(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのヘキシトールの内部脱水生成物溶液を製造し、上記溶液を蒸留して結晶化することによる、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶の製造プロセスであって、結晶化母液が蒸発結晶化工程にかけられることを特徴とするプロセスに関する。結晶化母液を再利用しようと探究する先行技術のプロセスとは異なり、蒸発結晶化は、少なくとも１つの濃縮工程、次いで、蒸留、クロマトグラフィー、又は結晶化による精製のうちの少なくとも１つの工程からなる一連の工程を経済的かつ効率的に置き換える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶の製造プロセスであって、
ａ）少なくとも１つのヘキシトールの内部脱水生成物溶液を提供する工程と、
ｂ）少なくとも１つの１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール溶液を得るように、前記工程ａ）から得られた溶液を蒸留する工程と、
ｃ）前記工程ｂ）から得られた１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールを結晶化する工程と、
ｄ）前記工程ｃ）から得られた１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶から液体を除去する工程であって、豊富な流れ（１）及び母液流（１ｂｉｓ）をもたらす工程と、を含み、
前記母液流（１ｂｉｓ）の全て又は一部が、溶媒の存在下で、蒸発結晶化工程ｅ）にかけられ、溶媒流（２）の形成及び１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な流れ（２ｂｉｓ）の形成をもたらすことを特徴とする、プロセス。
【請求項２】
前記液体除去工程ｄ）から得られた前記母液流（１ｂｉｓ）の全てが、蒸発結晶化工程ｅ）にかけられることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記液体除去工程ｄ）から得られた前記母液流（１ｂｉｓ）の一部が、蒸発結晶化工程ｅ）にかけられること、前記流れの５０重量％〜９９．９重量％が前記蒸発結晶化工程にかけられること、及び前記流れの０．１重量％〜５０重量％が前記結晶化工程ｃ）で留出物に再導入されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記蒸発結晶化工程ｅ）における前記溶媒が、Ｃ１〜Ｃ４直鎖又は分枝鎖脂肪族アルコールから、好ましくはメタノール、エタノール、プロピレングリコール及びイソプロパノールから選択され、最も好ましい溶媒がイソプロパノールであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項５】
前記蒸発結晶化工程ｅ）から得られた前記１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な結晶流（２ｂｉｓ）が、工程ｆ）で液体除去され、これは、一方では、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な本流（３）の形成をもたらし、他方では、母液流（３ｂｉｓ）の形成をもたらすことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な本流（３）が、工程ｃ）で前記留出物に再導入されることを特徴とする、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記本流（３）の前記結晶が回収されることを特徴とする、請求項５に記載のプロセス。
【請求項８】
前記母液流（３ｂｉｓ）が、前記蒸発結晶化工程ｅ）で再導入されることを特徴とする、請求項５に記載のプロセス。
【請求項９】
