[发明专利]羧酸的提取

说明书

本发明涉及从含水介质中提取羧酸和/或其酯的方法，该方法包括：（a）使含水介质中的羧酸和/或其酯与至少一种提取介质接触足以将羧酸和/或其酯从含水介质提取到提取介质中的时间，（b）将含有提取的羧酸和/或其酯的提取介质与含水介质分离，其中提取介质包含：‑至少一种烷基氧化膦、优选三辛基氧化膦（TOPO）和至少一种烷烃的混合物，其中该烷烃包含至少12个碳原子。

技术领域

本发明涉及从含水介质中提取羧酸和/或其酯的方法。特别地，该方法使用至少一种烷基氧化膦，优选三辛基氧化膦（TOPO），和至少一种烷烃的混合物。

发明背景

羧酸是其中氧原子（=O）已替代相应烷烃中的两个氢原子，且OH官能团已替代同一碳原子上的另一H原子的羧酸。羧酸在本领域中具有多种功能。例如，它们可用于生产聚合物、药物、溶剂和食品添加剂。

制备和提取羧酸的公知方法涉及丙二酸酯的水解和脱羧。丙二酸酯用氢氧化钠水溶液皂化以形成二钠盐和乙醇的水溶液。然后用强无机酸处理盐溶液以产生无机酸钠盐，并沉淀固体二羧酸。然后采用简单的分离程序如过滤或提取来分离该二羧酸。钠盐作为废弃物丢弃。分离的酸进一步干燥并加热到足以引起脱羧发生的温度。该程序冗长，需要许多步骤，产生废弃物，并且是设备密集的。

用于提取羧酸（如甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、琥珀酸和柠檬酸）的另一种方法是盐析提取。该方法使用由乙醇和硫酸铵组成的体系。影响提取效率的体系参数包括系线长度、相体积比、酸浓度、温度、体系pH等等。尽管采用该方法显示提高了羧酸的提取效率，但涉及的各种参数令该方法对工业使用而言太过复杂。

CA1167051公开了一种提取或再回收某些羧酸（如乙酸和甲酸）的方法。但是，该方法需要使用高温和用于逆流热交换步骤的专用设备。

因此，在本领域中需要更廉价和更有效的提取方法来提取羧酸，尤其以工业规模制得的羧酸。此外，需要可以与生产羧酸的生物技术方法结合使用的羧酸提取方法。

发明详述

本发明试图通过提供比现有技术中可用的现行方法更有效和廉价的提取羧酸和/或其酯的方式来解决上述问题。本发明还提供了可以与生产羧酸和/或其酯的生物技术方法结合使用的提取羧酸和/或其酯的方式。

根据本发明的一个方面，提供了从含水介质中提取羧酸和/或其酯的方法，该方法包括：

（a）使含水介质中的羧酸和/或其酯与至少一种提取介质接触足以将羧酸和/或其酯从含水介质提取到提取介质中的时间，

（b）将含有提取的羧酸和/或其酯的提取介质与含水介质分离，

其中该提取介质包含：

- 至少一种烷基氧化膦、优选三辛基氧化膦（TOPO）与至少一种烷烃的混合物，

其中该烷烃包含至少12个碳原子。

特别地，根据本发明的任意方面的提取方法能够相对于所用提取剂的量提高产率。例如，小于50重量%的提取介质可用于提取相同量的羧酸和/或其酯，如同仅使用纯烷烃那样。因此，用小体积的提取介质，可以提取更大产量的羧酸和/或其酯。该提取介质还对微生物无害。因此，在以生物技术生产羧酸和/或其酯时，可以存在根据本发明的任何方面的提取介质。此外，至少当羧酸是己酸时，其可以通过蒸馏容易地与根据本发明的任何方面的提取介质分离。这是因为己酸至少在比提取介质低得多的沸点下蒸馏，并在经由蒸馏分离后，提取介质可以容易地再循环。