[发明专利]从生产三氯蔗糖的工艺流程中回收二甲基甲酰胺和其他溶剂

说明书

技术领域

本发明涉及从生产三氯蔗糖(Trichlorogalactosucrose，又名三氯半乳蔗糖)，即1’-6’-二氯-1’-6’-双脱氧-β-呋喃果糖基-4-氯-4-脱氧-吡喃半乳糖苷(TGS)的工艺流程中回收N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的方法。

发明背景

本发明描述了一种从生产TGS的工艺流程中回收DMF最经济的方法。在该方法中，将叔酰胺吸附在亲和层析树脂上，洗掉其它杂质，然后用适当的溶剂洗脱即得到纯净的DMF。

生产TGS涉及蔗糖的主要位置6位的保护，完成这步首先是将蔗糖溶解在适当溶剂中，优选溶剂为叔酰胺类，如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基乙酰胺等；蔗糖的6-O-酯保护产物生成后，进一步用Vilsmeier-Haack试剂(Vilsmeier试剂)进行氯化反应。该Vilsmeier试剂是由氯反应试剂例如二氯亚砜、三氯氧磷、五氯化磷等，和叔酰胺如DMF等反应产生的。反应中DMF过量，所以DMF本身也作为该氯化反应的介质。

该氯化反应生成人造甜味剂TGS，和其它多种氯化糖衍生物杂质。在TGS分离过程中，需要从反应液混合物中回收溶剂DMF。DMF是TGS生产成本中一个重要的影响因素。溶剂回收最经济的方式成为工艺设计中的一部分，其中回收的溶剂无杂质并可以进一步被下一批次循环再利用。省去从污染控制的角度考虑废液中DMF如何处理的问题也是必要的。

然而，DMF或其它叔酰胺都具有高沸点和加热超过80-100℃时分解的性质，这使得在常规蒸馏系统中回收DMF很困难。

当DMF在真空条件较低温度下馏出或在较高温度下蒸馏时，伴随的能量消耗是巨大的。因此，通过常规蒸馏方法以经济节约的方式回收DMF是不切实际的。

本发明的目的是找到从工艺流程中回收DMF更有效、更简便的方法。

现有技术

在美国专利No.5530106中Navia等人(1996^a)和美国专利No.5498709中Navia等人(1996^b)采用蒸汽气提法从生产TGS工艺流程的其它成分中回收到DMF。然而，这种方法一方面不能总体除去DMF，使得留在工艺流程中反应物的体积大量增加，此外，被除掉的DMF还需要再进一步回收。

在专利申请No.PCT/IN2004/000142中，Ratnam等人通过在温和条件下干燥，包括使用搅动薄膜干燥器的方法也完成了DMF的回收。但是，该方法是以水溶液的形式回收DMF，从中再回收纯净的DMF还要在较高温度下蒸馏，这意味着该珍贵溶剂的损失。该申请发明人的另一个专利申请的主题是在共沸蒸馏的基础上改进的一种方法，包括反复蒸馏直到工艺流程中剩下约5％的DMF；但是，这也意味着蒸馏要反复进行，共沸混合物中的DMF需要进一步处理回收。

急需一种更简单的方法，能在步骤最少的情况下回收到纯净的DMF。

发明内容

本发明的方法是通过将叔酰胺选择性吸附到吸附剂上，实现了叔酰胺，尤其是DMF，与工艺流程中其它水溶性和无机成分相分离。洗掉那些没有被吸附的成分后，用非水洗脱溶剂将叔酰胺从所述吸附剂上解吸。该非水洗脱剂可通过常压或减压蒸馏从洗脱混合物中除去。

本发明一个优选实施方式是用于从生产TGS的工艺流程中回收叔酰胺，包括回收DMF。其中DMF被吸附在层析柱的树脂床上，洗掉杂质后，用适当的溶剂洗脱得到纯净的DMF。

所述亲和层析树脂含有某些基团，其能够选择性地/优先地吸附有机溶剂包括DMF，大于其对水和/或无机成分的吸附力，接着用适当的洗脱剂洗脱，回收得到纯净的被吸附溶剂。此时溶剂回收的直接能量消耗明显下降，回收的溶剂质量也有更高的纯度。此处公开的Diaion HP20树脂(三菱化学公司，日本东京都港区芝五丁目33番8号，108-0014)作为一个示例对层析树脂进行说明，其对叔酰胺尤其是DMF具有选择性亲和力，优于对工艺流程中的水溶性和/或无机成分的亲和力。

本发明所述的亲和层析的实施方式也可用于从其它合成反应的工艺流程中回收叔酰胺。例如，由红霉素合成罗红霉素抗生素的反应中，DMF作溶剂，此时DMF也可以用基于层析方法的树脂回收。

发明详细描述