前記母液流（３ｂｉｓ）が、そこから前記結晶化溶媒を除去した後、前記ヘキシトールの前記内部脱水生成物の開始溶液を提供する工程ａ）で、及び／又は前記ヘキシトールの前記内部脱水生成物の前記溶液を蒸留する工程ｂ）で、再導入されることを特徴とする、請求項５に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記全プロセスが連続的に実施されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記ヘキシトールが、ソルビトール、マンニトール、及びイジトール、ならびにこれらの混合物から選択され、好ましくはソルビトールであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールが、イソソルビド、イソマンニド、イソイジド、又はこれらの混合物であり、好ましくはイソソルビドであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのヘキシトールの内部脱水生成物溶液を製造し、上記溶液を蒸留して結晶化することによる、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶の製造プロセスであって、結晶化母液が蒸発結晶化工程にかけられることを特徴とするプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶化母液を利用しようと探究する先行技術のプロセスとは異なり、蒸発結晶化は、少なくとも１つの濃縮工程、次いで、蒸留、クロマトグラフィー、又は結晶化による精製のうちの少なくとも１つの工程からなる一連の工程を経済的かつ効率的に置き換える。
【０００３】
再生可能な生物資源の利用は、石油などの化石原料の枯渇及びコスト上昇に直面して、主要な環境上かつ経済的緊急課題となっている。特に、製薬分野、化学合成中間体の製造及びプラスチック分野において、強力な開発可能性がある１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの開発は、この状況に陥っている。
【０００４】
イソヘキシドとも呼ばれる、これらの生成物は、ソルビトール、マンニトール、及びイジトールなどの水素化Ｃ６糖（ヘキシトール）の内部脱水によって得られる。本出願において、用語「ジアンヒドロヘキシトール」は、次式：
【化１】
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を有するイソソルビド（１，４：３，６−ジアンヒドロソルビトール）、イソマンニド（１，４：３，６−ジアンヒドロマンニトール）及びイソイジド（１，４：３，６−ジアンヒドロイジトール）、ならびにまたこれらの生成物の混合物を包含する。
【０００５】
この脱水工程は、常に工業的に、精製工程、特に蒸留に続いて行われる。このプロセスは、今日、当業者に周知であり、特に、国際公開第００／１４０８１号パンフレット、米国特許第４，４０８，０６１号明細書、及び欧州特許第０，３２３，９９４号明細書の文献に記載されている。出願人の会社は、それ自体を広く報告しており、特に欧州特許第１，４４６，３７３号明細書で、それを例示している。
【０００６】
次いで、こうして得られたイソソルビド留出物を結晶化する。このためには、約７５％固形分を含有する溶液を得るように、一般的には、約６０℃の温度で、それを２−プロパノール（すなわち、イソプロパノール）などの溶媒中に溶解させる。次いで、この溶液を２〜１０時間の範囲の時間をかけて約１０℃の温度に到達するまでゆっくりと冷却する。結晶化を開始させるために、温度が約４０℃の時に、再結晶化イソソルビド開始剤を添加する。次いで、遠心分離器で結晶の液体を除去し、少量の２−プロパノールで洗浄する。真空乾燥後、追加の脱色及び／又は脱鉱質処理にかけることが可能なイソソルビドの水溶
液を得るように、任意選択的に上記結晶を水に再溶解させる。
【０００７】
液体除去工程は、２つの流れ：イソソルビド結晶の流れからなる本流（そのイソソルビドの乾燥重量含有量は、その総重量の約９８％である）、及び「母液」とも称され、そのイソソルビド濃度がはるかに低い第２流（そのイソソルビド乾燥重量含有量は、その総重量の約３０％である）の形成をもたらす。
【０００８】
これらの工業的プロセスの収率を改善するという一定の観点で、当業者は母液流を利用して、それを精製及び／又は濃縮して、初期蒸留工程でそれを再導入するか、又はそれが十分な量の結晶化イソソルビドを含有する場合にそれを利用するかのいずれかを探究してきた。
【０００９】
この点において、公知文献として、文献韓国特許出願公開第２０１４−００５９９０６号明細書があり、ソルビトールを脱水することと、得られたイソソルビドを蒸留することと、次いで留出物をアセトンから結晶化することとを含むプロセスについて記載している。次いで、母液を蒸発器で濃縮乾固し、アセトンに再溶解させた後、結晶化にかけて、その後、留出物の結晶化の初期工程で再導入する。本特許出願の実施例１によれば、最終イソソルビド純度はその時９９．７％であり、結晶化収率は９１．９％であり、プロセスの全収率は６８．７％に等しい。
【００１０】
