ES2695928T3

ES2695928T3 - Métodos para producir lactida con reciclado de mesolactida

Info

Publication number: ES2695928T3
Application number: ES10709349T
Authority: ES
Inventors: Richard Douglas Benson; Eric Stanley Sumner; Joseph David Schroeder
Original assignee: NatureWorks LLC
Current assignee: NatureWorks LLC
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2019-01-11
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: US20110306749A1; US8674056B2; WO2010105143A2; JP5781445B2; CN102625802B; JP2012524712A; CN102625802A; BRPI1013628A2; EP2406246B1; EP2406246A2; BRPI1013628B1; WO2010105143A3

Abstract

Un proceso para producir una corriente de lactida polimerizable, que comprende: a) formar un ácido poliláctico de bajo peso molecular; b) despolimerizar el ácido poliláctico de bajo peso molecular para formar una lactida cruda que incluya mesolactida, S,S-lactida y R,R-lactida, donde la S,S-lactida o la R,R-lactida es la lactida no predominante; c) separar la mesolactida de la lactida cruda en uno o más pasos de modo que 1) se forme una corriente enriquecida en mesolactida, en la cual la fracción molar de mesolactida sea al menos de 0.8; y 2) se forme una corriente de S,S- y R,R-lactida purificada; y d) reciclar al menos una parte de la corriente de mesolactida directa o indirectamente de vuelta al paso a) o al paso b), por el cual al menos una parte de la mesolactida en la corriente de mesolactida reciclada se convierte en una mezcla de S,S-, meso- y R,R-lactida y la fracción molar de la lactida no predominante en la lactida cruda producida en el paso b) aumenta respecto a cuando no se lleva a cabo el paso d).

Description

DESCRIPCION

Metodos para producir lactida con reciclado de mesolactida

Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos N.° 61/159 938, presentada el 13 de marzo de 2009.

Esta invencion se refiere a metodos para producir lactida y polilactida (PLA).

Las resinas de polilactida se producen industrialmente convirtiendo acido lactico en lactida, la cual posteriormente se polimeriza. El acido lactico es una molecula con un centro quiral y, por tanto, existe en dos formas enantiomericas, el denominado enantiomero R (o D) y el enantiomero S (o L). Se pueden condensar dos moleculas de acido lactico, con la elimination de dos moleculas de agua, para formar una 3,6-dimetil-1,4-dioxano-2,5-diona, que comunmente se denomina “lactida”. Se puede considerar que la lactida se compone de dos “unidades lacticas” cada una de las cuales tiene la estructura:

H 0

o— c— o

c h 3

Cada unidad lactica en una molecula de lactida contiene un centro quiral y existe en la forma R o la S. Una molecula de lactida puede adoptar una de tres formas: 3S,6S-3,6-dimetil-1,4-dioxano-2,5-diona (S,S-lactida), 3R,6R-3,6-dimetil-1,4-dioxano-2,5-diona (R,R-lactida) y 3R,6S-dimetil-4,4-dioxano-2,5-diona (R,S-lactida o mesolactida). Estas tienen las siguientes estructuras:

La S,S-lactida y la R,R-lactida son un par de enantiomeros, mientras que la mesolactida es un estereoisomero.

La polilactida se forma mediante polimerizacion de la lactida. La polilactida, como la lactida, se compone de unidades lacticas. Cuando una molecula de S,S-lactida se incorpora a la cadena polimerica de polilactida, anade dos unidades S-lacticas adyacentes. La R,R-lactida aporta dos unidades R-lacticas adyacentes y la mesolactida aporta una unidad S-lactica y una unidad R-lactica adyacente.

La proportion y la distribution de las unidades R-lacticas y S-lacticas en la polilactida afecta a su comportamiento cristalino y sus propiedades fisicas. Cuando ni las unidades R-lacticas ni las unidades S-lacticas se encuentran en un gran exceso, la polilactida es un material amorfo que puede, en todo caso, cristalizar lentamente. Cuando un tipo de unidad lactica es mas predominante, la resina de polilactida se puede volver semicristalina. Un material semicristalino se forma habitualmente cuando la proporcion de las dos formas enantiomericas excede aproximadamente 90:10. A medida que la proporcion enantiomerica aumenta de 85:15 hacia 100:0; la polilactida tiende a volverse de caracter mas cristalino, es decir, cristaliza mas facilmente y puede desarrollar una cantidad de cristalinidad mayor. No es importante si es la forma R o la S la que predomina. Sin embargo, normalmente predominan las unidades S-lacticas, ya que la mayoria de procesos industriales producen acido lactico en procesos de fermentation y la mayoria de microorganismos que se utilizan en los procesos de fermentation producen el enantiomero S.

Por tanto, los grados de los productos de polilactida comerciales a menudo se distinguen entre si por las proporciones relativas de unidades R-lacticas y unidades S-lacticas que contienen. Las polilactidas en las que una forma es mucho mas predominante habitualmente se utilizan en aplicaciones en las que se requiere un material muy cristalino (habitualmente por sus propiedades termicas) o en las que, debido a las restricciones del procesado, es importante que el producto desarrolle su cristalinidad rapidamente. En esos casos, la forma predominante de acido lactico, ya sea la forma R o la S, normalmente constituira al menos un 98% de las unidades lacticas en el polimero.

Las polilactidas que contienen las dos formas de unidades lacticas en una proporcion de desde 85:15 hasta 98:2 se utilizan en aplicaciones en las que solamente se requiere una cantidad de cristalinidad moderada o en las una velocidad de cristalizacion mas lenta es aceptable. Las polilactidas que no contienen mas de un 85% de ninguna forma de unidades lacticas tienden a ser materiales principalmente amorfos, que desarrollan solamente pequenas cantidades de cristalinidad a lo sumo y, en todo caso, tienden a hacerlo lentamente.

Por lo tanto, resulta muy importante controlar la proporcion de las formas R y S de las unidades lacticas en un proceso de fabricacion de polilactida.

Algunos procesos que son adecuados para la produccion a gran escala de lactida de grado polimerico a partir de acido lactico se describen, por ejemplo, en las Patentes de EE. UU. N.os 5247058, 5258488, 5357035, 5338822, 6 005067, 6277951 y 6326458. Los procesos descritos en estas patentes generalmente implican la formacion de un acido polilactico de bajo peso molecular y la posterior despolimerizacion del acido polilactico de bajo peso molecular. El paso de despolimerizacion produce lactida. La lactida se purifica despues para separarla del agua, acido lactico residual, oligomeros de acido lactico lineales y otras impurezas que puedan estar presentes. Esto se puede llevar a cabo mediante destilacion o mediante otros metodos tales como la recristalizacion, a partir de un disolvente o de un material fundido.

El acido lactico de partida es habitualmente de una pureza optica muy elevada. Sin embargo, el material de partida se somete a temperaturas elevadas al convertirlo en el polfmero de acido polilactico de bajo peso molecular y se despolimeriza posteriormente. En estas condiciones tiene lugar cierta racemizacion (es decir, conversion de una forma enantiomerica a la otra). Ademas, una cantidad mucho menor de racemizacion puede tener lugar al purificar la lactida. Puede que de un 1 a un 10% de las unidades lacticas en el material de partida se racemicen de esta manera para formar el otro enantiomero, aunque esta cantidad puede variar de forma bastante sustancial en cualquier proceso de fabricacion determinado. Debido a que tiene lugar esta racemizacion, la lactida obtenida a partir del proceso sera una mexcla de S,S-lactida, R,R-lactida y mesolactida.

En la mayona de procesos a escala comercial, el material de partida se encuentra en la forma enantiomerica S, de modo que el efecto neto de la racemizacion es la conversion de algunas de las unidades S-lacticas a unidades R-lacticas. En ese caso, la forma predominante del producto de lactida sera S,S-lactida. La siguiente forma mas comun sera la mesolactida, ya que es mas probable que cada una de las unidades R-lacticas se empareje con una unidad S-lactica en lugar de otra unidad R-lactica. Se puede formar algo de “R,R-lactida” a partir de dos unidades de acido R-lactico, pero la cantidad de R-R-lactida que se forma es habitualmente muy pequena debido a la pequena concentracion de unidades R-lacticas en el sistema.

Cuando se polimeriza una mezcla lactfdica de este tipo, la proporcion de unidades lacticas S y R en el polfmero resultante esta determinado casi totalmente por la cantidad de mesolactida en la mezcla. La proporcion de unidades S-lacticas respecto a R-lacticas desempena una gran funcion en las propiedades cristalinas de la polilactida y, por tanto, es importante controlar esta proporcion en la corriente de lactida que se toma para la polimerizacion.

A menudo ocurre que la mezcla de lactida producida tal como se ha descrito anteriormente contiene mas mesolactida (y, por tanto, mas unidades R-lacticas) de las que se desean en el paso de polimerizacion aguas abajo. En tal caso, se debe eliminar parte o toda la mesolactida de la mezcla de lactida. La corriente restante esta empobrecida en mesolactida, respecto a la mezcla de lactida de partida. La pureza optica de la lactida restante y la de la polilactida preparada a partir de ella esta, por tanto, controlada principalmente por el grado hasta el que se haya eliminado la mesolactida. Si se necesita una pureza optica muy elevada, se puede eliminar toda o practicamente toda la mesolactida de la corriente de lactida que se toma para la polimerizacion. Es mas habitual dejar algo de mesolactida en la corriente, especialmente cuando se van a producir grados de polilactida semicristalina.

Existen un par de metodos disponibles por los cuales se puede separar la mesolactida de la S,S- (o R,R-) lactida. Tal como se menciona en la Patente de EE. UU. N.° 6326458, la mesolactida es mas volatil que la S,S- y la R,R-lactida y, por tanto, se puede separar de la S,S- y la R,R-lactida mediante una destilacion fraccionada. Tambien es posible eliminar la mesolactida de la S,S- y R,R-lactida mediante metodos de cristalizacion en fundido, tal como se describe en las Patentes de EE. UU. N.os 4 883 745, 4983747, 5463086 y 6 310 219. La recristalizacion en disolvente es otro metodo util.

Al menos en principio, la mesolactida que se elimina de la mezcla de lactida se puede almacenar y anadir de nuevo a una corriente en la que predomina la S,S-lactida (o en la que predomina la R,R-lactida), si se desea en algun momento posterior producir un grado de polilactida mas amorfo que tenga una proporcion mayor del enantiomero R (o del enantiomero S, como puede ser el caso). Sin embargo, en la practica, esta corriente de mesolactida puede estar muy contaminada con impurezas. Durante la separacion de la mesolactida, las impurezas tienden a concentrarse mas en la corriente de mesolactida y concentrarse menos en la lactida restante. Esto es beneficioso, ya que la corriente de lactida que se toma para la polimerizacion esta mas limpia. Pero el nivel de impurezas superior en la corriente de mesolactida tiende a hacer que esta corriente sea inadecuada para la polimerizacion. En la practica real, la dificultad y el coste de eliminar las impurezas de la mesolactida han sido tales que la mesolactida normalmente se descarta o se utiliza en otras aplicaciones de menor valor. Esto reduce los rendimientos globales y aumenta el coste total del proceso.

Un subconjunto de estas impurezas se denomina en ocasiones en la presente impurezas de ebullicion intermedia. Las impurezas de ebullicion intermedia tienen volatilidades muy proximas a las de la S,S-lactida y la mesolactida y, por lo tanto, son diffciles de eliminar, especialmente por metodos de destilacion. Las impurezas de ebullicion intermedia se pueden caracterizar por su volatilidad relativa en una matriz de lactida en un conjunto de condiciones de destilacion determinado; tienden a tener volatilidades relativas de desde 1.001 hasta 1.5 respecto a la S,S-lactida cuando se destilan a partir de una matriz de lactida. Las impurezas de ebullicion intermedia habitualmente tienen puntos de ebullicion en el intervalo de desde ligeramente por debajo del de la mesolactida hasta ligeramente por encima del de la S,S-lactida, es decir, desde aproximadamente 155 hasta aproximadamente 180 °C a aproximadamente 6.7 kPa (50 Torr) de presion.

Una cantidad significativa de impurezas se encuentran aun presentes en la corriente de lactida que queda despues de que se elimine la mesolactida, debido a las masas relativas de las corrientes (al ser la corriente de mesolactida generalmente de un volumen mucho menor) y debido a que en la mayona de los casos la mesolactida no se separa por completo. Por lo general, cuanta mas mesolactida quede, mas impurezas, especialmente impurezas de ebullicion intermedia problematicas, quedaran en la corriente que se toma para la polimerizacion. Esto puede causar problemas cuando la corriente de lactida se polimerice tales como velocidades de polimerizacion mas lentas. Se puede requerir un paso de purificacion adicional antes o despues de llevar a cabo la polimerizacion.

