[发明专利]用于由固体盐制造呋喃-2,5-二甲酸(FDCA)的方法

说明书

本发明涉及用于制造呋喃‑2,5‑二甲酸(FDCA)的方法，其通过将呋喃‑2,5‑二甲酸盐(MFDC)转化成呋喃‑2,5‑二甲酸(FDCA)进行，所述方法包括以下步骤：‑将固体MFDC与无机酸(HY)组合，以形成反应混合物，所述反应混合物包含在得自所述呋喃‑2,5‑二甲酸盐的阳离子和所述无机酸的阴离子的盐的溶液(MY溶液)中的1‑15wt％浓度的固体FDCA，‑在固体/液体分离步骤中从反应混合物中移出固体FDCA，和‑将得自固体/液体分离步骤的MY溶液的至少40体积％提供至将MFDC与HY组合的步骤。将得自固体/液体分离步骤的MY盐溶液的一部分提供至将MFDC与HY组合的步骤的步骤使得可以获得得到了具有良好品质并且以高收率获得的FDCA产物的稳定和经济的方法。

本发明涉及用于由固体盐制造呋喃-2,5-二甲酸(FDCA)的方法。

FDCA是用于多种应用的有吸引力的物质，尤其是作为初始物料用于聚合物生产，其中FDCA系共聚物是替代性的，尤其是对聚乙烯对苯二甲酸聚合物(PET)来说。FDCA酯也可以用作增塑剂或交联剂。FDCA的二甲酯对聚合来说可以是特别令人感兴趣的。高级醇的酯，例如，二丁基FDCA、二乙基己基FDCA和二辛基FDCA对于用作增塑剂和用于聚合物和涂料来说可以是特别令人感兴趣的。

FDCA可以通过各种方法制造。特别有吸引力的一种方法是由可再生资源开始的基于发酵的方法。以该方式，FDCA可以以环境友好的方式获得。

如本领域中已知的，通过发酵制造FDCA通常采取的形式是5-(羟基甲基)糠醛(HMF)的发酵生物氧化。其描述于例如WO2011/026913中。进行该关于所处的液体称为发酵液或发酵介质。该工艺中FDCA的形成将导致发酵液的pH降低。因为这样的pH降低会损害微生物的代谢过程，通常将中和剂，即碱，添加至发酵介质以便中和pH或用于为微生物维持优化的pH值。

因此，发酵介质中生产的FDCA通常以盐的形式存在，其可以溶解于发酵介质中、以固体盐的形式存在或既溶解于发酵介质中又以固体盐的形式存在。

为了将FDCA的盐转化成酸，已经想到使FDCA的盐与无机酸反应，以产生FDCA和由FDCA的盐的阳离子和无机酸的阴离子构成的盐。例如，WO2013/025106描述了用氢氯酸酸化镁FDC等。

然而，尽管该反应在理论上是简单和巧妙的，但是已经发现其在实践中进行时，发生了各种操作问题，这使得难以以经济上有吸引力的方式稳定操作反应，同时获得具有高产物品质的FDCA。

在WO2013/025106中鉴于MgFDC的低溶解度，以高度稀释进行酸化反应。在实施例1中，使用浓度为1.7wt％的MgFDC溶液。如本领域技术人员清楚的，高度稀释的溶液因为至少两个原因是不利的。首先，它们要求相对大的在设备上的投资。第二，工艺中水的大量存在导致FDCA产物的损失(由于溶解于反应混合物中)。

因此本领域中存在对这样的方法的需求，其用于经由在不需要使用高度稀释的溶液方法中酸化将FDCA盐转化成FDCA，其允许以经济上有吸引力的方式稳定操作，同时获得具有高产物品质和高收率的FDCA。本发明提供这样的方法。

本发明涉及用于制造呋喃-2,5-二甲酸(FDCA)的方法，其通过将呋喃-2,5-二甲酸盐(MFDC)转化成呋喃-2,5-二甲酸(FDCA)进行，所述方法包括以下步骤：

-将固体MFDC与无机酸(HY)组合，以形成反应混合物，所述反应混合物包含在得自所述呋喃-2,5-二甲酸盐的阳离子和所述无机酸的阴离子的盐的溶液(MY溶液)中的1-15wt％浓度的固体FDCA，

-在固体/液体分离步骤中从反应混合物中移出固体FDCA，和

-将得自固体/液体分离步骤的MY溶液的至少40体积％提供至将MFDC与HY组合的步骤。