文献韓国特許出願公開第２０１４−００５９９０４号明細書には、その部分について、母液処理工程まで同一のプロセスが記載されている。蒸発により上記母液を濃縮乾固し、次いで蒸留した後、留出物の結晶化の初期工程で再導入する。本特許出願の実施例１によれば、最終イソソルビド純度はその時９９．８％であり、結晶化収率は９２．１％であり、プロセスの全収率は７１．０％に等しい。
【００１１】
文献韓国特許出願公開第２０１４−００８０７４８号明細書は、上記プロセスの上流部分を繰り返している。この場合、母液を依然として蒸発により濃縮乾固し、水中に再溶解させ、次いで疑似移動床式（ＳＭＢ）クロマトグラフィーにより精製した後、更なる濃縮工程にかける。この流れは、留出物の結晶化の初期工程で再導入される。本特許出願の実施例１によれば、最終イソソルビド純度はその時９９．５％であり、結晶化収率は９２．０％であり、プロセスの全収率は７５．０％に等しい。
【００１２】
最後に、同じ初期工程に依存する文献国際公開第２０１４／０７３８４８号パンフレットは、母液を濃縮乾固し、初期結晶化工程の上流（すなわち、初期留出物ともいう）にこれらを再導入することについて記載している。次いで、この新たな留出物は、再び初期結晶化工程にかけられる。本特許出願の実施例１によれば、最終イソソルビド純度はその時９９．７％であり、結晶化収率は８８．０％であり、プロセスの全収率は６７．４％に等しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
それにもかかわらず、上記プロセスの全ては、プロセスの最初に母液流を再導入する前に、結晶化のための留出物中又は初期蒸留工程のまさにその段階でのいずれかで、母液流を処理するために少なくとも２つの工程を行うという欠点を有している。これらの工程は、非常に多くのエネルギーを消費する蒸発による濃縮乾固のうちの少なくとも１つの工程、及び結晶化、クロマト分離、又は蒸留からなる精製の別工程からなる。少なくとも２つの追加工程の実施に伴うコストは、対応するプロセスの工業上の実施に対する経済的な障害である。
【００１４】
１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶の製造プロセスの最適化に取り組んで、出願人は、数多くの研究の後に、その収率の点で特に経済的かつ効率的なプロセスをなんとか開発してきた。上記プロセスは、特に、先行技術に記載された（少なくとも）２つの工程の代わりに、第１結晶化から得られた母液で実施される蒸発結晶化工程に基づく。
【００１５】
驚くべきことに、先行技術には記載されていないため、母液流での蒸発結晶化を頼りにすることは、処理工程の数を制限すると同時に、結晶化、全体的なプロセス、イソソルビド純度が特に高いという点で、特に高い収率をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶の製造プロセスは、
ａ）ヘキシトールの内部脱水生成物溶液を提供する工程と、
ｂ）工程ａ）から得られた溶液を蒸留する工程と、
ｃ）工程ｂ）から得られた留出物を結晶化する工程と、
ｄ）工程ｃ）から得られた結晶から液体を除去する工程と、
液体除去から得られた母液流を蒸発結晶化工程ｅ）に供する工程と、を含む。
【００１７】
本出願において、用語「蒸発結晶化」は、結晶化を始める濃縮して飽和した溶液を形成するために真空蒸発により濃縮する工程と、飽和した溶液からなる溶媒に結晶の粒を加える工程と、結晶化プロセスを続けるために不完全真空下で結晶化する工程と、を組み合わせることを意味する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
より具体的には、この１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶の製造プロセスは、
ａ）少なくとも１つのヘキシトールの内部脱水生成物溶液を提供する工程と、
ｂ）少なくとも１つの１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール溶液を得るように、工程ａ）から得られた溶液を蒸留する工程と、
ｃ）工程ｂ）から得られた１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールを結晶化する工程と、
ｄ）工程ｃ）から得られた１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶から液体を除去する工程であって、結晶が豊富な流れ（１）及び母液流（１ｂｉｓ）をもたらす工程と、を含み、