El documento EP-A-2031 009 divulga un dispositivo para separar un diester dclico intermolecular biodegradable de un acido alfa-hidroxicarboxflico tal como dilactida, a partir de mezclas de materiales que contengan ademas el acido alfa-hidroxicarboxflico del diester correspondiente de este, es decir, acido lactico. Tambien se divulga un metodo para separar dilactida de mezclas de materiales utilizando este dispositivo. Se divulga ademas un dispositivo de polimerizacion, en particular, para preparar polilactida.

Por lo tanto, sena deseable reducir estas perdidas de rendimiento y proporcionar un metodo mas eficiente para producir una corriente de lactida polimerizable. Tambien sena deseable proporcionar un metodo eficaz para producir una corriente de lactida muy purificada que sea util para preparar grados semicristalinos de polilactida.

Esta invencion es un proceso para producir una corriente de lactida polimerizable, que comprende:

a) formar un acido polilactico de bajo peso molecular:

b) despolimerizar el acido polilactico de bajo peso molecular para formar una lactida cruda que incluya mesolactida, S,S-lactida y R,R-lactida, donde o bien la S,S-lactida o bien la R,R-lactida es la lactida no predominante;

c) separar la mesolactida de la lactida cruda en uno o mas pasos de modo que

1) se forme una corriente enriquecida en mesolactida en la que la fraccion molar de la mesolactida sea al menos 0.8; y

2) se forme una corriente de S,S- y R,R-lactida purificada; y

d) reciclar al menos una parte de la corriente de mesolactida directa o indirectamente de vuelta al paso a) o al paso b), mediante lo cual al menos una parte de la mesolactida en la corriente de mesolactida reciclada se convierta en una mezcla de S,S-, meso- y R,R-lactida y la fraccion molar de la lactida no predominante (tal como se describe a continuacion) en la lactida cruda producida en el paso b) aumente respecto a cuando no se lleva a cabo el paso d).

La fraccion molar de la lactida no predominante en la lactida cruda puede aumentar, debido al reciclado de la mesolactida, en 0.002 (es decir, en un 0.2%) o mas. Habitualmente, la fraccion molar aumentara en de 0.005 a 0.1 (en de un 0.5 a un 10%), en de 0.005 a 0.05 (en de un 0.5 a un 5%) o en de 0.005 a 0.03 (es decir, en de un 0.5 a un 3%).

La forma enantiomerica de la unidad lactica (ya sea S- o R-) que se encuentra presente en la fraccion molar superior en el proceso se denomina en la presente la unidad de acido lactico “predominante” o el enantiomero “predominante”. Por el contrario, la unidad lactica que se encuentra presente en la fraccion molar inferior en el proceso se denomina en la presente la unidad lactica “no predominante” o “menos predominante” o el enantiomero “no predominante” o “menos predominante”. En el caso de la lactida, la lactida “predominante” es S,S- o R,R-lactida en cada caso, dependiendo de cual se encuentre presente en la mayor fraccion molar. La que se encuentre presente en la menor fraccion molar es, consecuentemente, la lactida “no predominante” o “menos predominante”. La mesolactida no es ni la forma de lactida “predominante” ni la “no predominante”, independientemente de su fraccion molar. Las fracciones molares son en cada caso el numero de moles de la unidad lactica o lactida en cuestion, dividido por el numero total de moles de unidades lacticas o lactida, respectivamente, en el sistema en su conjunto o en una corriente de un proceso particular, tal como se indica por el contexto.

Un efecto de reciclar la corriente de mesolactida es que las fracciones molares de S,S-lactida, mesolactida y R,R-lactida cambiaran en la corriente de lactida cruda. La fraccion molar de mesolactida en la lactida cruda aumentara. Cuando el enantiomero S sea el enantiomero predominante en el sistema, aumentara entonces la fraccion molar de R, R-lactida, siendo el incremento en R,R-lactida y mesolactida a expensas de una fraccion molar inferior de S,S-lactida. Cuando, por el contrario, sea el enantiomero R el que es predominante, aumentara entonces la fraccion molar de S,S-lactida en la lactida cruda, obteniendose el incremento en S,S-lactida y mesolactida a expensas de una fraccion molar inferior de R,R-lactida.

Sorprendentemente, se ha descubierto que este cambio en las fracciones molares entre las varias formas de lactida, en particular, el incremento en la fraccion molar del componente no predominante (S,S- o R,R-lactida) no solo se puede tolerar, sino que puede, de hecho, proporcionar beneficios significativos al proceso.

Otro beneficio del proceso inventivo es que se requiere menos mesolactida en la corriente de S,S- y R,R-lactida que se toma para la polimerizacion, para producir un grado determinado de polilactida. Mas de las unidades lacticas no predominantes necesarias para producir un grado espedfico de polfmero de polilactida son proporcionadas, en cambio, por la lactida no predominante (ya sea S,S-lactida o R,R-lactida). Debido a que se requiere menos mesolactida, se puede separar de forma mas completa la mesolactida de la corriente de S,S- y R,R-lactida. Debido a que la separacion es mas completa, se elimina una mayor proporcion de impurezas, particularmente las impurezas de ebullicion intermedia, con la mesolactida. El resultado es una corriente de S,S- y R,R-lactida mas limpia. Por lo tanto, este proceso puede producir una corriente de S,S- y R,R-lactida mas limpia, con una proporcion determinada de unidades lacticas S respecto a unidades lacticas R en la corriente, que en un proceso, por lo demas similar, que excluya el paso de reciclado de mesolactida. La corriente de S,S- y R,R-lactida mas limpia a menudo polimeriza a velocidades mas rapidas.

Debido a que se puede obtener un nivel inferior de estas impurezas (con una proporcion determinada de unidades lacticas menos predominantes en la corriente), se pueden reducir o incluso eliminar los costes de operacion y/o capital asociados con la eliminacion de esas impurezas de la corriente de S,S- y R,R-lactida antes de polimerizarla, o del polfmero despues de polimerizarlo.

La cantidad de mesolactida que se recicle tendra un impacto directo en las fracciones molares de S,S- y R,R-lactida producidas por el sistema. Cuanta mas mesolactida se recicle, mas lactida no predominante se producira. Ajustando la cantidad de mesolactida que se recicla (respecto a otras corriente del proceso), las cantidades relativas de S,S-lactida y R,R-lactida que se producen se pueden variar hasta un valor predeterminado.

Como la composicion de la corriente de lactida que se polimeriza se modifica debido al reciclado de mesolactida, la composicion de la polilactida que se produce a partir de ella tambien cambia. Tal como se describe en la Patente de EE. UU. N.° 5536807, cada molecula de mesolactida polimeriza para formar una dfada R,S, es decir, una unidad S-lactica adyacente a una unidad R-lactica. La S,S-lactida y la R,R-lactida, por otra parte, polimerizan para formar dfadas S,S y R,R, respectivamente. Por ejemplo, la copolimerizacion de S,S-lactida con mesolactida (siendo la S,S-lactida predominante) da como resultado un polfmero en el que cadenas de unidades S-lacticas adyacentes son interrumpidas principalmente por unidades R-lacticas individuales. Por otra parte, la S,S-lactida y la R,R-lactida copolimerizan para formar una polilactida que contiene principalmente cadenas de unidades S-lacticas adyacentes interrumpidas principalmente por 2 unidades R-lacticas, en lugar de unidades R-lacticas individuales (de nuevo, asumiendo que la S,S-lactida es predominante). Tal como se discute en la Patente de EE. UU. N.° 5536 807, un copolfmero de X moles de S,S-lactida e Y moles de R,R-lactida (siendo X mucho mayor que Y) tendera a poseer propiedades cristalinas similares a las de un copolfmero de X moles de S,S-lactida e Y moles de mesolactida, aunque el copolfmero de S,S-lactida/R,R-lactida tendra el doble de unidades R-lacticas en la cadena polimerica. Se sobreentiende que este fenomeno se debe a la longitud promedio de las secuencias de unidades S-lacticas consecutivas en el polfmero, que es estadfsticamente muy proxima a la misma en los dos casos. La longitud de las secuencias R-lacticas tiene poca influencia sobre la cristalinidad, siempre que su longitud promedio sea pequena en relacion con la longitud promedio de las unidades S-lacticas. Una situacion analoga existe en los copolfmeros de S, S- y R,R-lactida cuando Y es mucho mayor que X. En ese caso, la polilactida contendra principalmente cadenas de unidades R-lacticas que estan interrumpidas por dfadas S,S.

La invencion, por lo tanto, permite que el proceso funcione con niveles significativamente superiores de la forma menos predominante de unidades lacticas (habitualmente el enantiomero R), a la vez que produce aun una polilactida que tiene propiedades cristalinas equivalentes. Tambien hace que el proceso sea menos sensible a pequenas modificaciones en la proporcion de los enantiomeros S y R.

El proceso general para producir lactida mediante la formacion de un acido polilactico de bajo peso molecular, seguida de la despolimerizacion del acido polilactico de bajo peso molecular para formar lactida es muy conocido y se describe, por ejemplo, en los documentos 5247058, 5258488, 5536807, 5357035, 5338822, 6005067, 6 227951, 6310218 y 6326458 y el documento WO95/09879. Salvo por el reciclado de la corriente de mesolactida tal como se describe en la presente, los procesos descritos en esas referencias y otras similares se pueden llevar a cabo, en relacion con esta invencion, de la forma general descrita en esas referencias, y esos pasos del proceso se describiran solo brevemente mas adelante.

El acido polilactico de bajo peso molecular es un polfmero de unidades de acido lactico, preparado de forma adecuada formando una corriente de acido lactico o un derivado de acido lactico concentrado que contenga de un 60 a un 95% en peso de acido lactico o derivado de acido lactico en agua o, menos preferentemente, otro disolvente. El derivado de acido lactico puede ser, por ejemplo, un ester de acido lactico, una sal de acido lactico, un oligomero de acido lactico y similares. El acido lactico o derivado de acido lactico de partida debena contener al menos un 90%, preferentemente al menos un 95%, mas preferentemente al menos un 98% y aun mas preferentemente al menos un 99% del enantiomero R o S, y no mas de un 10%, preferentemente no mas de un 5%, mas preferentemente no mas de un 2% e incluso mas preferentemente no mas de un 1% del otro enantiomero. Esta corriente puede contener algunas especies oligomericas que se formen a medida que el acido lactico o derivado se concentra. La corriente se concentra despues adicionalmente eliminando agua (o un alcohol inferior en el caso de un ester de acido lactico) y disolvente (si lo hay) en un evaporador. Esto provoca que el acido lactico o derivado de acido lactico condense, lo que elimina agua o un alcohol inferior como el subproducto de la condensacion. Como esta es una reaccion de equilibrio, la eliminacion de los productos de condensacion favorece la condensacion adicional del acido lactico o derivado. Un acido polilactico de bajo peso molecular formado de esta manera tiene un peso molecular promedio numerico de hasta aproximadamente 5000, preferentemente de 400 a 3000. El acido polilactico de bajo peso molecular puede incluir tambien especies qmmicas no lacticas que en ocasiones se anaden para controlar el peso molecular o mejorar las propiedades de procesado espedficas.

El acido polilactico de bajo peso molecular se despolimeriza posteriormente sometiendolo a una temperatura elevada y a presiones subatmosfericas, habitualmente en presencia de un catalizador de despolimerizacion. Las condiciones generalmente se seleccionan para (1) minimizar el tiempo de residencia, ya que hacer esto reduce la cantidad de racemizacion que puede tener lugar y (2) vaporizar la lactida cruda que se forma. Como la reaccion de polimerizacion, la despolimerizacion es una reaccion de equilibrio. La eliminacion de la lactida a medida que se forma favorece la produccion de lactida adicional. Por lo tanto, se prefiere la eliminacion continua de lactida cruda. Uno o mas estabilizantes pueden estar presentes durante este paso tal como se describe en el documento WO 95/09879.

La lactida cruda formada en el paso de despolimerizacion contiene una mezcla de S,S-lactida, mesolactida y R,R-lactida. A menudo, contiene varios tipos de impurezas tales como agua residual, algo de acido lactico (o alcohol y ester, si se utilizan esteres como material de partida), algunos oligomeros lineales de acido lactico y habitualmente algunos otros subproductos de reaccion, que incluyen algunas impurezas de ebullicion intermedia tal como se han descrito anteriormente. La mesolactida se separa de la lactida cruda. Esto se puede llevar a cabo mediante metodos tales como la cristalizacion en fundido, pero un metodo preferido es destilar de forma fraccionada la corriente de lactida cruda en uno o mas pasos.

