[发明专利]分离乙酰丙酸的方法

说明书

本发明涉及从有机溶液中分离乙酰丙酸的方法，所述方法包括：‑用碱性含水流洗涤所述有机溶液以产生洗过的有机溶液；‑使所述洗过的有机溶液经受蒸馏以产生馏出物和蒸馏残余物；和‑从馏出物或残余物中回收乙酰丙酸。该方法可导致乙酰丙酸的高产率。

发明领域

本发明涉及从有机溶液中分离乙酰丙酸的方法、碱性含水流在分离乙酰丙酸中的用途和从木质纤维素生物质生产乙酰丙酸的方法。

发明背景

乙酰丙酸是合成已知作为燃料添加剂的酯类的起始分子，已知其作为塑化剂和溶剂有用。乙酰丙酸可被用于合成甲基四氢呋喃(MTHF)或者可被用作溶剂。乙酰丙酸的其它应用为例如，合成用作除草剂和杀虫剂的δ-氨基乙酰丙酸、用于合成聚碳酸酯的双酚酸和用于制造聚酯的琥珀酸。乙酰丙酸还可被用于生产γ-戊内酯(5-甲基丁内酯)，γ-戊内酯反过来可被用于生产肥酸(1，6-己二酸)。

乙酰丙酸可通过酸解生物质来生产，如例如US5,608,105、US4,897,497和US6,054,611中所述。酸解反应之后，必须从不想要的组分和副产物中纯化乙酰丙酸。US2010312006建议采用溶剂萃取来从生物质水解物中分离乙酰丙酸，并建议在溶剂萃取之后包括蒸馏步骤以进一步纯化分离的乙酰丙酸。

发明详述

在一方面，本发明提供从有机溶液中分离乙酰丙酸的方法，所述方法包括：

-用碱性含水流洗涤所述有机溶液以产生洗过的有机溶液；

-使所述洗过的有机溶液经受蒸馏以产生馏出物和蒸馏残余物；和

-从馏出物和/或残余物中回收乙酰丙酸。

发明人已发现：当含乙酰丙酸的流首先经受溶剂萃取、随后经受蒸馏时，乙酰丙酸的产率不够。他们已出乎意料地发现：当在蒸馏之前，用碱性含水流洗涤有机溶液时，可提高产率。

在本发明的语境中，“碱性含水流”应被理解为碱性pH的含水液体。

碱性含水流也可以是包含例如盐和/或微量元素的溶液。相较于不洗涤或者用含水的非碱性流洗涤，使用碱性含水流洗涤有机溶液可有利地导致馏出物中乙酰丙酸的纯度更高。

有机溶液包含乙酰丙酸且优选地还包含甲酸和/或乙酸。有机溶液优选地是清澈的溶液，换言之，其组分优选地被溶解，且溶液优选地可与水混溶。有机溶液中乙酰丙酸的量并不关键，并可在0.1-10wt％之间、优选地1-5wt％之间、更优选地2-4wt％之间的范围内。如果有机溶液包含甲酸，则其浓度优选地在0.1-10wt％之间、更优选地0.2-5wt％之间、更优选地0.5-2wt％之间。如果有机溶液包含乙酸，则其浓度优选地在0.001-0.5wt％之间、更优选地0.005-0.1wt％之间、更优选地0.01-0.05wt％之间。

有机溶液的溶剂优选地包含MTHF。例如，有机溶液可以是包含溶解的乙酰丙酸的MTHF。

洗涤步骤导致产生洗过的有机溶液和用过的洗涤含水流。为了方便起见，在本说明书中，所述用过的洗涤含水流将被称为“用过的洗涤水”。

用碱性含水流洗涤有机溶液之后，至少部分乙酰丙酸最后将出现在产生的洗过的有机溶液中。优选地，有机溶液中的乙酰丙酸的至少50wt％留在洗过的有机溶液中，更优选地有机溶液中最初存在的乙酰丙酸的至少60wt％、70wt％，甚至更优选地至少80wt％、90wt％，甚至更优选地至少95wt％、99wt％最后出现在洗过的有机溶液中。用来洗涤有机溶液的碱性含水流的量并不关键，但通常是有机溶液体积的0.5-2倍。然而，较小或较大的体积也可以。