母液流（１ｂｉｓ）の全て又は一部が、溶媒の存在下で、蒸発結晶化工程ｅ）にかけられ、これが溶媒流（２）の形成及び１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な流れ（２ｂｉｓ）の形成をもたらすことを特徴とする。
【００１９】
より具体的には、工程ｃ）による結晶化は、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な流れをもたらす。これらの結晶は、工程ｄ）で液体除去され、これにより、一方では、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な本流（１）、他方では、母液流（１ｂｉｓ）を放出することが可能になる。本流（１）の結晶は回収されて、本発明によるプロセスから得られた利用可能な最終生成物を構成する。
【００２０】
したがって、第１変形形態によれば、本発明によるプロセスは、液体除去工程ｄ）から得られた母液流（１ｂｉｓ）の全てが、蒸発結晶化工程ｅ）にかけられることを特徴とする。
【００２１】
第２変形形態において、本発明によるプロセスは、液体除去工程ｄ）から得られた母液流（１ｂｉｓ）の一部が、蒸発結晶化工程ｅ）にかけられること、好ましくは上記流れの５０重量％〜９９．９重量％が蒸発結晶化工程にかけられること、上記流れの０．１重量
％〜５０重量％が結晶化工程ｃ）で留出物に再導入されることを特徴とする。
【００２２】
蒸発結晶化装置中、及び溶媒、好ましくは直鎖又は分枝鎖脂肪族アルコールの存在下で実施される、蒸発結晶化工程ｅ）は、上記溶媒の蒸留を可能にし、したがって溶媒流（２）の形成を可能にし、結晶化を起こすのに十分な１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール過飽和度に対応する固形分含有量に達した後の１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶（２ｂｉｓ）が豊富な流れの形成も可能にする。この過飽和度は、一般的には、７５％の固形分含有量から達成される。好ましくは、溶媒は、直鎖又は分枝鎖Ｃ１〜Ｃ４脂肪族アルコールから、好ましくはメタノール、エタノール、プロピレングリコール及びイソプロパノールから選択され、最も好ましい溶媒はイソプロパノールである。
【００２３】
所定温度での１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール溶液の１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール過飽和は、溶液の溶媒質量に対する１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール質量の比と定義され、純粋な状態の飽和溶液の溶媒質量に対する１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール質量に関連する。したがって、１の過飽和度は、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの飽和溶液に相当する。１未満の過飽和度は、結晶化が不可能な溶液に相当する。
【００２４】
本発明によるプロセスは、追加工程を含むこともでき、上記工程は、蒸発結晶化工程ｅ）から得られた１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な流れ（２ｂｉｓ）の結晶が、工程ｆ）で液体除去されることを含み、これは、一方では、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な本流（３）の形成をもたらし、他方では、母液流（３ｂｉｓ）の形成をもたらす。
【００２５】
プロセスの一変形形態によれば、この本流（３）は、工程ｃ）で留出物に再導入される。別の変形形態によれば、本流（１）から回収された結晶と同じ方法で、本流（３）から結晶を回収し、本発明によるプロセスから得られた利用可能な最終生成物を構成する。
【００２６】
母液流（３ｂｉｓ）に関して、本発明の一変形形態によれば、それは蒸発結晶化工程ｅ）で再導入されるか、又は、別の変形形態によれば、そこから結晶化溶媒を除去した後、より具体的には、ヘキシトールの内部脱水生成物の開始溶液を提供する工程ａ）及び／又はヘキシトールの内部脱水生成物の溶液を蒸留する工程ｂ）で、全プロセスのさらに上流に再導入される。
【００２７】
１つの特定の形態によれば、本発明の主題である全プロセスは、連続的に実施することができる。
【００２８】