La lactida cruda se puede someter a uno o mas pasos de purificacion antes o de forma simultanea a esta separacion. Por ejemplo, la lactida se puede condensar parcialmente para separarla de impurezas mas volatiles. Como alternativa, la lactida cruda se puede purificar mediante metodos de cristalizacion en fundido tal como se describe en la Patente de EE. UU. N.° 6310218 o mediante metodos de cristalizacion en disolvente. Una tercera estrategia es eliminar por destilacion algunas o todas las impurezas que son significativamente mas volatiles que la mesolactida tales como agua o materiales de partida de acido lactico o ester lactico residuales, y otros compuestos organicos de bajo peso molecular. Un paso de destilacion de este tipo se puede llevar a cabo antes o de forma simultanea con uno o mas pasos de destilacion fraccionada en los que la mesolactida se separa de la S,S- y la R,R-lactida. Por lo general, se prefiere eliminar la mayor parte de las impurezas mas volatiles al menos de la lactida cruda antes de separar la mesolactida.

El paso o los pasos de separacion se llevan a cabo en condiciones suficientes para producir al menos una corriente enriquecida en mesolactida y al menos una corriente de S,S- y R,R-lactida purificada. La corriente de S,S- y R,R-lactida purificada contiene el grueso de la S,S- y la R,R-lactida que estaban presentes en la lactida cruda. Si se utiliza una estrategia de destilacion, se pueden tomar otras corrientes del proceso a partir del paso o los pasos de destilacion. Estas pueden incluir una corriente de componentes ligeros (si esos materiales no se han eliminado con anterioridad) y una corriente de componentes pesados, que contiene materiales que son menos volatiles que la S,S-o la R,R-lactida, asf como una o mas corrientes de impurezas adicionales.

El proceso se puede hacer funcionar de modo que la mesolactida no se separe completamente, en cuyo caso la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada contendra algo de mesolactida. Sin embargo, la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada esta en cada caso empobrecida en mesolactida respecto a la corriente de mesolactida, lo que significa que la fraccion molar de mesolactida en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada es menor que en la corriente de mesolactida y que en la lactida cruda.

Ademas, la corriente de S,S- y R,R-lactida esta empobrecida en impurezas, preferentemente que incluyen las impurezas “de ebullicion intermedia” tal como se han descrito anteriormente. El termino “empobrecimiento” en este caso es en referencia a la corriente de lactida cruda inmediatamente antes de la separacion de la mesolactida; la proporcion en peso de estas impurezas respecto al contenido de lactida de la corriente de S,S- y R,R-lactida es inferior a la relacion en peso de las impurezas respecto al contenido de lactida de la corriente de lactida cruda. Esta relacion se puede expresar mediante la desigualdad

donde I^srrepresenta el peso de las impurezas en la corriente de S,S- y R,R-lactida, L^srrepresenta el peso de lactida en la corriente de S,S- y R,R-lactida, Icrudo representa el peso de las impurezas en la corriente de lactida cruda inmediatamente antes de la separacion de la mesolactida y Lcrudo representa el peso de lactida en la corriente de lactida cruda inmediatamente antes de la separacion de la mesolactida. Preferentemente, la relacion en la ecuacion 1 es inferior a 0.1, mas preferentemente inferior a 0.05 e incluso mas preferentemente inferior a 0.01. Una ventaja de la invencion es que se puede producir una corriente de S,S- y R,R-lactida que tenga niveles muy bajos de las impurezas.

El nivel de impurezas en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada esta afectado por lo completamente que se separe la mesolactida de la corriente de S,S- y R,R-lactida. Muchas impurezas tienden a repartirse de forma desproporcionada hacia la corriente de mesolactida, aunque habitualmente alguna cantidad permanecera con la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada. Cuanto mas completamente se separe la mesolactida de la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada, menor sera el contenido de impurezas en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada. Por consiguiente, se prefiere reducir el nivel de mesolactida en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada tanto como sea posible, coherente con la composicion enantiomerica necesaria de la corriente que continua adelante para ser polimerizada, con el fin de reducir el nivel de impurezas en esa corriente.

Preferentemente, la separacion se lleva a cabo en condiciones que produzcan una corriente de S,S- y R,R-lactida purificada que contenga una fraccion molar de 0.05 o inferior de mesolactida (es decir, no mas de aproximadamente un 5% en peso de mesolactida). La corriente de S,S- y R,R-lactida contiene mas preferentemente una fraccion molar de 0.02 o menos, incluso mas preferentemente de 0.01 o menos de mesolactida. La corriente de S,S- y R,R-lactida puede, por ejemplo, contener una fraccion molar de desde 0 hasta 0.01, desde 0 hasta 0.005 o desde 0 hasta 0.003 de mesolactida.

Todas las fracciones molares descritas en la presente se basan en los moles totales de lactida en la corriente en cuestion.

La corriente de mesolactida contiene principalmente mesolactida. La corriente de mesolactida contiene habitualmente al menos un 60% en peso de mesolactida y puede contener al menos un 80% o al menos un 90% en peso de mesolactida, basado en el peso total de la corriente. Puede contener pequenas cantidades de S,S- o R,R-lactida, pero estas juntas generalmente no constituyen mas de aproximadamente un 15%, preferentemente no mas de un 10% e incluso mas preferentemente no mas de un 5% en peso del contenido de lactida de la corriente. La fraccion molar de la mesolactida (en relacion con todas las especies de lactida) en esta corriente debena ser de al menos 0.80. Por tanto, la corriente de mesolactida esta enriquecida en mesolactida, en comparacion con la corriente de S,S- y R,R-lactida y en comparacion con la corriente de lactida cruda.

Las impurezas de ebullicion intermedia y otras impurezas tienden a concentrarse en la corriente de mesolactida cuando la mesolactida se separa de la corriente de lactida cruda y, por tanto, la corriente de mesolactida se enriquece en esas impurezas, en relacion con la corriente de lactida cruda justo antes de la separacion, tal como se expresa mediante la desigualdad

donde Imeso representa el peso de las impurezas en la corriente de mesolactida, Lmeso representa el peso de lactida en la corriente de mesolactida e Icrudo y Lcrudo son tal como se han definido con respecto a la ecuacion 1.

Al menos una parte de la corriente de mesolactida se recicla directa o indirectamente al paso a) o al paso b) del proceso, tal como se describe de una manera mas completa mas adelante.

La Figura 1 es un diagrama esquematico que ilustra una realizacion del proceso de la invencion. La realizacion ilustrada en la Figura 1 ilustra varias caractensticas preferidas u opcionales. No se pretende que la Figura 1 muestre caractensticas o detalles de ingeniena espedficos, incluido el diseno de los diversos componentes mostrados. Ademas, no se muestran equipos auxiliares tales como diversas valvulas, bombas, equipos de calentamiento y enfriamiento, dispositivos analfticos, de control y similares, pero sin duda pueden utilizarse segun sea necesario o deseable.

En la Figura 1, se suministra una corriente de acido lactico o un derivado de acido lactico 5 que contiene agua o, menos preferentemente, otro disolvente, al reactor de prepolfmero 1. La concentracion de acido lactico o derivado de acido lactico en la corriente de suministro tal como la corriente 5 es preferentemente al menos un 60% en peso y puede ser tan elevada como un 95% en peso, preferentemente tan elevada como un 90% en peso. El acido lactico se puede obtener a partir de un caldo de fermentacion, que preferentemente se concentra hasta dentro de los intervalos mencionados anteriormente en un paso del proceso aguas arriba que no se muestra en la Figura 1. El material de partida se calienta en el reactor de prepolfmero 1 para hacer que el acido o ester del acido lactico condense para formar un acido polilactico de bajo peso molecular tal como se ha descrito anteriormente. La mayor parte del agua y el disolvente (si lo hay) se eliminan del reactor de prepolfmero 1 como la corriente 7. Ademas, los subproductos de condensacion que se forman en la reaccion de polimerizacion (agua en el caso del acido lactico, un alcohol inferior en el caso de un ester de acido lactico) tambien se eliminan principalmente como parte de la corriente 7. La corriente 7 se puede descartar o se puede reciclar toda o cualquier parte de esta a una etapa mas temprana del proceso o a un proceso de fermentacion aguas arriba para producir acido lactico o un derivado de acido lactico. Cualquier parte reciclada de la corriente 7 se puede purificar antes de reciclarse y, si se desea, parte de la corriente 7 se puede tomar como una corriente de purga para eliminar impurezas del proceso.

El reactor de prepolfmero 1 es esencialmente un reactor y un evaporador, que pueden tener cualquier diseno conveniente. Como con todos los demas pasos del proceso en los que el acido lactico y sus derivados se exponen a temperaturas elevadas, puede tener lugar una racemizacion en el reactor de prepolfmero 1. La racemizacion es aleatoria, ya que el acido S-lactico puede racemizar a acido R-lactico y viceversa. Sin embargo, como un enantiomero es predominante, el efecto neto de la racemizacion es que la concentracion del enantiomero no predominante aumenta a expensas del enantiomero predominante y se reduce la pureza optica. Aunque se puede tolerar cierta racemizacion en este proceso, generalmente se prefiere emplear condiciones que minimicen la racemizacion en el reactor de prepolfmero, asf como en cualquier otro paso del proceso que conlleve la exposicion del acido lactico y los productos de reaccion aguas abajo a temperaturas elevadas. En la mayona de los casos, estas condiciones incluyen minimizar la cantidad de tiempo al que los materiales se exponen a esas temperaturas elevadas. Por consiguiente, el reactor de prepolfmero y otros equipos se disenan preferentemente para proporcionar tiempos de contacto cortos y para minimizar las temperaturas del proceso tal como mediante el uso de presiones subatmosfericas para reducir las temperaturas de operacion requeridas.

La corriente de acido polilactico de bajo peso molecular 6 se elimina del reactor de prepolfmero 1 y se transfiere al reactor de lactida 2, donde se despolimeriza para formar lactida. El reactor de lactida 2 es de nuevo esencialmente un evaporador y puede ser de muchos tipos tal como se describe en el documento WO95/09879. Los ejemplos de reactores de lactida adecuados incluyen, por ejemplo, evaporadores de circulacion forzada, de camino corto o tubo corto, verticales de tubo largo, horizontales de tubo largo, de pelfcula descendente, de pelfcula delgada agitada y de disco. Los evaporadores que generan pelfculas, especialmente los evaporadores de pelfcula descendente y de pelfcula descendente agitada tal como se describen en el documento Wo 95/9879 se prefieren especialmente. Varios tipos de reactores por etapas tambien son adecuados. El reactor de lactida 2 se hace funcionar preferentemente a una presion de desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 100 mm Hg, mas preferentemnete desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 mm Hg. Se utiliza una temperatura elevada, preferentemente de aproximadamente 180 a 300 °C y, mas preferentemente, de 180 a 250 °C.

La reaccion de despolimerizacion que tiene lugar en el reactor de lactida 2 habitualmente se cataliza. En la realizacion mostrada, el catalizador se introduce en la corriente prepolimerica 6 aguas arriba del reactor de lactida 2, a traves de la corriente de catalizador 18. Tambien es posible introducir la corriente de catalizador 18 directamente en el reactor de lactida 2.

En el reactor de lactida 2 se forman lactida cruda y una mezcla de componentes pesados. Los componentes pesados incluyen principalmente materiales de ebullicion elevada y oligomeros superiores de acido lactico. Los componentes pesados se retiran como corriente de componentes pesados 9. Estos se pueden descartar o reciclar, con o sin tratamiento, a un paso anterior del proceso.

La lactida cruda producida en el reactor de lactida 2 contiene principalmente meso-, S,S-, y R,R-lactida, agua, acido lactico y algunos oligomeros de acido lactico lineales que tienen principalmente un grado de polimerizacion de hasta aproximadamente 6. Otras impurezas, que incluyen impurezas de ebullicion intermedia, pueden estar presentes. La concentracion de lactida en la lactida cruda esta generamente en un exceso de un 80% en peso.

La lactida cruda formada en el reactor de lactida 2 se retira como corriente 8 y, en la realizacion mostrada, se transfiere a la columna de destilacion 3. La corriente de lactida cruda habitualmente se encuentra en forma de una corriente de vapor. En la realizacion mostrada, la lactida cruda se destila en tres etapas, en una primera columna de destilacion 3, en una segunda destilacion 4 y en una tercera columna de destilacion 20, respectivamente. Es posible, en principio al menos llevar a cabo esta destilacion en una unica columna o solamente dos columnas de destilacion. El proceso de destilacion de tres etapas ilustrado en la Figura 1 tiene las ventajas de simplificar el equipo que se necesita en cada etapa, elevar las velocidades de procesado globales y permitir que se optimicen las condiciones en cada etapa para una o mas separaciones espedficas que han de tener lugar en esa etapa particular. Se prefiere particularmente eliminar las impurezas mas volatiles tales como agua y acido lactico de la corriente de lactida antes de separar la mesolactida de la S,S- y R,R-lactida, especialmente cuando la mesolactida se elimina mediante destilacion fraccionada tal como se muestra en la Figura 1.

