[发明专利]回收吡啶－2,3－二羧酸的方法

说明书

本发明涉及从制备吡啶-2,3-二羧酸的工业生产液流中回收吡啶-2,3-二羧酸的方法。

吡啶-2,3-二羧酸可以作为制备药物、化学农药和颜料的原材料。可以用许多种已知方法制备吡啶-2,3-二羧酸。在这些方法中，通常通过酸化反应混合物，然后结晶并分离得到产品。剩余的母液不但含有盐和副产品而且含有大量的吡啶-2,3-二羧酸，很难处理。循环导致了不良的副产品的富集，在需要较大量泄料的同时伴随着吡啶-2,3-二羧酸的损失。此外物流是高度稀释的。

本发明提供了从工业生产液流中回收吡啶-2,3-二羧酸的方法，通过这种方法得到不含有副产品及其盐，实际上，含有所有吡啶-2,3-二羧酸的浓缩物流。根据本发明的方法，在pH值高于4.5的条件下，使工业生产液流经超微过滤，得到产品。

令人惊奇的是，已经发现，吡啶-2,3-二羧酸在超微过滤中保留值大，然而和它分子结构和分子量相似的副产品其及盐的保留值小。

在本发明的上下文中，超微过滤意思是压力驱动的膜工艺，这种膜对约高于100D或更高分子量的组分具有高保留值，对于单价盐的保留小(+20到-40％)。优选在物料压力下，即高于大气压，优选在1到5毫帕(MPa)下，执行这一操作。随着压力的增大，渗透流增加。

组分i(R_i)的保留值用百分比来表示，定义为R_i=(1-C_ip/C_if)×100％，其中C_ip为组分i在渗透液中的浓度，C_if为组分i在物料中的浓度，它们都用％wt来表示。

制备吡啶-2,3-二羧酸的方法例如，可以如US-A-4537971和未公开的比利时专利申请9601046中所描述的通过电化学氧化2,3-二甲基吡啶，或借助适合的氧化剂或适合的催化剂/溶剂系统氧化2,3-二甲基吡啶那样来氧化喹啉(衍生物)和二乙烯基吡啶衍生物。另外的制备方法例如，水解2,3-吡啶二腈，2,3-吡啶二酯或2,3-吡啶二酰胺或羰基化2,3-吡啶二卤代化合物或2,3-吡啶二三氟甲磺酰基化合物。实际上，在所有这些方法中，未转化的起始物质常常残留下来，并且形成其它的副产品，回收吡啶-2,3-二羧酸后，将母液中的吡啶-2,3-二羧酸和留后的残余物分离开是困难的。回收的吡啶-2,3-二羧酸工业生产液流一般为水或乙醇工业生产物流。

在超微过滤中，得到的浓缩因子高于3。这是因为在浓缩因子高的情况下，吡啶-2,3-二羧酸的保留因子高，而在浓缩因子高的情况下，副产品的保留因子降低。在超微过滤中任何时间得到的浓缩因子的意思是，过滤的初始处理物料和在特定时间过滤处理物料的比。

进行超微过滤的pH值高于4.5。优选超微过滤在高pH值情况下进行，因为在较高pH值下，吡啶-2,3-二羧酸具有较高的保留值并较好地分离吡啶-2,3-二羧酸和副产品。在非常高的pH下，许多成分(例如，膜和吡啶-2,3-二羧酸)的稳定性降低，所以优选的pH值不能太高。因此优选的pH值选自5.5到10，特别是7到9。

原则上，本发明的方法可以使用任何类型的超微过滤装置。可以使用的合适装置为，例如管状的、毛细管状的、中空纤维、扁平板、螺旋-缠绕/圆盘型组件。优选使用管状、毛细管状或螺旋-缠绕组件。

使用的膜的类型也不严格要求。可以使用的合适膜为，例如有机物(聚合物)、有机矿物和无机膜。

用于超微过滤的聚合膜包括以以下物质为基底的膜，聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、纤维素酯、聚酰亚胺/聚乙醚酰亚胺(polyetherimide)、聚酰胺、聚偏二氟乙烯和复合膜。

有机矿物膜包括如聚砜的聚合物载体，还要加入无机沉淀，例如氧化物(硅氧化物、锆氧化物或氧化物的混合物)。

无机膜的实例为陶瓷膜、类玻璃膜和金属膜；在本申请中特别为陶瓷膜。陶瓷膜通过一种金属例如铝、钛或锆和一种以氧化物、氮化物或碳化物形式存在的非金属混合得到。现在，这种膜处于发展阶段。

优选使用复合膜，它含有可选择的主要是负电荷的顶层，顶层应用于超微过滤膜，作为支持层。

 这些膜可以购买得到，在本发明上下文中，适合的膜为例如，SelRo-型(KiryatWeizmann有限公司)，DRC-1000(Celfa),NF-PES-10/pp60(Kalle)，NTR7410(Nitto)和WFN0505(Stork Friesland)。