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通过液液萃取纯化香草醛的方法pdf
时间:2024-02-17 06:34 点击次数:69

  本发明描述了一种用于从含有杂质的香草醛或香草醛衍生物在溶剂S1中的溶液纯化香草醛及其衍生物的方法,包括下列步骤:a)在水存在下将溶剂S1蒸发以获得香草醛或香草醛衍生物的水溶液的步骤;b)通过使在步骤a)结束时获得的水溶液在大于8并且小于10的pH下与溶剂S2相接触的液液萃取步骤,以获得有机相和含有香草醛或香草醛衍生物以及残余溶剂S2的水相;c)在4与7.5之间的pH下使包含在步骤b)结束时获得的水相中的香草醛沉淀的步骤,以及d)将该香草醛或它的一种衍生物分离的步骤。

  1.一种用于纯化香草醛及其衍生物的方法,该方法从含有杂质的香草醛或香草醛衍生物在溶剂S1中的溶液开始,包括下列步骤:

  b)通过将在步骤a)后获得的水溶液在超过8并且低于10的pH下与溶剂S2相接触的液液萃取步骤,以获得有机相和含有香草醛或香草醛衍生物以及残余溶剂S2的水相;

  c)在4至7.5的pH下使在在步骤b)后获得的水相中包含的香草醛沉淀的步骤,以及

  2.如权利要求1所述的方法,其中溶剂S2不同于溶剂S1,或溶剂S1和S2相同。

  3.如权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述溶剂S1具有小于100℃的沸点或者与水形成一种具有小于100℃的沸点的共沸混合物。

  4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述溶剂S1选自乙酸烷基酯(乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯)、MEK(甲基乙基酮)、环己烷、和二氯甲烷。

  5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述溶剂S2在水中的最大重量含量等于70g/l。

  6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述溶剂S2选自二氯甲烷、环己烷、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、甲基异丁基酮(MIBK)、丁醇、RPDE(己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、和戊二酸二甲酯的混合物)或这些溶剂的混合物。

  8.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述步骤b)包括添加弱碱或强碱。

  9.如权利要求1至8中任一项所述的方法,其中所述液液萃取步骤是在8.5至9的pH下进行的。

  10.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中将所述碱在水中稀释到相对于将所述碱稀释在其中的所述水溶液的重量按重量计5%至30%的浓度。

  11.如权利要求1至10中任一项所述的方法,其中所述步骤b)根据在该溶剂S2的质量与草酸醛的质量之间的0.2至3的质量比进行实施。

  12.如权利要求1至11中任一项所述的方法,其中所述在该液液萃取步骤后获得的水相经受用于去除残余溶剂S2的步骤。

  13.如权利要求1至12中任一项所述的方法,其中在所述沉淀步骤过程中的pH是5.7至6.5。

  14.如权利要求1至13之一项所述的方法,其中所述步骤d)至少由在过滤器或脱水机上回收固体香草醛的步骤、接着一个或多个用水洗涤的步骤组成。

  15.如权利要求1至14中任一项所述的方法,其中该方法在步骤d)之后包括使该香草醛在水中或在醇/水混合物中再结晶的步骤。

  本发明涉及一种用于纯化香草醛及其衍生物、尤其是从发酵获得的天然香草醛的方法。出于本发明的目的,术语“香草醛衍生物”具体指香草醛糖苷。

  香草醛是一种作为香味剂和/或香料在许多应用领域广泛使用的产品。因此,香草醛大量消耗于食品工业和畜牧业中,但是它在其他领域也有应用,例如制药业或香水业。其结果是,香草醛是一种大量生产的产品。

  在使用香味剂的背景下,香草醛对于以往被指定为“天然产品”的产品愈加重要。根据在欧洲和在美国的法规,这意味着这种化合物必须通过物理、酶、或微生物过程并且仅从植物或动物源材料获得。

  因此,关于香草醛的纯化的研究集中在使用天然、廉价并且可再生的原料上。在这一背景下,许多专利申请涉及微生物或酶法生产香草醛。总体上,通过一种微生物或酶将一种合适的前体转化成香草醛。在所使用的这些前体中,可以特别提及丁香酚或相关分子(例如异丁香酚)、阿魏酸、姜黄素、或泰国安息香树脂(Thaibenzoinresin)。然而,这些方法获得的产率普遍很低。

  在所有这些方法中,可以提及的一个实例是在专利申请EP0761817中描述的发酵过程,该过程描述了使用两种拟无枝酸菌(Amycolatopsis)属的菌株用于以阿魏酸开始的发酵。