La corriente de lactida cruda 8 se puede condensar parcial o totalmente, si se desea, antes de enviarla hacia adelante al paso de separacion. En la realizacion mostrada, la corriente de lactida cruda 8 se introduce en la primera columna de destilacion 3, donde se separa en la corriente de lactida cruda parcialmente purificada 10 y la corriente de componentes ligeros 12. Una corriente de componentes pesados (no ilustrada) tambien se puede retirar de la primera columna de destilacion 3. La corriente de componentes ligeros 12 contiene la mayor parte del agua y el acido lactico que contema la corriente de lactida cruda 8, junto con una pequena parte de la lactida. La parte de acido lactico de la corriente de componentes ligeros 12 puede incluir acido lactico que es arrastrado desde el reactor de lactida 2 y tambien puede incluir algo de acido lactico que se regenera en la primera columna de destilacion 3. La corriente de componentes ligeros 12 tambien contiene otras impurezas y subproductos de reaccion que son mas volatiles que la mesolactida y puede contener cierta cantidad de impurezas de ebullicion intermedia. La corriente de componentes ligeros 12 se puede descartar, pero los valores de acido lactico al menos se reciclan preferentemente a un paso anterior del proceso, preferentemente de forma directa o indirecta al paso a) (tal como se muestra) o al reactor de lactida.

La corriente de lactida cruda parcialmente purificada 10 contiene S,S-lactida, R,R-lactida, mesolactida, la mayor parte de las impurezas de ebullicion intermedia y algunas impurezas de ebullicion elevada tales como oligomeros de acido lactico lineales. Por lo comun esta sustancialmente desprovista de agua e impurezas de ebullicion inferior.

En la realizacion mostrada, la corriente de lactida cruda parcialmente purificada 10 se transfiere a la segunda columna de destilacion 4, donde la lactida se separa de impurezas de ebullicion superior tales como oligomeros de acido lactico lineales. Esto produce la corriente de lactida cruda purificada 21 y una corriente de componentes pesados 11. La corriente de lactida cruda purificada 21 contiene impurezas de ebullicion intermedia tal como se han descrito anteriormente y puede contener aun algunas impurezas volatiles mas. Algunos componentes volatiles (principalmente agua y acido lactico) se pueden eliminar ademas de la segunda columna de destilacion 4 mediante la lmea 22. La corriente de componentes pesados 11 incluye principalmente materiales de ebullicion elevada y oligomeros superiores de acido lactico en una matriz de lactida. Se puede descartar o reciclar a una etapa mas temprana en el proceso; en la realizacion mostrada, la corriente de componentes pesados 11 y los componentes volatiles eliminados mediante la lmea 22 se reciclan ambos mediante la lmea 19 al reactor de lactida 2 para recuperar los valores de acido lactico de esas corrientes.

La corriente de lactida cruda purificada 21 se separa posteriormente para eliminar la mesolactida y formar una corriente de S,S- y R,R-lactida purificada. En la realizacion mostrada en la Figura 1, la corriente de lactida cruda purificada 21 se transfiere a la tercera columna de destilacion 20, donde la mesolactida se separa de la S,S- y R,R-lactida. Tal como se muestra, esto produce una corriente de S,S-lactida/R,R-lactida purificada 13, que se retira de la parte inferior de la tercera columna de destilacion 20 o de cerca de esta; una corriente de mesolactida 14, que se retira de la parte superior de la tercera columna de destilacion 20 o cerca de esta, y una corriente intermedia opcional 15, que contiene impurezas de ebullicion intermedia y mesolactida. En una operacion a escala comercial, puede ser diffcil retirar una corriente intermedia 15 significativa sin retirar tambien una gran cantidad de mesolactida y, por tanto, puede que no sea practico tomar una corriente intermedia de este tipo, y se puede omitir. Una corriente de componentes pesados (no mostrada) tamiben se puede eliminar de la tercera columna de destilacion 20.

Las impurezas que se introducen en la tercera columna de destilacion 20 con la corriente de lactida cruda purificada 21 se repartiran entre la corriente de mesolactida 14 y la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada 13 (asf como la corriente intermedia 15 si se retira una corriente de este tipo). Las impurezas muy volatiles y de ebullicion intermedia se concentraran mas en la corriente de mesolactida 14 si no se toma ninguna corriente intermedia 15. Al menos una parte de la corriente de mesolactida 14 se recicla de vuelta a los pasos a) y/o b) del proceso, es decir, directa o indirectamente al reactor de prepolfmero 1 y/o al reactor de lactida 2. En la realizacion particular mostrada en la Figura 1, la corriente de mesolactida 14 se recicla al reactor de lactida 2 como corriente 14A. La corriente 14A se muestra suministrandose directamente al reactor de lactida 2, pero esta corriente se puede combinar con la corriente de acido polilactico de bajo peso molecular 6 y las corrientes combinadas se pueden suministrar juntas al reactor de lactida 2. Alternativa o adicionalmente, la corriente de mesolactida 14 se puede reciclar al reactor de prepolfmero 1, directamente como corriente 14B o indirectamente como corriente 14C. En la realizacion mostrada, la corriente 14C se combina con la corriente de acido lactico 5 y las corrientes combinadas se suministran juntas al reactor de prepolfmero 1. La corriente 14C y la corriente de acido lactico 5 se pueden combinar antes, durante o despues de uno o mas procesos aguas arriba tales como la evaporacion de la solucion de acido lactico para concentrarla.

Al menos una parte de la corriente de mesolactida se recicla en condiciones tales que al menos una parte de la mesolactida en la corriente de mesolactida reciclada se convierta a una mezcla de S,S-, meso- y R,R-lactida. Como la corriente de mesolactida reciclada contiene principalmente mesolactida y solamente pequenas cantidades, en todo caso, de S,S- o R,R-lactida, la corriente de mesolactida reciclada sera rica tanto en valores de acido S- como R-lactico. Por lo general, contendra al menos un 40% en peso de cada tipo de unidad lactica y, mas a menudo, un 45% en peso de cada tipo de unidad lactica. La proporcion de la unidad lactica no predominante (habitualmente unidades R-lacticas) en la corriente de mesolactida reciclada, por tanto, es muy superior a en el sistema en su conjunto. Por lo tanto, la conversion de la mezcla de mesolactida reciclada hara que se forme mas de la lactida no predominante de la que producina el sistema sin el reciclado de mesolactida. En el caso mas comun en el que el enantiomero S es predominante en el sistema, la “forma de lactida no predominante” sera la R,R-lactida. En ese caso, el reciclado de mesolactida aumentara la fraccion molar de mesolactida y R,R-lactida a expensas de una fraccion molar menor de S,S-lactida. En el caso mas extrano en el que el enantiomero R es predominante en el sistema, la “forma de lactida no predominante” sera la S,S-lactida. En ese caso, se produciran mas mesolactida y 5.5- lactida a expensas de la R,R-lactida.

La conversion de la mesolactida esta favorecida en las condiciones que prevalecen generalmente en los pasos a) y b) del proceso, es decir, uno o mas de (1) temperatura elevada, preferentemente de 100 a 300 °C; (2) la presencia de especies que contienen hidroxilos tales como agua, acido lactico, oligomeros de acido lactico lineales y/o el acido polilactico de bajo peso molecular formado en el paso b); (3) la presencia de un catalizador de polimerizacion/despolimerizacion de acido lactico y/o un catalizador de transesterificacion y (4) un tiempo de residencia suficiente en una o mas de las condiciones (1), (2) y (3). Se prefiere proporcionar de 0.2 a 10 equivalentes de especie que contiene hidroxilos por kilogramo de unidades lacticas en los pasos a) y b). Las condiciones (1) y (2) existen generalmente en el paso a) del proceso. Las condiciones (1), (2) y (3) existen generalmente en el paso b) del proceso. La condicion (4) existe generalmente en el paso a) o el paso b), o en los pasos a) y b) combinados. En un proceso preferido, uno o ambos de los pasos a) y b) se llevan a cabo a una temperatura de desde 100 hasta 300 °C, preferentemente de desde 150 hasta 250 °C; hay presentes especies que contienen grupos hidroxflicos en el paso a) y el paso b); un catalizador de despolimerizacion de acido lactico se encuentra presente en al menos el paso b) y el tiempo de residencia en el paso a) o el paso b) o en los pasos a) y b) combinados, es de al menos 15 minutos, preferentemente de al menos 30 minutos, mas preferentemente de al menos 60 minutos. Los tiempos de residencia para los fines de esta invencion se determinan como masa retenida en un paso del proceso particular dividida por las tasas de flujo masico combinadas de todas las corrientes de flujo que entran al paso del proceso. Se prefiere proporcionar un tiempo de residencia en el paso b) de al menos 15 minutos, preferentemnte de al menos 30 minutos. Los tiempos de residencia generalmente no son mas prolongados de lo necesario para convertir la mesolactida, con el fin de evitar cantidades excesivas de racemizacion durante los pasos a) y b).

La lactida se puede volatilizar en las condiciones del paso b) al menos y, a menudo, en las condiciones del paso a) tambien. Si la mesolactida reciclada simplemente se volatiliza, poca o nada de esta se convertira en una mezcla de 5.5- , meso- y R,R-lactida. El punto al cual la mesolactida se recicla y/o la manera en la que se recicla se pueden elegir para reducir o evitar la volatilizacion de la mesolactida reciclada.

Por lo general, se prefiere condensar la corriente de mesolactida antes del reciclado, si la corriente de mesolactida se produce en forma de vapor.

En algunas realizaciones, la corriente de mesolactida se recicla directamente al paso a) o indirectamente (aguas arriba) del paso a) tal como, por ejemplo, mediante las lmeas 14B o 14C en la Figura 1. Las condiciones en estos puntos en el proceso generalmente no son suficientes para volatilizar una cantidad significativa de la lactida y, por tanto, la lactida reciclada se puede mezclar en la fase lfquida que esta presente en esos puntos en el proceso. Una vez mezclada, la mesolactida no se volatiliza tan rapidamente cuando se introduce en el reactor de prepolfmero 1. Tambien es posible reciclar la corriente de mesolactida al paso b) del proceso tal como mediante la lmea 14A en la Figura 1. La revolatilizacion de la mesolactida reciclada durante el paso b) se puede reducir o prevenir mediante varios metodos, que incluyen, por ejemplo, (1) introducir la corriente de mesolactida en el paso b) como un lfquido subenfriado, (2) premezclar la corriente de mesolactida con la corriente de acido polilactico de bajo peso molecular antes de introducirlas en el paso b), (3) introducir la corriente de mesolactida en la superficie del acido polilactico de bajo peso molecular o por debajo de ella en el paso b) o (4) contemplar un paso de hidrolisis separado de la corriente de mesolactida antes de reciclarla. Se pueden utilizar combinaciones de dos o mas de estos pasos y otras estrategias tambien pueden ser utiles. Un lfquido “subenfriado” es uno que esta a una temperatura inferior a la temperatura a la cual tendna lugar la volatilizacion de esa corriente a la presion del recipiente en el que se lleva a cabo el paso b).

Se cree que las moleculas de lactida se forman principalmente mediante la eliminacion de dos unidades lacticas adyacentes de un extremo de una especie de acido polilactico lineal. Se cree que la conversion de mesolactida a una mezcla de formas de lactida depende de que la mesolactida se incorpore a dicha especie lineal de una forma tal que una parte de la mesolactida forme dfadas R,R y S,S que se junten para formar R,R- y S-S-lactida, respectivamente. La mesolactida reciclada participa en una o mas reacciones de oligomerizacion y/o transesterificacion, tras la cual se forman de nuevo las moleculas de lactida. Los procesos de oligomerizacion y/o transesterificacion permiten que las unidades lacticas S y R en la mesolactida se distribuyan de forma mas aleatoria, de modo que la S,S-, meso- y R,R-lactida se puedan crear todas cuando se vuelva a formar la lactida. La racemizacion directa de mesolactida puede contribuir a la produccion de la mezcla de lactida, pero se cree que esto desempena como maximo una funcion muy minoritaria.