実際には、工程ａ）は、ヘキシトールの内部脱水生成物の溶液を調製することを含む。この溶液は、６５％〜８０％、好ましくは７０％〜７５％の１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの質量濃度を有する。
【００２９】
この溶液は、好ましくは、少なくとも１つのヘキシトールを含有する初期水溶液から水を除去することによって得られる。水の除去は、当業者に周知の任意の手段、特に加熱、とりわけ真空蒸留により実施される。初期水溶液は、例えば、Ｎｅｏｓｏｒｂという名称で本出願人により販売されている製品である。
【００３０】
少なくとも１つのヘキシトールを含有する溶液はまた、ヘキシトールが、ソルビトール、マンニトール、及びイジトール、ならびにこれらの混合物から選択され、好ましくはソルビトールであることを特徴とする。
【００３１】
次いで、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールを得るように、上記ヘキシトールを脱水する。
【００３２】
この工程は、本特許出願の主題であるプロセスを限定するものではない。それは、当業者に周知のプロセスのいずれかにしたがって実施されてもよい。この点において、加国特許出願公開第１，１７８，２８８号明細書を挙げてもよく、その１４頁、３〜８行には、特に比較的反応温度が高く、反応時間が長いことが予想される場合は、酸化反応を避けるために、脱水反応自体を不活性ガス雰囲気下で行ったほうがよいことが記載されている。したがって、本発明による一変形形態は、不活性ガス雰囲気下でこの脱水工程を実施することを含む。
【００３３】
米国特許第４，８６１，５１３号明細書には、低含有量（１０〜２６％）のジアンヒドロソルビトールを有する、特定のポリオールの混合物を調製する目的で、不活性ガス（窒素）と還元剤（次亜リン酸ナトリウム）との同時存在下で、ソルビトール脱水反応を行うことが記載されている。上述の英国特許第６１３，４４４号明細書には、その部分について、水／溶媒中で脱水し、次いで蒸留処理、次いでアルコール／エーテル混合物から再結晶化に供して、イソソルビド組成物を製造することが記載されている。
【００３４】
好ましくは、脱水工程を実施するための条件は、以下：「初期溶液から水を除去した後に得られたヘキシトールを含有する溶液を反応器に導入する」である。ヘキシトール溶液の導入と同時に、導入前に、又は導入後に、脱水触媒を反応器に導入する。後続の工程におけるヘキシトールの脱水を可能にするものであれば、この触媒はいかなる種類であってもよい。この触媒は不均一触媒であっても均一触媒であってもよい。触媒は、酸触媒、特に強酸触媒、又はイオン交換樹脂、特に酸性カチオン交換樹脂、又は酸性ゼオライト型触媒であってもよい。酸触媒は、特に、硫酸、塩酸、ｐ−トルエンスルホン酸、リン酸又はメタンスルホン酸であってもよい。硫酸は、本発明による組成物の製造に特に好ましい触媒である。
【００３５】
酸性カチオン交換樹脂は、ＢｉｏＲａｄからのＡＧ５０Ｗ−Ｘ１２樹脂等のスルホン化ポリスチレン樹脂であってもよい。酸性ゼオライトは、β−ゼオライトであってもよい。
【００３６】
脱水触媒は脱水工程が実施可能となる量で導入される。特に、硫酸を使用する場合、ヘキシトールの総重量に対して２重量％未満、好ましくは１．５重量％未満、最も好ましくは１．２重量％未満の量で使用することが好ましい。
【００３７】
脱水工程は、真空下、不活性ガス（例えば窒素）流下、又はオートクレーブ中の加圧下などで実施してもよく、これら３つの方法により、水分の除去を促し、したがって反応平衡をシフトさせることが可能になる。
【００３８】
脱水工程を実施するためには、反応器に熱を供給することが必要である。
【００３９】
この必要な熱の量は、主として使用される触媒の性質及び量に依存し、依存の程度はそれよりも低いが、脱水工程中の反応器の圧力条件にも依存する。必要な熱を付与するために、脱水反応を実施する反応器内部の温度は、使用される触媒に応じて１１０℃〜４００℃の範囲で変動し得る。例えば、導入されるヘキシトールの質量に対して１質量％の硫酸を使用する場合、温度は１３５℃以上、有利には１５０℃以上とすることが好ましい。有利には、温度は３００℃未満を維持する。
【００４０】
脱水工程の終了後、均一酸触媒を使用する場合は、好ましくは触媒を中和する工程を行う。
【００４１】
工程ｂ）は、工程ａ）から得られた溶液を蒸留することを含む。この蒸留は、当業者に利用可能な任意の技術にしたがって実施する。この工程は、ジアンヒドロヘキシトールが分離されることを可能にするいかなるタイプの蒸留器中でも実施することができる。この工程は、ジアンヒドロヘキシトールが組成物の成分の残部から分離されることを可能にする真空、温度及び時間条件下で実施する。例により、ジアンヒドロヘキシトールが、５０ｍｂａｒ及び２５０℃の温度で、又は５ｍｂａｒ及び２００℃の温度で、もはや蒸留されなくなるまで、蒸留を実施することができる。
