polyglycerinproduktes, erhalten durch Umsetzung von Glycerin bei hoher Temperatur in Gegenwart eines alkalischen Katalysators bekannt, indem man eine Aufschlämmung eines Filterhilfsmittels und einer wäßrigen Lösung des rohen Polyglycerins herstellt, die feste und flüssige Phase der Aufschlämmung trennt und die flüssige Phase nacheinander durch einen Anionen-und Kationenaustauscherharz führt. Eine derartige Reinigung führt jedoch infolge Verstopfung zu Schwierigkeiten im Betrieb und führt weiterhin nicht zu einer gleichzeitigen Trennung der einzelnen Polyglycerine.
- In der Literaturstelle Journal of American Chemical Society, 69, Seiten 2655 - 57 (1947) wird die Identifizierung von Polyglyceringemischen durch Umsetzung derselben mit Aceton unter Bildung der Acetale bzw. Isopropylidenderivate, Trennung der letzteren durch fraktionierte Destillation sowie deren saure Hydrolyse zu den einzelnen Polyglycerinen beschrieben. Bei der genannten Umsetzung bildet sich jedoch Wasser, das mit einem wasserentziehenden Mittel wie Natriumsulfat gebunden werden muß. Darüber hinaus ist das beschriebene Trennverfahren mit dem Nachteil behaftet, daß es nur zu geringen Ausbeuten an den Diisopropylidenderivaten führt.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Trennung und Reinigung von Polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen Rückständen zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe eine möglichst vollständige Reinigung und Trennung in die einzelnen Polyglycerine erzielt werden kann, das gleichzeitig umweltschonend ist.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß man die Polyglycerine oder polyglycerinhaltigen Rückstände in Gegenwart eines sauren Katalysators mit einem Acetal oder Ketal bei erhöhter Temperatur bei Normaldruck oder Unterdruck zu den entsprechenden cyclischen Acetalen oder Ketalen umsetzt, das Reaktionsgemisch in die einzelnen cyclischen Acetale oder Ketale destillativ auftrennt und die Einzelkomponenten in Anwesenheit eines sauren Katalysators oder sauren Kationenaustauschers in die entsprechenden reinen Polyglycerine spaltet.
- Zwar ist aus der DE-AS 11 53 007 bereits bekannt, reines Pentaerythrit und dessen Oligomere aus ihren bei der Herstellung anfallenden Mutterlaugen durch Bildung von in Wasser unlöslichen Acetalen oder Ketalen durch Umsetzung des Pentaerythrit mit einem Aldehyd oder Keton und Zersetzung derselben zu gewinnen. Dieses Verfahren versagt jedoch bei Polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen Rückständen, da hierbei wasserlösliche Acetale oder Ketale entstehen.
- Erfindungsgemäß wird daher die Umsetzung der Polyglycerine oder polyglycerinhaltigen Rückstände in Gegenwart des sauren Katalysators direkt mit einem Ketal oder Acetal, vorzugsweise einem Dialkoxypropan, zu deI entsprechenden cyclischen Ketalen oder Acetalen durchgeführt, wobei kein Wasser, sondern ein Alkohol gebildet wird, der bei der Reaktion kontinuierlich als Azeotrop mit überschüssigem Acetal oder Ketal abdestilliert wird. Somit entfällt beim erfindungsgemäßen Verfahren der sonst notwendige Einsatz wasserentziehender Mittel, beispielsweise Na2S04, welche nur unter Energieaufwand regenerierbar sind. Das anzuwendende Gewichtsverhältnis der Polyglycerine oder polyglycerinhaltigen Rückstände (Gesamtgewicht) zum Acetal beträgt dabei 1 : 1,5 bis 1 : 4, vorzugsweise 1 : 1,7 bis 1 : 2,5 und die Umsetzung erfolgt bei Temperaturen von 20 - 90 °C, vorzugsweise 50 - 70 °C. Bei Temperaturen von 20 - 70 °C erfolgt die Umsetzung bei Unterdruck, von 70 - 90 °C bei Normaldruck.
- Als saure Katalysatoren werden bei der Bildung der cyclischen Acetale oder Ketale anorganische Säuren,
- .Lewissäuren, höher siedende organische Säuren oder Sulfonsäuren, vorzugsweise Perchlorsäure, in Mengen von 0,005 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf Polyglycerin oder polyglycerinhaltiger Rückstand, verwendet. Als Sulfonsäuren sind u.a. p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Ethansulfonsäure und Methansulfonsäure geeignet.
- Die Umsetzung der Polyglycerine oder polyglycerinhaltigen Rückstände mit dem Acetal oder Ketal erfolgt ohne zusätzliches Lösungsmittel. Nach einer Ausführungsform erfolgt die Umsetzung unter zeitweisem Ersatz des überschüssigen Acetals oder Ketals durch ein inertes polares Lösungsmittel.