La lactida se puede oligomerizar mediante varios mecanismos. El acido polilactico de bajo peso molecular formado en el paso b) del proceso termina en hidroxilo o carboxilo. La lactida se puede polimerizar sobre los grupos terminales hidroxilo para extender la cadena polimerica, con lo cual aumenta asf su peso molecular. La lactida tambien se puede hidrolizar cuando se expone al agua, o experimentar una apertura de anillo y adicion al acido lactico u otras especies que contengan hidroxilos de bajo peso molecular que se encuentren presentes en los reactores de prepolfmero y/o de lactida. Tambien puede experimentar posteriormente una reaccion de condensacion con el acido polilactico de bajo peso molecular presente en el paso b) o reaccionar con mas lactida. Una molecula de lactida con el anillo abierto puede participar en reacciones de transesterificacion con moleculas de acido polilactico de bajo peso molecular existentes que esten presentes en los pasos a) y/o b) del proceso.

Aunque la invencion no se limita a ninguna teona, el aumento en la proporcion de la forma de lactida menos predominante debido al reciclado mesolactico se puede explicar de la siguiente manera (asumiendo a efectos ilustrativos que el enantiomero S es predominante en el sistema). La R,R-lactida se crea cuando dos unidades R-lacticas adyacentes forman un oligomero o polfmero de acido polilactico de bajo peso molecular y posteriormente se eliminan juntas de la cadena para formar una molecula de lactida. Una unica molecula de mesolactida, que tiene una unidad S-lactica y una R-lactica, no puede formar por sf misma dos unidades R-lacticas adyacentes cuando se incorpora a una molecula de acido polilactico. Sin embargo, si se anade una molecula de mesolactida en una configuracion cabeza-cabeza en el extremo de una cadena de acido polilactico que ya este terminada con una unidad R-lactica, se pueden formar unidades R-lacticas adyacentes en el prepolfmero de la siguiente manera:

cadena propolimerica

Cuando la cadena polimerica extendida mostrada en este esquema de reaccion se despolimeriza, las unidades R-lacticas adyacentes destacadas saldran de la cadena polimerica juntas en alguna fraccion del tiempo para producir R,R-lactida.

Las unidades R-lacticas adyacentes tambien se pueden formar en un acido polilactico de bajo peso molecular cuando las dos moleculas de lactida se anadan secuencialmente a una cadena polimerica u oligomerica en una configuracion cabeza-cabeza, de la siguiente manera:

cadena prepolmienca mesolactida primera cadena prepolimerica extendida

cadena prepolimerica mesolactrda cadena prepolimerica extendida

Como antes, las unidades R-lacticas adyacentes destacadas saldran de la cadena en alguna fraccion del tiempo para producir R,R-lactida.

Una tercera forma de producir unidades R-lacticas adyacentes en un acido polilactico de bajo peso molecular es mediante una reaccion de transesterificacion. Esto puede tener lugar, por ejemplo, entre dos cadenas polimericas, de la siguiente manera:

Las unidades R-lacticas adyacentes destacadas en el polfmero transesterificado una vez mas saldran de la cadena polimerica juntas en alguna fraccion del tiempo para producir R,R-lactida.

El acoplamiento directo de moleculas de acido polilactico de bajo peso molecular tambien puede tener lugar en las condiciones de los pasos a) o b), y puede contribuir a la formacion de cadenas con unidades R-lacticas adyacentes. La S,S-lactida se puede producir de formas analogas.

La formacion de unidades R-lacticas adyacentes (y unidades S-lacticas adyacentes) durante cualquiera de los procesos anteriores estara determinada de forma principalmente estadfstica, siempre que se permita un tiempo de reaccion suficiente para dejar que la mesolactida reciclada adopte una distribucion mas o menos aleatoria. Asumiendo una distribucion aleatoria de este tipo, las proporciones de R,R-, S,S- y mesolactida que se producen se pueden estimar como:

fraccion molar de S,S-lactida “ (F^s)²

fraccion molar de R,R -lactida “ (F^r)²

fraccion molar de mesolactida “ 2F^rF^s

donde F^res la fraccion molar de enantiomero R-lactico y F^ses la fraccion molar de enantiomero S-lactico en el paso b) del proceso. Por lo tanto, cuando la proporcion de las unidades R-lacticas se aumenta (en un sistema en el que la forma S-lactica es predominante) reciclando la mesolactida, se formara una fraccion molar mayor de R,R-lactida. El resultado de reciclar la corriente de mesolactida en un sistema de este tipo, por lo tanto, es que la fraccion molar de R,R-lactida se aumenta en la corriente de lactida cruda que deja el reactor de lactida. Cuando las unidades R-lacticas predominan en el sistema, reciclar la mesolactida aumentara la fraccion molar de S,S-lactida en la lactida cruda.

Por lo tanto, el efecto de reciclar la corriente de mesolactida es que las fracciones molares de mesolactida y de la forma de lactida no predominate aumentaran cada una en la lactida cruda, a expensas de una fraccion molar inferior de la forma de lactida predominate. Las fracciones molares de cada forma de latida que se producen en el paso b) del proceso dependeran principalmente de (1) los tamanos relativos de la corriente de mesolactida reciclada y la corriente de acido lactido o derivado de acido lactico concentrado que se suministra al paso de prepolimerizacion a), (2) la cantidad de racemizacion que tiene lugar en el proceso hasta el punto de la formacion de lactida y (3) la pureza optica de la materia prima inicial. Cierta racemizacion de lactida puede tener lugar en las operaciones aguas abajo, pero esta cantidad es normalmente muy pequena y tiene poco efecto sobre las fracciones molares de las diversas formas de lactida producidas en el sistema.

Se puede reciclar suficiente mesolactida de acuerdo con la invencion para proporcionar de 0.015 a 0.5 moles de unidades lacticas en la corriente de reciclado de mesolactida por mol de unidades lacticas aportado por el acido lactico o derivado de acido lactico que se utiliza como material de partida en el paso a). Entre estos valores, la cantidad de mesolactida que se recicla se seleccionara para producir las fracciones molares deseadas de S,S-, meso y R,R-lactida en la lactida cruda, teniendo en cuenta la pureza optica del acido lactico o derivado de partida y la cantidad de racemizacion que tiene lugar en el sistema. Se prefiere reciclar suficiente mesolactida para proporcionar hasta 0.25 moles de unidades lacticas por mol de unidad lactica aportado por el acido lactico o derivado de acido lactico utilizado como material de partida en el paso a), ya que corrientes de reciclado mayores pueden ser diffciles o ineficaces de manejar. Una cantidad minima preferida de reciclado de mesolactida es suficiente para proporcionar al menos 0.05 moles, mas preferentemente, al menos 0.10 moles de unidades lacticas por mol de unidades lacticas aportado por el acido lactico o derivado de acido lactico que se utiliza como material de partida en el paso a).

En los sistemas en los que la cantidad de racemizacion es practicamente constante a lo largo del tiempo (o es muy pequena) y en los que la pureza optica de la materia prima inicial es esencialmente constante, la cantidad de mesolactida que se recicla se puede utilizar como un control del proceso por el cual se gestionan las fracciones molares de S,S-, R,R- y mesolactida en la lactida cruda. A medida que se recicla mas mesolactida, el nivel de las unidades lacticas no predominantes en el sistema aumentara gradualmente y se producira y sacara mas de la forma de lactida no predominante (ya sea S,S- o R,R-lactida) en la corriente de S,S- y R,R-lactida. En cambio, reciclar menos mesolactida provocara que el nivel de unidades lacticas menos predominantes en el sistema caiga, lo que reducira la cantidad de la forma de lactida menos predominante que se produce y elimina con la corriente de S,S- y R, R-lactida.

Por lo tanto, por ejemplo, si se desea una corriente de lactida muy opticamente pura, la corriente de reciclado de mesolactida se reduce o se detiene por completo y, en respuesta, se produce una fraccion molar menor de la forma de lactida menos predominante. Si se desea una fraccion molar mayor de la lactida no predominante, se puede reciclar una cantidad mayor de mesolactida.

En realizaciones espetficas, la cantidad de la corriente de reciclado de mesolactida se selecciona de modo que la fraccion molar de la lactida no predominante que se produce en el paso b) aumente en de 0.01 a 0.05, respecto al caso donde no se recicla nada de la corriente de mesolactida. Ademas, el reciclado de la corriente de mesolactida de acuerdo con la invencion se puede llevar a cabo para producir una corriente de lactida cruda en el paso b) en la que las fracciones molares de las lactidas sean de 0.5 a 0.85 de S,S-lactida, de 0.145 a 0.45 de mesolactida y de 0.005 a 0.05 de R,R-lactida, o de 0.50 a 0.85 de R,R-lactida, de 0.145 a 0.45 de mesolactida y de 0.005 a 0.05 de S, S-lactida. Mas preferentemente, el reciclado de la corriente de mesolactida se lleva a cabo para producir una corriente de lactida cruda en la que las fracciones molares de la lactida sean de 0.60 a 0.82 de S,S-lactida, de 0.16 a 0.39 de mesolactida y de 0.01 a 0.04 de R,R-lactida, o de 0.60 a 0.82 de R,R-lactida, de 0.16 a 0.39 de mesolactida y de 0.01 a 0.04 de S,S-lactida. Mas preferentemente, las fracciones molares de las lactidas en las lactidas contenidas en la lactida cruda producida en el paso b) son de 0.67 a 0.80 de S,S-lactida, de 0.19 a 0.30 de mesolactida y de 0.01 a 0.03 de R,R-lactida, o de 0.67 a 0.80 de R,R-lactida, de 0.19 a 0.30 de mesolactida y de 0.01 a 0.03 de S,S-lactida.

El presente proceso permite que se gestione la composicion de la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada que se produce en el paso c) del proceso controlando (1) la cantidad de mesolactida que se recicla y (2) la cantidad de mesolactida que se elimina de la lactida cruda.

La S,S- y R,R-lactida normalmente se eliminaran juntas del paso c) del proceso, ya que comparten temperaturas de fusion y ebullicion y son diffciles de separar entre sf a menos que se utilice un proceso de cristalizacion. Como en los procesos previos, la mesolactida se puede separar mas o menos completamente de la corriente de S,S- y R,R-lactida, ya que puede ser necesaria en un caso particular producir una corriente de polimerizacion de lactida que sea adecuada para producir un grado espetfico de polilactida. Ademas, la mesolactida que se separa de la corriente de S,S- y R,R-lactida puede almacenarse si es necesario y anadirse a una corriente S,S- y R,R-lactica segun sea necesario para producir un grado mas amorfo de polilactida. La mesolactida almacenada tambien se puede conservar para reciclarse a traves del proceso en algun momento posterior, cuando se desee producir mas de la lactida no predominate.

En este proceso, se reciclaran con la mesolactida muchas impurezas que estan presentes en la corriente de mesolactida (especialmente impurezas de ebullicion intermedia), a menos que se eliminen de algun modo de la corriente de mesolactida antes de reciclarla.

Existen varias estrategias para eliminar impurezas de la corriente de mesolactida. Una estrategia es una estrategia de destilacion, un ejemplo de la cual se muestra en la Figura 1, en la que la corriente intermedia 15 se elimina de la tercera columna de destilacion 20. Como alternativa, la corriente de mesolactida 14 se puede someter a otra destilacion para separarla de todas o una parte de las impurezas. Sin embargo, las estrategias de destilacion pueden ser difmiles de lograr de forma economica porque las impurezas de ebullicion intermedia tienen temperaturas de ebullicion que son proximas a la de la mesolactida.

Otra estrategia es sacar una parte de la corriente de mesolactida del sistema como una corriente de purga. En la Figura 1, esta se ilustra como corriente de purga 16, la cual se toma de la corriente de mesolactida 14 y se elimina del sistema. La corriente de purga contendra mesolactida e impurezas. La velocidad a la que la corriente de purga se elimina generalmente se selecciona de modo que el nivel de impurezas en el sistema permanezca en una cantidad maxima predeterminada o por debajo de esta. Por tanto, el tamano de la corriente de purga que se elimina dependera de la velocidad a la que las impurezas se forman en el sistema y la concentracion de impurezas en la corriente de mesolactida. Si la concentracion de las impurezas alcanza un nivel demasiado elevado en el sistema, se puede eliminar una corriente de purga mayor para reducir esa concentracion. Por lo general, la corriente de purga se descartara o utilizara para aplicaciones de poco valor. La eliminacion de una corriente de purga de este tipo tiene el efecto de eliminar una cantidad desproporcionada de las unidades lacticas menos predominantes del sistema. Por lo tanto, el hecho de tomar una corriente de purga se puede utilizar como un medio adicional para controlar la acumulacion de las unidades lacticas menos predominantes en el sistema.