  对于优化用于制备香草醛及其衍生物、尤其是天然香草醛的方法仍存在很大的需要。

  因此,本发明的一个目的是提供一种用于以非常高的尤其是大于80%、或者甚至大于90%的香草醛产率来纯化香草醛的方法。

  本发明的还有一个目是提供一种用于纯化香草醛的方法,这种方法使得有可能以非常高的尤其是大于97%、或者甚至等于100%滴定度获得香草醛。

  本发明还有一个目的是提供一种用于以工业规模以商业化产品的形式获得香草醛或其衍生物的方法,如此获得的产品在这些法规的含义之内是天然的。

  根据本发明的方法和该方法实施的步骤是根据香味剂法规号1334/2008/EC进行的。

  本发明因此涉及一种用于纯化香草醛及其衍生物的方法,该方法从含有杂质的香草醛或香草醛衍生物在溶剂S1中的溶液开始,该方法包括下列步骤:

  b)通过将在步骤a)后获得的水溶液在超过8并且低于10的pH下与溶剂S2接触的液液萃取步骤,以获得有机相和含有香草醛或香草醛衍生物以及残余溶剂S2的水相;

  c)在4至7.5的pH下使在步骤b)后获得的水相中包含的香草醛或它的一种衍生物沉淀的步骤,以及

  本发明的方法在于纯化一种含有杂质的香草醛或它的一种衍生物以及溶剂(S1)的溶液。在这些杂质中,可以提及的实例包括苯甲酸、香草醇、和愈创木酚、以及它们的混合物。该香草醛溶液还可以任选地包含其他杂质,特别是香草酸、阿魏酸、具有带几个苯基(通常是两个或三个苯基)的主链的化合物、以及还有其他重化合物。在本发明中,所述含有两个苯基的化合物被称为二聚体。它们具体是二苯甲烷及其在苯基上带有取代基的衍生物。在这些二聚体中存在的这些苯基有利地被一个碳基链或一个含有杂原子(例如氧)的链分开。包含阿魏酸单元(ferulicunit)的特定二聚体有利地存在于所述香草醛溶液中。在该香草醛溶液中有利存在的二聚体具有以下化学式:

  在初始香草醛溶液(粗香草醛)中的杂质/香草醛重量比通常是在0.10与0.35之间、并且优选在0.15与0.35之间。因此,本发明的方法在于去除这些杂质以提高最终的香草醛滴定度。

  有待纯化的这种香草醛溶液还被称为“起始香草醛溶液”或“初始 香草醛溶液”或“粗香草醛”。

  根据本发明的方法使得有可能以高滴定度从一种不纯香草醛溶液获得处于固体形式的香草醛。

  依据根据本发明的方法的一个有利的实施例,香草醛在溶剂S1中的溶液是从一个发酵过程获得。一个尤其可以提及的发酵过程是在EP0761817中描述的过程。

  根据一个实施例,这种粗香草醛是一种含有在阿魏酸的发酵过程以及该发酵的稳定过程中形成的杂质的香草醛溶液。

  根据本发明的方法还适合于纯化一种香草醛衍生物,例如香草醛糖苷,尤其是从香草豆荚萃取的天然来源的香草醛糖苷。

  当它是按照一个分批过程进行时,根据本发明的方法,尤其是在所述步骤a)、b)、和c)中是优选在同一腔室中进行的,该腔室有利地配备有至少一个蒸馏柱,在该蒸馏柱上安装有至少一个冷凝器。

  本发明的方法包括一个步骤a),该步骤a)在于通过蒸发去除存在于初始香草醛溶液或香草醛衍生物溶液中的溶剂S1。依据根据本发明的方法,所述蒸发步骤是在水的存在下进行的。优选地,溶剂S1具有小于100℃的沸点或与水形成一种具有小于100℃的沸点的共沸混合物。

  在这些溶剂S1中,可以提及的实例包括法规所允许的有机溶剂,如乙酸烷基酯(乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯)、MEK(甲基乙基酮)、环己烷、和二氯甲烷。溶剂S1还可以是水。

  溶剂S1还可以是一种有机溶剂混合物,尤其是上述有机溶剂的一种混合物或水与有机溶剂的一种混合物。

  优选地,在该初始香草醛溶液中,相对于所述溶液的总质量,香草醛的质量浓度是在10%与60%之间、更优选从10%至40%、并且甚至更优选从10%至35%。根据本发明的步骤a)在于去除溶剂S1以获得一种香草醛水溶液,其中相对于所述溶液的总质量,香草醛的质量浓度优选是在5%与40%之间、更优选在5%与35%之间、并且甚至更优选在5%与25%之间。