【００４２】
この工程において、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールは、イソソルビド（１，４：３，６−ジアンヒドロソルビトール）、イソマンニド（１，４：３，６−ジアンヒドロマンニトール）、イソイジド（１，４：３，６−ジアンヒドロイジトール）、又はこれらの混合物であり、好ましくはイソソルビドである。
【００４３】
工程ｃ）は、工程ｂ）から得られた生成物を結晶化することを含む。この工程は限定されるものではなく、当業者に公知のプロセスのいずれかにしたがって実施することができる。例えば、工程ｂ）から得られた留出物を、直鎖又は分枝鎖脂肪族アルコール型、好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖又は分枝鎖脂肪族アルコール、非常に好ましくはメタノール、エタノール、プロピレングリコール、及びイソプロパノールの溶媒、最も好ましくはイソプロパノール溶媒中に溶解する。その時、これらの固形分含有量は、その総重量の５０％〜８０％、好ましくは約７０％である。次いで、２〜１０時間、好ましくは約５時間の範囲の時間にわたって、５℃〜２５℃、好ましくは１０℃〜２０℃の温度に到達するまで、この溶液をゆっくりと冷却する。結晶化を開始させるために、温度が約４０℃の時に、再結晶化１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール開始剤を添加する。次いで、遠心分離器で結晶の液体を除去し、少量のイソプロパノール（すなわち、２−プロパノール）で洗浄する。
【００４４】
一方では、結晶の液体除去により、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な本流（１）及び母液流（１ｂｉｓ）を放出することが可能になる。それらのそれぞれの固形分質量含有量は、一方では９５％〜９９％、他方では３０％〜３５％であり、それらの１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの濃度（又は１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの乾燥重量含有量）は、一方では９４．９％〜９８．９％、他方では２７％〜３２％である。
【００４５】
次いで、蒸発結晶化工程を母液（１ｂｉｓ）で実施する。蒸発結晶化装置中での蒸発、上記蒸発結晶化装置又は再循環ループのいずれかに配置された熱交換器を通して飽和蒸気を導入することによって、これを実施する。このようにして、結晶化を起こすのに十分な過飽和度をつくりだす。
【００４６】
本出願の実施例において、本発明の好ましい変形形態に対応するイソプロパノールの使用により、温度及び圧力の点で確実に「穏やかな」条件を実現することが可能になることが示されている。イソプロパノールは、実際、周囲条件、及びそれほど強くない真空条件に近い温度条件下で使用することができるという利点を有する。
【００４７】
次いで、少なくとも１つの種結晶を導入することにより、過飽和溶液に結晶の粒を加える。上記種結晶は、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール開始剤からなり、分散形態で、直鎖又は分枝鎖脂肪族アルコール、好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖又は分枝鎖脂肪族アルコール、非常に好ましくはメタノール、エタノール、プロピレングリコール、及びイソプロパノールから選択される溶媒、最も好ましくはイソプロパノール中に存在することができる。
【００４８】
一定に保たれた不完全真空下で結晶化を実施する。蒸発結晶化装置で、過飽和溶液の激しく、かつ良好にコントロールされた撹拌が得られるように、蒸発を実施する。上記溶液から蒸発する溶媒は、実際は、溶液を激しく撹拌するポンピング現象をつくりだす。この現象は、機械的撹拌によって生成されるよりもずっと大きな振幅で溶液を撹拌することを可能にする。次いで、蒸発した溶媒は、蒸発結晶化装置から除去されるか、又はそこに凝縮されるかのいずれかである。ポンピングするのに必要かつ十分な飽和蒸気量を得るように、蒸発結晶化装置の流入口で溶液の固形分含有量も調節する。
【００４９】