Una tercera estrategia para separar las impurezas de la mesolactida es un metodo de extraccion y/o tratamiento qmmico. En la Figura, la caja 17 representa una operacion unitaria para llevar a cabo un metodo de extraccion o tratamiento qmmico de este tipo. En general, los metodos de este tipo incluyen (a) extraccion con un disolvente en el que la mesolactida o las impurezas (o algun subconjunto de estas), pero no ambos, tienen una buena solubilidad, (b) convertir la mesolactida y/o las impurezas (o algun subconjunto de estas) en especies qmmicas diferentes que se separen mas facilmente entre sf y posteriormente separar las impurezas o sus productos de reaccion de la mesolactida o sus productos de reaccion, como puede ser el caso. En el ultimo caso, la separacion se puede realizar mediante una destilacion adicional, un proceso de extraccion, un proceso de adsorcion, un proceso de filtracion (si se forma una especie qmmica solida) u otra tecnica de separacion, dependiendo naturalmente de las especies qmmicas particulares que se formen en un caso determinado.

Otro metodo mas es utilizar metodos de cristalizacion en disolvente o en fundido para separar la mesolactida de las impurezas.

Como alternativa, es posible reciclar las impurezas de ebullicion intermedia con la corriente de mesolactida. Las impurezas de ebullicion intermedia que se reciclan de esta manera se pueden eliminar del sistema a traves de varias corrientes de purga a partir del paso de prepolimerizacion, el paso de formacion de lactida o en el paso o pasos de separacion, que incluyen los indicados en la Figura 1 por las lmeas 7, 9 y 11.

La corriente de S,S- y R,R-lactida purificada que se elimina del sistema en la mayona de los casos se puede utilizar como una fuente de monomeros para producir una polilactida. En la Figura 1, la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada se toma de la tercera columna de destilacion 20 mediante la lmea 13. Esta corriente se polimeriza en la unidad de polimerizacion 23 para producir la corriente de polilactida 13A. El producto polimerizado se desvolatiliza para producir la corriente de desvolatilizacion 24. Tal como se muestra, la corriente 24 se recicla al reactor de lactida 2 mediante la lmea 19, aunque la corriente 24 se puede, en cambio, descartar o reciclar en otra parte del proceso. No se requieren metodos de polimerizacion especiales. Un proceso particularmente adecuado para preparar la resina de polilactida se describe en las Patentes de EE. UU. N.os 5247059, 5258488 y 5274073. En el proceso descrito en esas patentes, la lactida se suministra como un lfquido directamente a un sistema de polimerizacion, donde se polimeriza a temperatura elevada en presencia de un catalizador. A medida que el peso molecular aumenta, se establece un equilibrio entre el polfmero y la lactida libre, lo que limita, por tanto, el crecimiento del peso molecular y produce un polfmero que contiene una cierta cantidad de lactida libre. La lactida libre proporciona un cierto efecto plastificante que es a menudo indeseado y tambien tiende a recubrir las superficies del equipo de procesado de polfmeros. Por estas razones, el proceso de polimerizacion habitualmente incluye un paso de desvolatilizacion durante el cual el contenido de lactida libre del polfmero se reduce, preferentemente a menos de un 1% en peso y, mas preferentemente, a menos de un 0.3% en peso.

La polimerizacion se puede llevar a cabo de modo discontinuo, semicontinuo o continuo. Los reactores de tanque agitado continuos (CSTR, por sus siglas en ingles) y los reactores de tubo o tubena son tipos adecuados de recipientes de polimerizacion. Una serie de reactores CSTR o de tubo o de tubena se puede utilizar para llevar a cabo la polimerizacion en etapas. Esto permite que se introduzcan aditivos en etapas espedficas en el proceso de polimerizacion, si se desea, y tambien permite que se utilicen diferentes condiciones de reaccion en diferentes etapas de la polimerizacion.

Las temperatures de polimerizacion adecuadas estan preferentemente (para procesos sin disolvente) por encima de la temperatura de fusion del monomero o mezcla de monomeros y por encima de la temperatura de fusion del copolfmero producto, pero por debajo de la temperatura a la que tiene lugar una degradacion del polfmero significativa. Un intervalo de temperatures preferido es de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 220 °C. Un intervalo de temperaturas mas preferido es de 120 °C a aproximadamente 200 °C y especialmente de aproximadamente 160 °C a aproximadamente 200 °C. Los tiempos de residencia a las temperaturas de polimerizacion se seleccionan para producir un polfmero del peso molecular deseado y/o la conversion de monomeros deseada. Tambien se pueden anadir agentes de control del peso molecular tales como los descritos en el documento USP 6227951 para obtener el peso molecular deseado.

El peso molecular y la conversion estan controlados por el tiempo y la temperatura de polimerizacion, el equilibrio entre la lactida libre y el polfmero, y por el uso de compuestos iniciadores. En general, el hecho de aumentar las cantidades de compuestos iniciadores en una base molar tendera a disminuir el peso molecular del polfmero producto. La polimerizacion se lleva a cabo en presencia de un catalizador que contiene metal. Los ejemplos de estos catalizadores incluyen varios compuestos de estano tales como SnCl², SnBr², SnCU, SnBr⁴, SnO, bis(2-etilhexanoato) de estano (II), tris (2-etilhexanoato) de butilestano, oxido de monobutilestano hidratado, dilaurato de dibutilestano, tetrafenilestano y similares; PbO, alcoxidos de zinc, estearato de zinc, compuestos tales como alcoxidos de aluminio, compuestos tales como triacetato de antimonio y (2-etilhexanoato) de antimonio, compuestos tales como (2-etilhexanoato) de bismuto, estearato de calcio, estearato de magnesio, ciertos compuestos de ytrio y de tierras raras tales como los descritos en la Patente de EE. UU. N.° 5208667 de McLain et al., y similares. Los catalizadores se utilizan en cantidades catalfticamente eficaces, que dependen en cierta medida del catalizador particular, pero que normalmente se encuentran en el intervalo de aproximadamente 1 mol de catalizador respecto a aproximadamente 3000-50 000 moles de monomeros. Las concentraciones de catalizadores preferidas son de no mas de un mol de catalizador por 5000 moles de monomeros y especialmente no mas de un mol de catalizador por 10000 moles de monomeros.

La resina de PLA resultante contiene residuos de catalizador metalico, que preferentemente se desactivan poniendo en contacto la resina de PLA con un agente desactivador.

En algunos casos, la corriente de S,S- y R,R-lactida (tal como la corriente 13 en la Figura 1) contendra poco o nada de mesolactida. En un caso de este tipo, todas o practicamente todas las unidades lacticas no predominantes en la corriente se encuentran presentes en la forma de la forma de lactida no predominante correspondiente (ya sea S,S-lactida o, mas habitutalmente, R,R-lactida). Cuando se polimeriza una corriente de este tipo, la fraccion molar de la lactida no predominante en la corriente controlara principalmente la proporcion de enantiomeros S respecto a R en la polilactida.

Sin embargo, esta dentro del alcance de esta invencion ajustar la proporcion de las unidades S-lacticas y R-lacticas en la corriente de S,S- y R,R-lactida haciendo funcionar el paso de separacion de modo que algo de mesolactida permanezca en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada. Esto se podna hacer, por ejemplo, en casos en los que la corriente de S,S- y R,R-lactida no contenga suficiente de la forma de lactida menos predominante para producir el grado deseado de resina de polilactida. En el caso habitual en el que las unidades S-lacticas predominan, dejar mas mesolactida aumentara la proporcion de unidades R-lacticas en la corriente, que tendera a producir un grado menos cristalino de polilactida. El mismo efecto se puede lograr mezclando la corriente de S,S- y R,R-lactida con mesolactida adicional. Tambien es posible ajustar la proporcion de enantiomero en la corriente mezclandola con S,S-lactida o R,R-lactida adicional antes de polimerizarla.

Debido a que la corriente de S,S- y R,R-lactida contiene menos mesolactida que en los procesos convencionales (a una fraccion molar determinada de la forma lactica enantiomerica menos predominante), la polilactida producida a partir de esa corriente tendra una estructura polimerica algo diferente que antes. Cuando esta mezcla de S,S-lactida/R,R-lactida se polimeriza, las unidades lacticas no predominantes tenderan a formar dfadas en el producto de polilactida. Cuando se polimerice en cambio una mezcla de S,S-lactida/mesolactida, raramente se formaran estas dfadas en el producto de polilactida. Por tanto, reemplazar la mesolactida con R,R-lactida tiene el efecto de aumentar la longitud promedio de los segmentos de la unidad lactica menos predominante en la polilactida.

Por otra parte, sustituir la lactida no predominante por mesolactida en una base equimolar tiene como maximo un efecto pequeno en la longitud promedio de los segmentos del enantiomero predominante. En efecto, sustituir la lactida menos predominante por mesolactida permite que se aumente la proporcion de las unidades lacticas no predominantes en el polfmero sin modificar significativamente la longitud de los segmentos de las unidades lacticas predominantes. De forma mas general, la longitud de los segmentos de las unidades lacticas predominantes se vuelve menos sensible a la proporcion de las unidades lacticas menos predominantes en la polilactida, cuando la lactida menos predominate reemplaza a la mesolactida en la mezcla de polimerizacion. El mismo efecto se observa cuando la S,S-lactida reemplaza a la mesolactida en un sistema en el que el enantiomero R es predominate.

Las longitudes promedio de las secuencias de unidades S-lacticas y R-lacticas en una polilactida se puede determinar utilizando metodos de RMN tal como ha sido descrito, por ejemplo, por K. Thakur et al., en “A Quantitative Method for Determination of Lactide composition in Poly(lactide) Using 1H NMR", Anal. Chem. 1997, 69, 4303-4309.

Las propiedades cristalinas de una polilactida semicristalina dependen muy poco de la longitud de los segmentos del enantiomero menos predominante (de nuevo, habitualmente unidades R-lacticas), pero esas propiedades dependen de forma bastante significativa de la longitud de los segmentos del enantiomero predominante (habitualmente, unidades S-lacticas). Esta tendencia se mantiene cuando un enantiomero es lo suficientemente predominante para que el polfmero sea semicristalino. Esto corresponde a una proporcion de enantiomeros de aproximadamente 85:15 o superior, preferentemente 92:8 o superior. Un contenido superior de las unidades lacticas menos predominantes se puede tolerar para conseguir un conjunto determinado de propiedades cristalinas. Ademas, las propiedades polimericas son menos sensibles a las proporciones enantiomericas. Por lo tanto, una variacion mayor en el contenido de las unidades lacticas menos predominantes se puede tolerar en un copolfmero de S,S-lactida/R,R-lactida. Las fracciones molares de unidades S-lacticas y R-lacticas no se tienen que controlar de forma tan rigurosa en el proceso.

Las propiedades cristalinas de una polilactida se pueden expresar en terminos de temperatura de fusion de cristalizacion de la resina y tambien en terminos del semitiempo de cristalizacion, que es una medida de la velocidad de cristalizacion. Las temperaturas de fusion cristalina se pueden medir por calorimetna diferencial de barrido (CDB) de la siguiente manera. Una muestra se calienta hasta 250 °C y se mantiene a esa temperatura el tiempo suficiente para fundir todos los granos. La muestra se enfna posteriormente hasta ~ 110-130 °C a 50 °C/minuto o mas deprisa y posteriormente se mantiene a ~110-130 °C para permitir que se formen granos. Posteriormente se calienta a 50 °C/minuto y se determinan la o las temperaturas de fusion cristalina. La temperatura de fusion cristalina se define como la temperatura del centro de pico endotermico en la fusion.

El “semitiempo de cristalizacion” se determina por CDB y proporciona una indicacion de las velocidades de cristalizacion para una resina de polilactida. Se puede evaluar de la siguiente manera: una muestra se funde a 250 °C durante un periodo suficientemente prolongado para fundir toda la cristalinidad y posteriormente se enfna a 50 °C/min o mas deprisa hasta 130 °C. La muestra se mantiene a 130 °C y se permite que cristalice a esa temperatura hasta que no se desarrollen mas cristales. Se realiza un seguimiento de la entalpfa de cristalizacion como funcion del tiempo. El tiempo requerido para desarrollar la mitad de la cristalinidad final es el semitiempo de cristalizacion. La muestra se calienta posteriormente a 250 °C para fundir los granos y, de este modo, determinar la temperatura de fusion de los granos que se han formado. Se ha descubierto que las polilactidas en las que las unidades lacticas menos predominantes son aportadas principalmente a partir de la lactida no predominante tendran en la mayona de los casos un semitiempo de cristalizacion que es igual o mas corto que el de una polilactida similar, que tenga un contenido equivalente de las unidades lacticas menos predominantes, en la que las unidades lacticas menos predominantes sean aportadas principalmente a partir de mesolactida. En muchos casos, se pueden obtener semitiempos de cristalizacion equivalentes a los de las resinas de polilactida convencionales, incluso con un nivel superior del enantiomero menos predominante. Por lo tanto, puede haber presente una proporcion superior del enantiomero menos predominante en un copolfmero de S,S-lactida/R,R-lactida que en un copolfmero de S,S-lactida/mesolactida o R,R-lactida/mesolactida, a la vez que se mantienen velocidades de cristalizacion equivalentes.