  依据根据本发明的方法,该蒸发步骤a)是在水的存在下进行,水 是在所述蒸发步骤实施之前和/或实施过程中添加到该初始香草醛溶液中。

  根据一个优选的实施例,在步骤a)的背景下,在水的存在下通过蒸发,例如通过蒸馏或通过使用一个蒸发器,来去除粗香草醛的溶剂S1,使得香草醛和杂质以可溶性或不溶性形式最终到了水相中。在通过蒸馏蒸发的情况下,溶剂S1可以在大气压下或真空下或可替代地在大气压并且然后在真空下蒸馏出。

  可以将水以一个或多个部分添加到该初始香草醛溶液中。优选使用适于消耗的水(例如自来水)。还可能使用适于消耗的、源自根据本发明的方法的再生水(例如洗涤水、或结晶化或沉淀的母液),如下文所述。

  在所述蒸发步骤a)实施之前和/或过程中有利地添加到该初始香草醛溶液中的水量是使得相对于所述溶液的总质量,在步骤a)后获得的水溶液中香草醛的质量浓度是有利地在按重量计5%与40%之间、非常有利地在按重量计5%与35%之间、并且甚至更有利地在按重量计5%与25%之间。优选地,该质量浓度是按重量计从10%到15%。在所述步骤a)后获得的香草醛水溶液包含在发酵过程中形成的杂质以及更普遍的是存在于经受蒸发步骤的香草醛溶液中的那些。

  优选地,所述蒸发步骤a)是在60℃与120℃之间、并且非常优选在80℃与120℃之间的温度下进行。

  在步骤a)后,所获得的香草醛或香草醛衍生物的水溶液在特定pH条件下经受一个液液萃取步骤。

  这个步骤是在一个受控pH下进行以通过pKa差来分离香草醛的某些杂质。尤其是,进行所述步骤b)来萃取具有比香草醛的pKa更高的pKa的物种形成的那些杂质。这些物种是,例如,香草醇、愈创木酚、和某些二聚体或重化合物。根据所述步骤b)的萃取可以是全部的或部分的。依据根据本发明的方法的所述步骤b),选择pH以便获得高产率的香草醛。因此,该pH是严格超过8并且低于10。

  在这个在受控pH下的萃取步骤的过程中,这些质子化的物种由溶剂S2萃取,并且该有机层主要包含溶剂S2。然后香草醛以香草酸盐的 形式保留在水相中。对于根据本发明的方法的剩余部分,使用如此获得的水相,即,使用该含有香草酸盐的水相进行继所述液液萃取步骤之后的那些步骤。

  根据另一个实施例,溶剂S1和S2是相同的。这个实施例是有利的,因为它尤其使得有可能仅部分蒸发依据根据本发明方法的步骤a)的所述溶剂并且使用未蒸发部分进行所述液液萃取步骤。

  依据根据本发明的方法,溶剂S1和溶剂S2优选选自那些根据关于食品及其配料的制造中所使用的萃取溶剂的指令2009/32/CE和指令2010/59/UE的强制执行的法规所允许的溶剂。

  依据根据本发明方法的所述步骤b),该萃取溶剂S2不具有或具有极低至中等的水溶解度。更确切地说,所述溶剂S2在水中的最大重量含量是等于70g/l。不言而喻溶剂S2是一种有机溶剂。

  优选地,溶剂S2是一种在水中具有低或极低的溶解度的溶剂,即,在水中其最大重量含量是等于50g/l,并且优选在水中其最大重量含量是等于20g/l。溶剂S2还可以是一种水不溶性溶剂。

  在用于实施根据本发明方法的步骤b)所使用的溶剂S2中,可以提及的实例包括二氯甲烷、环己烷、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、甲基异丁基酮(MIBK)、丁醇、RPDE(己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、和戊二酸二甲酯的混合物)、或这些溶剂的混合物。

  根据一个有利的实施例,溶剂S2是选自适合消耗的溶剂。优选地,溶剂S2是选自下组,该组由以下各项组成:乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、和甲基异丁基酮(MIBK)、以及它们的混合物。甚至更优选地,溶剂S2是乙酸异丙酯。