蒸発結晶化は、溶媒流（２）、好ましくはイソプロパノール流、及び１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な流れ（２ｂｉｓ）をもたらす。１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な流れ（２ｂｉｓ）の固形分質量含有量は７５％〜９０％であり、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの濃度（又は、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの乾燥重量含有量）は、６７．５％〜８２．５％である。
【００５０】
次いで、蒸発結晶化工程から得られた１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な流れ（２ｂｉｓ）の結晶から、液体を除去することができる（工程ｆ）。この工程ｆ）により、１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトール結晶が豊富な本流（３）、及び母液流（３ｂｉｓ）を放出することが可能になる。これらの２つの流れのそれぞれの固形分質量含有量は、一方では９５％〜９９％、他方では６０％〜８２％であり、それらの１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの濃度（又は１，４：３，６−ジアンヒドロヘキシトールの乾燥重量含有量）は、一方では９４．５％〜９８．８％、他方では４８％〜６８％である。
【実施例】
【００５１】
実施例１
工程ａ）
Ｎｅｏｓｏｒｂ（登録商標）７０／０２という名称で出願人によって販売されている、７０％の固形分含有量（すなわち、７０００ｇ乾燥量）を含むソルビトール溶液１０ｋｇ、及び濃硫酸７０ｇを、油循環恒温槽で供給されるジャケット、撹拌羽根、温度計、冷却管と組み合わせた蒸留ヘッド、及び蒸留レシーバを装備した１０ＬのＳｃｈｏｔｔガラス反応器に導入した。初期反応媒体に含有される水及びソルビトール脱水反応から生じる水を除去するために、得られた混合物を５時間、真空下（約１００ｍｂａｒの圧力）で加熱する。次いで、反応粗製を１００℃に冷却し、次いで、５０（重量）％水酸化ナトリウム溶液１１０．４ｇで中和する。
【００５２】
工程ｂ）
次いで、この方法で中和したイソソルビド組成物を、真空下（５０ｍｂａｒより低い圧力）で蒸留する。ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）で測定して９８．０％の純度を有する、３９００ｇの粗イソソルビド留出物を得る。
【００５３】
工程ｃ）
次いで、７０％固形分含有量（ＳＣ）を有する溶液を得るように、６０℃の温度で、粗イソソルビド留出物をイソプロパノール（すなわち、２−プロパノール）中に溶解させる。この溶液を、水供給ジャケットを装備した８リットルの撹拌結晶化装置に移し、次いで、５時間にわたって２０℃の温度までゆっくりと冷却する。４０℃で、溶液の過飽和は１．２３であり、結晶化をもたらすために再結晶化イソソルビド開始剤を添加する。
【００５４】
工程ｄ）
操作の最後に、得られた懸濁液から遠心分離器で結晶を分離して、２−プロパノールで
洗浄する。真空乾燥後、ＧＣで測定して９９．９％に等しい純度を有する３１２５ｇの乾燥イソソルビド結晶を含有する、本流（１）を得る。イソソルビドの結晶化収率は、８１．７％である。母液流（１ｂｉｓ）（質量２３８０ｇ）は、３２．５％の固形分含有量を有し、固形分含有量に対してＧＣで測定して９０．４％の純度のイソソルビドを有し、０．２７に等しい過飽和を有する。
【００５５】
工程ｅ）
蒸発結晶化工程を実施するために、母液流（１ｂｉｓ）を、恒温水循環槽により供給されるジャケット、撹拌羽根、温度計、ならびに還流冷却器につなげられたバルブ及び蒸留レシーバを備えた蒸留ヘッドを装備した５リットルの反応器に移した。イソプロパノールの蒸留を可能にするために、溶液を４０℃にて真空下（圧力１００ｍｂａｒ）で加熱する。次いで、真空を徐々に上昇させ、これは、イソプロパノールの蒸留の間に徐々に温度を低下させる効果を有する。溶液の温度が３０℃に到達する場合、圧力は６０ｍｂａｒであり、固形分含有量は８５％であり、過飽和は３．５３に等しい。結晶化をもたらすために再結晶化イソソルビド開始剤を添加する。蒸留ヘッドのバルブを閉じた後、真空を徐々に上昇させ、これは、同時に沸騰とともにイソプロパノールの全還流によって一定の固形分含有量を維持しながら徐々に温度を低下させる効果を有する。圧力が３０ｍｂａｒに到達する場合、温度は２０℃である。蒸留したイソプロパノール流（２）は１４７０ｇである。イソプロパノールを選択することにより、結晶化の終わりの温度によって証明されるように、特に「穏やかな」条件下で働くことが可能になる。