En una realizacion de la invencion, las fracciones molares de las lactidas en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada en el paso c) en el proceso son de al menos 0.80 de S,S-lactida, de 0.005 a 0.20 de R,R-lactida y de 0 a 0.10 de mesolactida y la fraccion molar de mesolactida es inferior o igual a la de R,R-lactida. En otra realizacion, esas fracciones molares son de al menos 0.90 de S,S-lactida, de 0.005 a 0.10 de R,R-lactida y de 0 a 0.05 de mesolactida, y la fraccion molar de mesolactida es inferior o igual a la de R,R-lactida. En otra realizacion, esas fracciones molares son de al menos 0.95 de S,S-lactida, de 0.005 a 0.05 de R,R-lactida y de 0 a 0.025 de mesolactida, y la fraccion molar de mesolactida es inferior o igual a la de R,R-lactida. En cualquiera de estas realizaciones, la fraccion molar de mesolactida en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada puede ser de 0 a 0.05, de 0 a 0.03 o de 0 a 0.01. Las respectivas fracciones molares se controlan en el proceso inventivo principalmente mediante la cantidad de mesolactida que se recicla y el grado hasta el que la mesolactida se elimina de la lactida cruda en el paso c) del proceso.

En otras realizaciones, en las que el enantiomero R es predominante en el sistema, las fracciones molares de las lactidas contenidas en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada producida en el paso c) son de al menos de 0.80 de R,R-lactida, de 0.005 a 0.20 de S,S-lactida y de 0 a 0.10 de mesolactida, y la fraccion molar de mesolactida es inferior o igual a la de S,S-lactida. Esas fracciones molares pueden ser de al menos de 0.90 de R,R-lactida, de 0.005 a 0.10 de S,S-lactida y de 0 a 0.05 de mesolactida, y la fraccion molar de mesolactida es inferior o igual a la de S,S-lactida, o pueden ser de al menos 0.95 de S,S-lactida, de 0.005 a 0.05 de R,R-lactida y de 0 a 0.025 de mesolactida. En cualquiera de estas realizaciones, la fraccion molar de mesolactida en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada puede ser de 0 a 0.05, de 0 a 0.03 o de 0 a 0.01. Como antes, las respectivas fracciones molares se controlan en el proceso inventivo principalmente mediante la cantidad de mesolactida que se recicla y el grado hasta el que la mesolactida se elimina de la lactida cruda en el paso c) del proceso.

El proceso de la invencion facilita la produccion de varios copolfmeros de polilactida que poseen propiedades de cristalizacion beneficiosas. Estos copolfmeros, que no se encuentran dentro del ambito de las reivindicaciones, se pueden describir generalmente como copolfmeros de una mezcla de lactida que contiene S,S-lactida, R,R-lactida y, opcionalmente, mesolactida, donde a) la S,S-lactida o la R,R-lactida es predominante en la mezcla de lactida y la otra es no predominante y b) la mezcla de lactida contiene al menos un 80% de la lactida predominante, de un 0.5 a un 20% de la lactida no predominante y de un 0 a un 10% de mesolactida, todos basados en el peso de las lactidas en la mezcla y c) la cantidad de mesolactida que se encuentra presente es inferior o igual a la cantidad de la lactida no predominante.

Un copolfmero espedfico es de una mezcla de lactida que contiene S,S-lactida, R,R-lactida y, opcionalmente, mesolactida, donde a) la S,S-lactida o la R,R-lactida es predominante en la mezcla de lactida y la otra es no predominante, b) la mezcla de lactida contiene al menos de un 88 a un 99.5% de la lactida predominante, de un 0.5 a un 12% de la lactida no predominante y nada de mesolactida o una cantidad de mesolactida que sea inferior o igual a la cantidad de la lactida no predominante.

Otro copolfmero preferido espedfico es de una mezcla de lactida que contiene S,S-lactida, R,R-lactida y, opcionalmente, mesolactida, donde a) la S,S-lactida o la R,R-lactida es predominante en la mezcla de lactida y la otra es no predominante, b) la mezcla de lactida contiene de un 90 a un 99.5% de la lactida predominante, de un 0.5 a un 10% de la lactida no predominante y nada de mesolactida o una cantidad de mesolactida que es inferior o igual a la cantidad de la lactida no predominante.

Otro copolfmero espedfico mas es de una mezcla de lactida que contiene S,S-lactida, R,R-lactida y, opcionalmente, mesolactida, donde a) la S,S-lactida o la R,R-lactida es predominante en la mezcla de lactida y la otra es no predominante, b) la mezcla de lactida contiene de un 92 a un 99.5% de la lactida predominante, de un 0.5 a un 8% de la lactida no predominante y nada de mesolactida o una cantidad de mesolactida que es inferior o igual a la cantidad de la lactida no predominante.

Un copolfmero preferido es de una mezcla de lactida que contiene S,S-lactida, R,R-lactida y, opcionalmente, mesolactida, donde a) la S,S-lactida o la R,R-lactida es predominante en la mezcla de lactida y la otra es no predominante, b) la mezcla de lactida contiene de un 95 a un 99.5% de la lactida predominante, de un 0.5 a un 5% de la lactida no predominante y nada de mesolactida o una cantidad de mesolactida inferior o igual a la cantidad de lactida no predominante.

Un copolfmero preferido es de una mezcla de lactida que contiene S,S-lactida, R,R-lactida y, opcionalmente, mesolactida, donde a) la S,S-lactida o la R,R-lactida es predominante en la mezcla de lactida y la otra es no predominante, b) la mezcla de lactida contiene un 97-99.5% de la lactida predominante, de un 0.5 a un 3% de la lactida no predominante y nada de mesolactida o una cantidad de mesolactida que es inferior o igual a la cantidad de la lactida no predominante.

En cada uno de estos copolfmeros espedficos, la cantidad de mesolactida puede ser no mas de la mitad, no mas de un cuarto o no mas de una decima parte de la cantidad de la lactida no predominante. La lactida no predominante sera la R,R-lactida en la mayona de los casos, pero puede ser la S,S-lactida, en cada uno de estos copolfmeros espedficos.

El siguiente ejemplo se proporciona para ilustrar la invencion, pero no para limitar el alcance de esta. Todas las partes y los porcentajes son en peso a menos que se indique lo contrario.

Ejemplo 1 y 2 y Experimentos comparativos A y B

Se hace funcionar un sistema de fabricacion de lactida/polilactida tal como se representa con un diagrama de forma esquematica en la Figura 1. Una corriente fresca de una solucion en agua de acido lactico al 64% se suministra al reactor de prepolfmero 1 a traves de la lmea 5. El acido lactico en esta corriente es un 99.8% acido S-lactico y un 0.2% acido R-lactico. Una corriente de componentes ligeros se toma a partir del reactor de prepolfmero 1 a traves de la lmea 7. El prepolfmero se transfiere a traves de la lmea 6 al reactor de lactida 2, con una adicion de catalizador a traves de la lmea 18. Una corriente de purga se toma a partir del reactor de lactida 2 a traves de la lmea 9. La lactida cruda se lleva a traves de la lmea 8 a una primera columna de destilacion 3. Una corriente de componentes ligeros, que contiene la mayor parte del agua y el acido lactico contenidos en la lactida cruda, junto con una pequena cantidad de lactida y algunos oligomeros de acido lactico lineales, se toma a partir de la primera columna de destilacion 3 a traves de la lmea 12; los contenidos de esa corriente se combinan con la corriente de acido lactico fresca que entra al reactor de prepolfmero 1 a traves de la lmea 5 y se reciclan de esa manera. La lactida cruda parcialmente purificada se transfiere a una segunda columna de destilacion 4 a traves de la lmea 10. Una corriente de componentes ligeros se toma a partir de la segunda columna de destilacion 4 a traves de la lmea 22 y una corriente de componentes pesados se toma a traves de la lmea 11. La corriente de componentes ligeros contiene principalmente agua, acido lactico u oligomeros de acido lactico lineales, y algo de lactida.

Una corriente de lactida cruda purificada se transfiere a la tercera columna de destilacion 20 a traves de la lmea 21, donde la mesolactida se separa de la S,S- y la R,R-lactida. Una corriente de producto se toma a partir de la tercera columna de destilacion 20 a traves de la lmea 13. La separacion se lleva a cabo de modo que el contenido de enantiomero R de la corriente de producto 13 sea de un 1.5%. Esta corriente de producto se polimeriza en la unidad de polimerizacion 23 para producir una corriente de polilactida 13A. El producto polimerizado se desvolatiliza para producir una corriente de desvolatilizacion 24. La corriente 24 se combina con las corrientes 11 y 22, y estas se reciclan juntas al reactor de lactida 2 a traves de la lmea 19.

Una corriente de mesolactida se toma a partir de la tercera columna de destilacion 20 a traves de la lmea 14. No se toma corriente de impurezas de ebullicion intermedia 15 ni corriente de purga 16.

Las condiciones en el reactor de prepolfmero son: presion de aproximadamente 10.7 kPa (80 mm Hg); temperatura de 170 °C y tiempo de residencia promedio de aproximadamente 3 horas. Las condiciones en el reactor de lactida son 220 °C, aproximadamente 1.3-2 kPa (10-15 mm Hg) de presion, 1500 ppm de catalizador de estano, tiempo de residencia de 30-60 minutos.

En el Experimento comparativo A, la corriente de mesolactida se elimina del sistema y se descarta. Los flujos a traves del sistema en este caso son los siguientes:

Flujos masicos del Experimento comparativo A

Lmea Descripcion Masa/h % de R 5 Suministro de acido lactico fresco 25.2 (peso seco de acido lactico) 0.2 6 Prepolfmero 29.3 3.4 7 Componentes ligeros del reactor de prepolfmero 22 N/A 8 Lactida cruda 41.0 9.9 9 Componentes pesados del reactor de lactida 1.2 9.9 10 Lactida parcialmente purificada 36.9 8.5 11 Componentes pesados de la segunda columna de destilacion 8.0 6.9 12 Componentes ligeros de la primera columna de destilacion 4.1 23.0 13 Corriente de producto de lactida 24.2 1.5 14 Corriente de mesolactida 2.2 45.0 14A Corriente de mesolactida reciclada 0 N/A 15 Corriente de impurezas de ebullicion intermedia 0 0 19 Corriente de reciclado 12.9 8.4 21 Corriente de lactida purificada 26.4 6.9 22 Componentes ligeros de la segunda columna de destilacion 2.5 18.6 24 Corriente del desvolatilizador 2.4 0.15 En el Ejemplo 1, se reciclan 0.45 unidades masicas/hora de la corriente de mesolactida 14 al reactor de lactida 2 a traves de la lmea 14A, de modo que la lactida se reincorpora al prepoKmero. Las condiciones en el reactor de lactida son suficientes para obtener una distribucion practicamente aleatoria de la mesolactida reciclada en el prepolfmero. Esto aumenta la cantidad de enantiomero R en el prepolfmero que, a su vez, aumenta las fracciones molares de mesolactida y R,R-lactida en la corriente de lactida cruda. Los flujos en este caso son de la siguiente manera:

Flujos del Ejemplo 1

Lmea Descripcion Masa/h % de R 5 Suministro de acido lactico fresco 25.2 (peso seco de acido lactico) 0.2 6 Prepolfmero 29.8 4.1 7 Componentes ligeros del reactor de prepolfmero 22.0 N/A 8 Lactida cruda 41.5 10.5 9 Componentes pesados del reactor de lactida 1.2 10.5 10 Lactida parcialmente purificada 37.4 8.5 11 Componentes pesados de la segunda columna de destilacion 8.0 7.5 12 Componentes ligeros de la primera columna de destilacion 4.2 23.0 13 Corriente de producto de lactida 24.4 1.5 14 Corriente de mesolactida 2.5 45.0 14A Corriente de mesolactida reciclada 0.45 45.0 15 Corriente de impurezas de ebullicion intermedia 0 0 19 Corriente de reciclado 12.9 8.6 21 Corriente de lactida purificada 26.9 7.5 22 Componentes ligeros de la segunda columna de destilacion 2.5 19.2 24 Corriente del desvolatilizador 2.4 0.15

En cada uno del Experimento comparativo A y el Ejemplo 1, la corriente de producto de lactida que se toma para la polimerizacion contiene un 1.5% de unidades R-lacticas. Sin embargo, la composicion de la corriente de producto de lactida es diferente en los dos casos, de la siguiente manera:

% de S,S-lactida % de R,R-lactida % de Mesolactida Experimento comparativo A 98.3 1.3 0.4

Ejemplo 1 98.5 1.5 0.0

El rendimiento para el poUmero es ligeramente superior en el Ejemplo 1 (21.9/25.2 = 86.9%) que en el Experimento comparativo A (21.8/25.2 = 86.5%).