  为了获得上述特定pH条件,根据一个实施例,根据本发明方法的步骤b)包括添加一种碱,所述碱可能是弱碱或是强碱。有利地,所述碱是选自无机碱,并且更优选水溶性无机碱。特别是,所述碱是选自下组,该组由以下各项组成:碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金 属重碳酸盐、碱土金重碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱土金属磷酸盐、碱金属磷酸氢盐、和碱土金属磷酸氢盐、以及它们的混合物。非常有利地,所述碱是选自以下无机碱:NaOH、KOH、和Na2CO3。优选地,将NaOH或KOH用作碱,并且更优选NaOH。

  这个碱添加步骤使得有可能将用于液液萃取步骤的pH调节到超过8并且低于10的pH值。优选地,依据根据本发明方法的步骤b)的所述萃取步骤是在8.1与9.5之间、非常优选在8.3与9.5之间、并且甚至更优选在8.5与9之间的pH下进行。在根据本发明的方法实施后,控制用于实施所述步骤b)的pH导致以最优产率生产高纯度的香草醛。

  依据根据本发明方法的步骤b),将所述碱添加到该香草醛溶液是在添加溶剂S2之前或在添加溶剂S2之后进行。根据一个优选的实施例,将碱快速添加到香草醛溶液中,优选以单一部分。

  根据本发明方法的一个实施例,该碱是在从15℃至60℃并且优选在30℃与50℃之间的温度下添加到该任选含有溶剂S2的香草醛溶液中。

  根据本发明方法的一个实施例,将该有利地用于进行所述步骤b)的碱在水中稀释到相对于在其中稀释了所述碱的所述溶液的重量,按重量计从5%至30%的浓度。

  依据根据本发明的方法,所述步骤b)根据有利地为0.2至3、优选从0.5至3、并且优先从0.6至1.2的在溶剂S2的质量与香草醛的质量之间的质量比进行实施。

  该液液萃取步骤优选在大气压下并且在15℃与40℃之间、并且优选在20℃与30℃之间的温度下进行。优选地,在所述萃取步骤之前进行一个冷却步骤。

  根据一个具体的实施例,将该碱在从15℃至60℃、优选从30℃至50℃的温度下添加到该在所述步骤a)后获得的香草醛溶液中,并且然后在添加用于萃取的溶剂S2之前将温度降低到优选在15℃与40℃之间、并且非常优选在20℃与30℃之间的一个温度。

  该有机相含有一些杂质(尤其是愈创木酚、香草醇和二聚体)和溶剂S2,然而该水相含有在水中的香草醛、其余杂质(例如阿魏酸、香草酸、苯甲酸和/或包含阿魏酸单元的特定二聚体)、以及还有残余溶剂 S2。有利地,将在有机相(优选不含杂质)中存在的溶剂S2在所述步骤b)的上游回收。

  依据根据本发明方法的一个分批过程,然后优选允许通过沉降将该有机相分离出以回收水相。

  依据根据本发明方法的连续过程,有利地通过使用一系列倾析混合器或至少一个搅拌、脉冲、或填充液液萃取柱进行所述液液萃取步骤。该液液萃取步骤还可以通过使用一个静态混合器以及然后一个用于连续分离该有机相和水相的离心分离器连续进行。

  依据根据本发明方法的一个有利的实施例,使在该液液萃取步骤之后获得的水相经受一个用于去除残余溶剂S2的步骤(“汽提”步骤)以提高在本发明方法后获得的香草醛的品质。

  这样一个汽提步骤是在温和条件下进行,尤其是通过注射一种气态流体(例如水蒸气或双氮,优选双氮)和/或将其放置在真空下的在其中进行根据本发明的方法的腔室中。

  优选地,该汽提步骤是在真空下进行。该汽提步骤有利地在20℃与50℃之间的温度下进行。所述步骤的持续时间是例如从40至120分钟。

  这种溶液包含存在于粗香草醛中的大比例的杂质、尤其是其pKa比香草醛的pKa低的那些物种。这些物种具体地是阿魏酸、香草酸、苯甲酸、以及特定的包含一个阿魏酸单元的二聚体。

  根据本发明方法的步骤c)是在受控的pH下进行以降低该包含处于香草酸盐形式的香草醛的溶液的pH。通过降低pH,香草醛沉淀出,那些杂质保留在溶液中,该溶液被称作母液。