- Als inerte polare Lösungsmittel werden u. a. Dioxzi, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder Dimethoxy- äthan, vorzugsweise Dimethylformamid verwendet.
- Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren dann vorteilhaft durchgeführt werden kann, wenn als Ketal 2,2-Dimethoxypropan zum Einsatz gelangt. In diesem Fall entsteht nämlich bei der Reaktion mit Polyglycerin oder polglycerinhaltigem Rückstand Methanol, das sich besonders leicht während der Reaktion als Azeotrop mit 2,2-Dimethoxypropan von den cyclisehen Ketalen abdestillieren läßt.
- 1,000 kg eines Polyglyceringemisches aus 38,7 % Diglycerin, 34,4 % Triglycerin, 19,7 % Tetraglycerin sowie Rest höhere Oligoglycerine wurde mit 2/3 der erforderlichen Menge an 2,2-Dimethoxypropan (1,2 kg) versetzt und das Reaktionsgemisch unter Rühren auf 60 - 65 °C erwärmt. Nach Zugabe von 0,2 Gew.-% (2,0 g) p-Toluolsulfonsäure als saurer Katalysator wurde bei einem Druck von ca. 400 - 600 mbar das entstehende Methanol als Azeotrop mit 2,2-Dimethoxypropan destillativ entfernt. Anschließend wurde das restliche 2,2-Dimethoxypropan (0,8 kg) zugegeben und wie vorher das Azeotrop abdestilliert. Nach ca. 3 h Gesamtreaktionszeit ließen sich dünnschichtchromatographisch (Kieselgelfolie; Chloroform/Methanol, 9 : 1) keine Ausgangsprodukte mehr nachweisen.
- Die saure Reaktionslösung wurde mit festem Natriumcarbonat neutralisiert, durch Filtration geklärt und das restliche Azeotrop sowie überschüssiges 2,2-Dimethoxypropan im Vakuum abgedampft.
- Der erhaltene Rückstand, der hauptsächlich aus dem Gemisch der Diisopropylidenderivate der drei Polyglycerine besteht, wurde durch fraktionierte Destillation unter einem Druck von 0,5 mbar in die drei Komponenten Diisopropylidendiglycerin (0,540 kg ≃ 97 % d. Th.), Diisopropylidentriglycerin (0,417 kg ≃ 91 % d. Th.) und Diisopropylidentetraglycerin (0,230 kg ≃ 93 % d. Th.) sowie einen Rückstand aufgetrennt.
- Diese einzelnen Diisopropylidenderivate wurden durch Säurekatalyse in wäßrigem Medium in die entsprechenden Polyglycerine überführt, die aus diesem Medium nach Entfernung der Säure und des Wassers in hoher Ausbeute und Reinheit gewonnen wurden (0,363 kg Diglycerin ≃ 99 % d. Th.; 0,312 kg Triglycerin ≃ 99 % d. Th; 0,183 kg Tetraglycerin d 99 % d. Th.).
- Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren als Kreislaufverfahren durchführen, wie an nachfolgendem Beispiel erläutert wird.
- Die bei der synthetischen Glycerinherstellung anfallenden Polyglycerine oder polyglycerinhaltige Rückstände werden in Gegenwart eines sauren Katalysators (p-Toluolsulfonsäure, 0,2 Gew.-%) bei erhöhter Temperatur und Unterdruck (50 - 70 °C, 300 - 700 mbar) mit 2,2-Dimethoxypropan (Mengenverhältnis : 1,7 kg pro kg Polyglycerin) umgesetzt und der entstandene Alkohol (Methanol) während der Reaktion als Azeotrop mit überschüssigem 2,2-Dimethoxypropan sowie ggf. eingesetztem inerten polaren Lösungsmittel destillativ entfernt. Nach Neutralisation des sauren Katalysators mit einer Base (z. B. festes Natriumcarbonat) und Abfiltration der nicht löslichen Bestandteile wird das erhaltene Reaktionsgemisch in die einzelnen cyclischen Ketale destillativ aufgetrennt und die Einzelkomponenten der cyclischen Ketale in Anwesenheit eines sauren Kationenaustauschers, z. B. auf der Basis eines sulfonierten Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisates, im wäßrigen' Medium in die entsprechenden reinen Polyglycerine wie Diglycerin, Triglycerin, Tetraglycerin oder Pentaglycerin sowie Aceton gespalten. Das Azeotrop aus Methanol und 2,2-Dimethoxypropan wird durch Behandeln mit Alkali und Destillation in 2,2-Dimethoxypropan und Methanol getrennt und sowohl Aceton und Methanol - unter an sich bekannter Bildung des 2,2-Dimethoxypropans in einem sauren Kationenaustauscher - als auch das rückgewonnene 2,2-Dimethoxypropan werden in das Verfahren zurückgeführt.