En el Experimento comparativo A, un 4,4% de la mesolactida producida permanece en la corriente de producto de lactida 13, mientras que en el Ejemplo 1, esencialmente nada de la mesolactida que se produce sale del sistema con la corriente de lactida producto 13. Debido a que la mesolactida se separa de forma mas completa en el Ejemplo 1, la corriente de lactida producto en ese caso contiene menos impurezas de ebullicion intermedia que en el Experimento comparativo A. En el Experimento comparativo A, las impurezas de ebullicion intermedia eliminadas con la corriente de mesolactida 14 se purgan del sistema porque esa corriente se descarta. En el caso del Ejemplo 1, esas impurezas se reciclan con la corriente de mesolactida. Su acumulacion en el sistema se puede evitar ajustando los volumenes de las corrientes de purga tales como las corrientes 7, 9 y 16.

Cabe destacar que en el Ejemplo 1, la cantidad de mesolactida que se recicla es menor que la corriente de mesolactida que se toma a partir de la tercera columna de destilacion 20. La corriente de reciclado en este caso constituye aproximadamente un 20% de la masa de la corriente de mesolactida, lo que implica que las perdidas de la corriente de mesolactida se reducen al menos esa cantidad.

Para el Experimento comparativo B y el Ejemplo 2, la columna de destilacion fraccionada se hace funcionar para proporcionar una corriente de producto de S,S- y R,R-lactida (13) que contenga un 4.0% del enantiomero R. En el Experimento comparativo B, no hay reciclado de mesolactida. En el Ejemplo 2, se reciclan 5.5 unidades masicas/hora de mesolactida al reactor de lactida 2 mediante la lmea 14A. Los flujos para estos casos son los siguientes:

Flujos del Ejemplo 2 y del Experimento comparativo B

Lmea Descripcion Experimento comparativo B Ejemplo 2 Masa/h % de R Masa/h % de R 5 Suministro de acido lactico fresco 25.2 0.2 25.2 0.2 6 Prepolfmero 29.3 3.4 35.4 10.2 7 Componentes ligeros del reactor de prepolfmero 22.0 N/A 22.0 N/A 8 Lactida cruda 41.2 10.1 47.5 16.5 9 Componentes pesados del reactor de lactida 1.2 10.1 1.2 16.5 10 Lactida parcialmente purificada 37.1 8.7 47.8 15.8 11 Componentes pesados de la segunda columna de destilacion 8.0 7.1 8 13.6 12 Componentes ligeros de la primera columna de destilacion 4.1 23.0 4.8 23.0 13 Corriente de producto de lactida 25.7 4.0 27.8 4.0 14 Corriente de mesolactida 0.8 45.0 4.5 45.0 14A Corriente de mesolactida reciclada 0 N/A 5.5 45.0 15 Corriente de impurezas de ebullicion intermedia 0 N/A 0 N/A 19 Corriente de reciclado 13.1 8.7 13.3 13.1 21 Corriente de lactida purificada 26.6 7.1 32.3 13.6 Lmea Descripcion Experimento comparativo B Ejemplo 2

Masa/h % de R Masa/h % de R

22 Componentes ligeros de la segunda columna de destilacion 2.5 18.7 2.5 25.8

24 Corriente del desvolatilizador 2.6 4.0 2.8 4.0

La composicion de la corriente del producto de lactida del Ejemplo 2 es diferente de la del Experimento comparativo B, aunque las fracciones molares del enantiomero R sean las mismas, de la siguiente manera:

% de S,S-lactida % de R,R-lactida % de mesolactida

Experimento comparativo B 93.3 1.3 5.4

Ejemplo 2 95.7 3.8 0.5

El rendimiento para el polfmero es muy superior en el Ejemplo 2 (25.0/25.2 = 99.2%) que en el Experimento comparativo B (23.2/25.2 = 92.1%).

En el experimento comparativo B, un 65% de la cantidad total de mesolactida producida permanece en la corriente de producto de lactida 13, mientras que en el Ejemplo 2, solo aproximadamente un 3% de la mesolactida que se produce sale del sistema con la corriente de lactida producto 13. Por esa razon, la corriente de lactida producto en el Ejemplo 2 contiene menos impurezas de ebullicion intermedia que en el Experimento comparativo A. Como con el Ejemplo 1, la acumulacion de impurezas de ebullicion intermedia se puede prevenir en el caso del Ejemplo 1 ajustando los volumenes de las corrientes de purga tales como las corrientes 7, 9 y 16.

En el Ejemplo 2, la cantidad de mesolactida que se recicla es mayor que la corriente de mesolactida que se toma a partir de la tercera columna de destilacion 20. Esto implica que, para continuar el funcionamiento en estado estacionario, es necesario que la corriente de mesolactida 14 se suplemente con mesolactida adicional. Este problema se resuelve facilmente siempre que la planta produzca multiples grados de resina de polilactida. Tal como se muestra en el Ejemplo 1, la produccion de algunos grados de resina de polilactida producira un exceso de mesolactida por encima de esa cantidad que se puede reciclar cuando se produce ese grado. La mesolactida en exceso que se produce en las condiciones del Ejemplo 1 (u otras condiciones que produzcan un exceso de mesolactida) se puede almacenar y utilizar en el caso del Ejemplo 2 para suplementar el reciclado de mesolactida. Tambien es posible detener la corriente de reciclado totalmente en algunos casos para almacenar mesolactida. Una ventaja importante de la invencion es que la mesolactida en exceso que se produce cuando se prepara una polilactida muy cristalina aun se puede utilizar en aplicaciones de polilactida de gran valor, almacenando la mesolactida en exceso y utilizandola cuando se produzcan grados de polilactida de cristalinidad algo inferior.

Ejemplo 3 y Experimento comparativo C

El acido lactico, con una composicion nominal de un 65% en peso de acido lactico en agua y constituido por > 99% del isomero S se procesa para formar una lactida de grado polimerico utilizando un aparato tal como se describe de forma general en la Figura. Las condiciones son, por lo general, tal como se han descrito en los ejemplos previos. La columna de destilacion 20 se hace funcionar en cada caso para producir una corriente de lactida producto que contiene aproximadamente un 4% de unidades R-lacticas y un 96% de unidades S-lacticas. En el Experimento comparativo C, no se lleva a cabo reciclado de la corriente de mesolactida. En el Ejemplo 3, la mesolactida se recicla al reactor de lactida (paso b) del proceso) a traves de la lmea 14A. Los valores del proceso de paso unico habituales (en unidades masicas/hora) se indican en la Tabla 3. El efecto sobre el reciclado de meso sobre la composicion enantiomerica de la corriente de lactida producto (corriente 13) que se toma para la polimerizacion tambien se muestra en la Tabla 3, junto con los niveles de acido succmico en esa corriente.

Tabla 3

Exp. comp. C Ejemplo 3 Corriente 5 40.2 38.8 Corriente 9 1.5 1.2 Corriente 13 20.6 19.3 Corriente 14 1.01 4.43 Corriente 14A 0 2.45 Corriente 6 6.5 6.2 Reactor de lactida, % de R 10.2% 15.3% Corriente 13, % de R 4.0% 3.9% Corriente 13, % de RR 1.5% 3.7% Corriente 13, % de meso 5.1% 0.4% Corriente 13, acido succmico (ppm) 1280 480

Como antes, el reciclado de la mesolactida, desplaza las fracciones molares de las lactidas hacia una produccion de R,R-lactida superior. En el Ejemplo 3, practicamente todas las unidades R-lacticas en la corriente 13 son aportadas por la R,R-lactida, mientras que en el Experimento comparativo C, la mesolactida proporciona el grueso de las unidades R-lacticas en esa corriente. Debido a que la mesolactida se separa de forma mas limpia de la S,S- y R,R-lactida en el Ejemplo 3, los niveles de acido succmico (una impureza de ebullicion intermedia clave) se reducen significativamente en comparacion con el caso del Experimento comparativo C.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para producir una corriente de lactida polimerizable, que comprende:

a) formar un acido polilactico de bajo peso molecular;

b) despolimerizar el acido polilactico de bajo peso molecular para formar una lactida cruda que incluya mesolactida, S,S-lactida y R,R-lactida, donde la S,S-lactida o la R,R-lactida es la lactida no predominante;

c) separar la mesolactida de la lactida cruda en uno o mas pasos de modo que

1) se forme una corriente enriquecida en mesolactida, en la cual la fraccion molar de mesolactida sea al menos de 0.8; y

2) se forme una corriente de S,S- y R,R-lactida purificada; y

d) reciclar al menos una parte de la corriente de mesolactida directa o indirectamente de vuelta al paso a) o al paso b),

por el cual al menos una parte de la mesolactida en la corriente de mesolactida reciclada se convierte en una mezcla de S,S-, meso- y R,R-lactida y la fraccion molar de la lactida no predominante en la lactida cruda producida en el paso b) aumenta respecto a cuando no se lleva a cabo el paso d).

2. El proceso de la reivindicacion 1, donde, durante el paso a) o el paso b) o ambos, la corriente de mesolactida reciclada se somete a al menos una de las condiciones (1), (2) y (3) durante al menos 30 minutos, donde la condicion (1) es una temperatura de 100 a 300 °C; la condicion (2) es la presencia de especies que contienen hidroxilos y la condicion (3) es la presencia de un catalizador de polimerizacion/despolimerizacion de acido lactico o un catalizador de transesterificacion.

3. El proceso de la reivindicacion 2, donde, durante el paso b), la corriente de mesolactida reciclada se somete a una temperatura de desde 180 hasta 250 °C, la presencia de especies hidroxflicas y la presencia de un catalizador de polimerizacion/despolimerizacion de acido lactico, y el tiempo de residencia en el paso b) es de al menos 15 minutos.

4. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde la corriente de mesolactida se recicla al paso a) o aguas arriba del paso a) y la mesolactida reciclada se mezcla en una fase lfquida que se encuentra presente en el paso a).

5. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde la corriente de mesolactida se recicla al paso b), y la corriente de mesolactida se recicla (1) introduciendo la corriente de mesolactida en el paso b) como un lfquido subenfriado, (2) premezclando la corriente de mesolactida con el acido polilactico de bajo peso molecular formado en el paso a) e introduciendolos juntos en el paso b), (3) introduciendo la corriente de mesolactida en la superficie del acido polilactico de bajo peso molecular o por debajo de esta en el paso b), (4) contemplando un paso de hidrolisis separado de la corriente de mesolactida antes de reciclar la corriente de mesolactida al paso b) o (5) una combinacion de cualesquiera dos o mas de estas.

6. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el acido polilactico de bajo peso molecular se forma en el paso a) polimerizando acido lactico o un derivado de acido lactico, donde el acido lactico o derivado de acido lactico contiene al menos un 90% del enantiomero S o R, y no mas de un 10% del otro enantiomero, y

donde se recicla lo suficiente de la corriente de mesolactida para proporcionar de 0.1 a 0.5 moles de unidades lacticas por mol de unidades lacticas aportado por el acido lactico o derivado de acido lactico que se polimeriza en el paso a).

7. El proceso de la reivindicacion 6, donde el acido lactico o derivado de acido lactico contiene al menos un 99% del enantiomero S o R, y no mas de un 1% del otro enantiomero.

8. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde las fracciones molares de las lactidas contenidas en la lactida cruda producida en el paso b) son de 0.67 a 0.80 de S,S-lactida, de 0.19 a 0.30 de mesolactida y de 0.01 a 0.03 de R,R-lactida, o de 0.67 a 0.80 de R,R-lactida, de 0.19 a 0.30 de mesolactida y de 0.01 a 0.03 de S,S-lactida.

9. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde las fracciones molares de las lactidas contenidas en la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada producida en el paso c) son al menos 0.80 de S,S-lactida, de 0.005 a 0.20 de R,R-lactida y de 0 a 0.10 de mesolactida, y la fraccion molar de mesolactida es inferior o igual a la de R,R-lactida.

10. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, donde en el paso c), las impurezas de ebullicion intermedia se concentran en la corriente enriquecida en mesolactida.

11. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende ademas polimerizar la corriente de S,S- y R,R-lactida purificada producida en el paso c).