【００５６】
工程ｆ）
遠心分離器で、得られた懸濁液（２ｂｉｓ）から結晶を分離し、２−プロパノールで洗浄する。真空乾燥後、ＧＣで測定して９９．７％に等しい純度を有する３９０ｇのイソソルビド結晶を含有する、本流（３）を得る。イソソルビドの蒸発結晶化収率は、５５．５％である。結晶流（１）及び（３）を組み合わせて、ＧＣで測定して９９．８７％に等しい純度を有する３５１５ｇのイソソルビド流を構成する。使用される粗イソソルビド留出物に対する全結晶化収率は、９０．１質量％に等しい。母液流（３ｂｉｓ）は５１０ｇであり、固形分含有量に対して、ＧＣで測定して８０．８％の純度で、７５．５％の固形分含有量を有する。次いで、この母液流（３ｂｉｓ）を、イソプロパノールを回収するために濃縮乾固し、次いでプロセスの工程ａ）における後続の製造の間に再統合するために貯蔵する。
【００５７】
実施例２
実施例１を工程ｆ）まで繰り返す。
【００５８】
この段階で、流れ（１）及び（３）は、実施例１のように組み合わされていないが、工程ｆ）から得られた本流（３）は、結晶化工程ｃ）に完全に再利用される。実施例１の工程ｄ）に記載のように結晶から液体を除去して乾燥させた後、３４４２ｇの乾燥結晶はＧＣで測定して９９．９５％に等しい純度を有し、全結晶化収率は、使用される粗イソソルビド留出物に対して、８８．３重量％である。
【００５９】
実施例３
本発明によるプロセスには、連続モード操作が適用される。最初に、結晶化を実施例１に従って実施する。５時間後、２０℃の温度に到達する場合、結晶化装置は、７０％の固形分含有量を有するイソソルビド及びイソプロパノール留出物の混合物を１０００ｇ／ｈの流速で供給される。イソソルビド／イソプロパノール留出物の混合物の供給流速に等しい流速で、結晶化装置から連続的に結晶流を抽出する。
【００６０】
この流れを、遠心分離器で、結晶が豊富な流れ（１）（約５５０ｇ／ｈ乾燥され、９９
．９％に等しい純度を有する）及び母液流（１ｂｉｓ）に、連続的に分離する。４４０ｇ／ｈとほぼ等しい流速を有する流れ（１ｂｉｓ）を、蒸発結晶化装置に連続的に導入し、実施例１で記載される真空及び温度条件を適用し、これにより、結晶の結晶化をもたらすために、イソプロパノールを蒸発させ、固形分含有量を増加させることが可能になる。８５％の固形分含有量及び２０℃の温度に到達する場合、流速約２６５ｇ／ｈのイソプロパノール留出物流（２）を平衡系で得る。結晶流（２ｂｉｓ）を、結晶化装置から連続的に抽出し、これにより、蒸発結晶化装置において一定レベル、すなわち約１７５ｇ／ｈを維持することが可能になる。
【００６１】
この結晶流（２ｂｉｓ）を、遠心分離器で、結晶が豊富な流れ（３）（約７０ｇ／ｈ乾燥され、９９．６％に等しい純度を有する）及び母液流（３ｂｉｓ）に、連続的に分離する。結晶流（１）及び（３）を組み合わせて、ＧＣで測定して９９．８７％に等しい純度を有する６２０ｇ／ｈのイソソルビド流を構成する。粗イソソルビド留出物の連続的供給流に対する全結晶化収率は、８８．６質量％に等しい。約１０５ｇ／ｈの母液流（３ｂｉｓ）を、イソプロパノールを回収するために濃縮乾固し、次いで、プロセスの工程ｂ）に再利用する。
【００６２】
この実施例は、本発明によるプロセスが連続操作に完全に適応していることを示しており、これは工業プロセスの収益性の点で有利である。
【００６３】
実施例４
２つの結晶化装置のそれぞれ異なる供給流及び流出流の平衡まで、実施例３を繰り返す。次いで、結晶化装置中のレベルを一定に保つためにイソソルビド留出物供給流速を適宜、減少させながら、蒸発結晶化装置から得られた液体除去した結晶流（３）を、第１結晶化装置に連続的に再導入する。第１結晶化装置から得られた結晶流（１）は、ＧＣで測定して９９．９５％の純度を有する液体除去して乾燥させた結晶の、５５５ｇ／ｈという流速で、平衡である。粗イソソルビド留出物の連続的供給流に対する全結晶化収率は、８８．１質量％に等しい。
【００６４】
先の実施例のように、この実施例は、本発明によるプロセスが連続操作に完全に適応していることを示しており、これは工業プロセスの収益性の点で有利である。
【国際調査報告】
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2019515028.tif 000004
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