- Das aus Methanol und nicht umgesetztem Ketal (2,2-Dimethoxypropan) bestehende Azeotrop (Kp ca. 61 - 62 °C) läßt sich leicht aus dem Reaktionsgemisch entfernen. Durch Behandlung mit ca 15 %iger NaOH wird das Azeotrop in seine Bestandteile (Ketal und Methanol) zerlegt, wobei Methanol in die wäßrige Phase übergeht und das 2,2-Dimethoxypropan eine eigenständige Phase bildet. Aus der Natronlauge läßt sich der Alkohol destillativ zurückgewinnen, wobei die Natronlauge von neuem eingesetzt wird. Alternativ kann das Azeotrop auch durch direkte Einspeisung in eine Destillationskolonne in die beiden Bestandteile zerlegt werden. Bei der sauer katalysierten Spaltung der cyclischen Ketale entsteht neben den reinen Polyglycerinen Aceton, das zusammen mit dem rückgewonnenen Methanol zum 2,2-Dimethoxypropan in bekannter Weise in einem sauren Kationenaustauscher umgesetzt wird, das wieder zur Reaktion mit dem Polyglycerin oder mit dem polyglycerinhaltigen Rückstand gebracht wird.
- Die in nahezu quantitativer Ausbeute als Zwischenprodukte bei der Reinigung der Polyglycerine oder polyglycerinhaltigen Rückstände mit Hilfe des beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt als Ketal eingesetzten 2,2-Dimethoxypropans erhaltene cyclischen Ketale sind:
Aus diesen cyclischen Ketalen lassen sich durch saure Spaltung die entsprechenden Polyglycerine Diglycerin, Triglycerin, Tetraglycerin und Pentaglycerin in hoher Ausbeute sowie in hoher Reinheit erhalten. - Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich somit durch eine fast vollständige Überführung der Polyglycerine in ihre cyclischen Acetale oder Ketale bzw. Diisopropylidenderivate, leichte destillative Trennung derselben sowie nahezu verlustfreie Rückgewinnung der reinen Polyglycerine aus. Ebenso entfällt bei diesem Verfahren eine Belastung der Umwelt durch Salzfrachten.
- Darüber hinaus stellt das erfindungsgemäße Kreislaufverfahren ebenfalls einen umweltfreundlichen Reaktionsablauf dar, indem die Nebenprodukte Methanol und Aceton in den Prozeß zurückgeführt werden.
- Die durch das erfindungsgemäße Verfahren in hoher Ausbeute und in reiner Form erhaltenen Diisopropylidenderivate, insbesondere von Triglycerin und Tetraglycerin, eignen sich in hervorragender Weise als Bausteine in weiterführenden Synthesen, da die reduzierte OH-Funktionalität zu Produkten mit definierter Struktur und Zusammensetzung führt.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT86114849T ATE60795T1 (de) | 1986-01-09 | 1986-10-25 | Verfahren zur trennung und reinigung von polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen rueckstaenden. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3600388 | 1986-01-09 | ||
| DE19863600388 DE3600388A1 (de) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Verfahren zur trennung und reinigung von polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen rueckstaenden |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0230530A2 true EP0230530A2 (de) | 1987-08-05 |
| EP0230530A3 EP0230530A3 (en) | 1989-05-03 |
| EP0230530B1 EP0230530B1 (de) | 1991-02-06 |
Family
ID=6291548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP86114849A Expired - Lifetime EP0230530B1 (de) | 1986-01-09 | 1986-10-25 | Verfahren zur Trennung und Reinigung von Polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen Rückständen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0230530B1 (de) |
| AT (1) | ATE60795T1 (de) |
| DE (2) | DE3600388A1 (de) |
| ES (1) | ES2020180B3 (de) |
| GR (1) | GR3001440T3 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU623419B2 (en) * | 1988-07-25 | 1992-05-14 | Siegfried Peter | Process for the recovery of monoglycerides and diglycerides from a mixture containing mono-,di-and triglycerides |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19608367A1 (de) | 1996-03-05 | 1997-09-11 | Witco Surfactants Gmbh | Polyglycerinestersulfosuccinate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4360407A (en) * | 1982-03-22 | 1982-11-23 | The Dow Chemical Company | Process for removing glycerine |
-
1986
- 1986-01-09 DE DE19863600388 patent/DE3600388A1/de not_active Withdrawn
- 1986-10-25 ES ES86114849T patent/ES2020180B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-25 EP EP86114849A patent/EP0230530B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-25 AT AT86114849T patent/ATE60795T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-10-25 DE DE8686114849T patent/DE3677493D1/de not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-07 GR GR90400627T patent/GR3001440T3/el unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU623419B2 (en) * | 1988-07-25 | 1992-05-14 | Siegfried Peter | Process for the recovery of monoglycerides and diglycerides from a mixture containing mono-,di-and triglycerides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0230530A3 (en) | 1989-05-03 |
| ES2020180B3 (es) | 1991-08-01 |
| EP0230530B1 (de) | 1991-02-06 |
| ATE60795T1 (de) | 1991-02-15 |
| GR3001440T3 (en) | 1992-09-25 |
| DE3677493D1 (de) | 1991-03-14 |
| DE3600388A1 (de) | 1987-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0374699B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyglycerinen | |
| EP0693050B1 (de) | Verfahren zum herstellen von diglycerin | |
| EP0842929A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von cyclischen Acetalen oder Ketalen | |
| EP1242346B1 (de) | Verfahren zur reinigung von durch hydrierung hergestelltem trimethylolpropan durch kontinuierliche destillation | |
| EP0043478A1 (de) | Verfahren zur Auftrennung der bei der Verätherung von niederen i-Olefinen mit Methanol anfallenden Reaktionsprodukte | |
| DE2845429C2 (de) | ||
| DE112006002977B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polymeren mehrwertiger Alkohole | |
| EP0847976B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glyoxalmonoacetalen | |
| DE19648960A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von cyclischen Acetalen oder Ketalen | |
| EP0535353B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Diglycerin und/oder Polyglycerin | |
| EP0230530B1 (de) | Verfahren zur Trennung und Reinigung von Polyglycerinen oder polyglycerinhaltigen Rückständen | |
| EP0191464A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Zuckerketalen | |
| DE3610704A1 (de) | Verfahren zur herstellung von tert.-olefinen | |
| EP1048663A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von L-Ascorbinsäure | |
| DE2855849A1 (de) | Verfahren zur abtrennung von sulfonsaeuren aus ihrem herstellungsmedium | |
| EP0327007B1 (de) | Verfahren zur Herstellung sulfatierter Alkanol- oder Alkylphenol-Oxethylate mit erniedrigtem Gehalt an 1,4-Dioxan | |
| DE2628778A1 (de) | Verfahren zur herstellung von mono- oder polyglykolaethern | |
| EP0825171B1 (de) | Verfahren zur Isolierung von Hydroxypivalinsäure aus wässriger Lösung | |
| EP0704441B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2-Vinyl-1,3-dioxolan | |
| DE3610705A1 (de) | Sio(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und sulfonsaeuregruppen enthaltende vernetzte organische harze, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
| DE3928397A1 (de) | Verfahren zur herstellung von salzfreien estern von fettsaeuren mit oligoglycerinen bzw. mit anlagerungsprodukten von ethylenoxid und/oder propylenoxid an oligoglycerine | |
| EP0579113A1 (de) | Verbessertes Verfahren zur Herstellung von cyclischen Acetalen von 3-formyl-2-butenyl-triphenylphosphoniumchlorid | |
| DD287250A5 (de) | Verfahren zur gewinnung von trimethylolpropan | |
| DE3800083A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cyclischen n,n'-dimethylharnstoffen | |
| DE1668952C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Reinphenolen aus Rohphenolen, die bei der Spaltung von Hydroperoxiden alkylaromatischer Kohlenwasserstoffe erhalten wurden |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19861107 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
|
| PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19900704 |
|
| ITF | It: translation for a ep patent filed | ||
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 60795 Country of ref document: AT Date of ref document: 19910215 Kind code of ref document: T |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3677493 Country of ref document: DE Date of ref document: 19910314 |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) | ||
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: GR Ref legal event code: FG4A Free format text: 3001440 |
|
| EPTA | Lu: last paid annual fee | ||
| EAL | Se: european patent in force in sweden |
Ref document number: 86114849.2 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 19960926 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 19960927 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Payment date: 19961001 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: ES Payment date: 19961002 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GR Payment date: 19961004 Year of fee payment: 11 Ref country code: FR Payment date: 19961004 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Payment date: 19961007 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 19961009 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 19961016 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 19961031 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19961113 Year of fee payment: 11 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971025 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971025 Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971025 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971026 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF THE APPLICANT RENOUNCES Effective date: 19971027 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971031 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971031 Ref country code: FR Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY Effective date: 19971031 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971031 Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19971031 |
|
| BERE | Be: lapsed |
Owner name: DEUTSCHE SOLVAY-WERKE G.M.B.H. Effective date: 19971031 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19980501 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
| GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 19971025 |
|
| NLV4 | Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 19980501 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19980701 |
|
| EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 86114849.2 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: ES Ref legal event code: FD2A Effective date: 20001102 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED. Effective date: 20051025 |