  根据本发明方法的步骤c)是在4与7.5之间的pH下进行。这些香草醛沉淀条件使得有可能在该沉淀步骤之后获得的沉淀物中获得合适的香草醛产率以及还有97%的最小香草醛滴定度。该沉淀步骤过程中的pH优选在5与7之间、非常优选在5.7与6.5之间、并且甚至更优选在5.8与6.3之间。

  根据本发明方法的所述沉淀步骤是使用一种弱或强酸水溶液进行的,将该弱或强酸水溶液引入到在根据本发明方法的所述步骤b)之后 获得的所述水相中。优选地,使用不与香草醛反应的一种酸。在这些酸中,可以特别提及其形成的盐是水溶性的酸。根据一个优选的实施例,在硫酸的存在下进行上述沉淀步骤。

  依据根据本发明方法的一个实施例,所述步骤c)优选是在从15℃至40℃并且优先从25℃至40℃的温度下进行。有利地,所述沉淀步骤是在大气压下进行。依据所述根据本发明方法的实施例,所述步骤c)包括将一种存在于水溶液中的酸添加到所述在所述骤b)后通过倾析获得的水相中,优选接着将从其中沉淀出香草醛的水介质冷却。优选地,进行冷却直到达到一个有利地小于或等于20℃、并且优选小于或等于15℃的温度,优选在5℃与15℃之间的温度。

  依据根据本发明方法的另一个实施例,将酸添加到从所述步骤b)获得的所述香草醛水相是优选在50℃与95℃之间、并且非常优选在50℃与70℃之间的温度下以及优选在0.012与0.085MPa之间、并且非常优选在0.012与0.03MPa之间的压力下进行,并且接着受控冷却到在0℃与5℃之间的温度。所述冷却有利地伴随受控降压到在0.006MPa与0.008MPa之间的压力。该冷却是有利地使用一种内部交换器和/或通过在夹套中循环一种热交换流体(特别是水)来进行,该夹套装配于在其中进行步骤c)的反应器上。

  将在所述步骤c)后获得的处于沉淀形式的香草醛或香草醛衍生物在根据本发明方法的步骤d)中分离,以改善其纯化。所述步骤d)有利的至少由在过滤器或脱水机(spin-dryer)上回收固体香草醛的步骤,接着一个或多个用水洗涤的步骤,优选接着至少一个干燥步骤组成。

  在一个过滤器或脱水机上回收从所述沉淀步骤c)中获得的固体香草醛。为了去除残余杂质,尤其是包括硫酸盐类的无机盐,可能必需用水洗涤一次或多次。

  然后有利地将该香草醛干燥,以其存在形式出售。还可以根据已知方法将其研磨和/或从水或从水/醇混合物中再结晶。

  在本发明的背景下进行的该洗涤和干燥步骤是根据本领域技术人员所熟知的标准方案进行的。

  因此,根据一个实施例,根据本发明的方法在步骤d)后可以包括使香草醛在水中或在醇/水混合物中再结晶的步骤。如此获得的香草醛是 处于白色晶体的形式。

  在本发明的背景下,有可能通过进行一次或多次额外的再循环步骤进一步提高产率。

  这些额外步骤在于将在本发明的方法的过程中,例如在萃取、沉淀、或洗涤步骤过程中获得的各种流出液进行再循环。

  例如,有可能将洗涤水(即,在洗涤步骤后回收的水)再循环并且将它们用作工艺用水,即在实施根据本发明方法的所述蒸发步骤a)之前和/或之时添加的水。

  还有可能回收在该沉淀步骤后获得的母液中所包含的一些香草醛。这种回收可以通过改变pH接着用一种溶液进行萃取、或者通过再浓缩和沉淀、或通过再浓缩和萃取来进行。

  将1594g含有按重量计19.3%的香草醛、按重量计1.4%的香草醇、6g(按重量计0.4%)的苯甲酸、和18.5g(按重量计1.1%)的其他杂质(尤其是愈创木酚、二苯甲烷类型的二聚体和带有阿魏酸单元的二聚体、以及还有重化合物)的粗香草醛溶液放到装配有一个蒸馏柱和一个冷凝器的一个腔室中。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯,并且该溶剂代表该粗香草醛溶液的剩余重量。

  将860g水添加到此溶液中,并且然后将这种由乙酸乙酯组成的溶剂在大气压下并且然后在线℃的温度下蒸馏出,并且作为头馏分回收(1404g)。最后,在蒸发后将1800g水添加到该含有香草醛的溶液中。将等于360g的量的氢氧化钠(在水中按重量计22%)添加到这种香草醛溶液中,并且然后获得pH等于8.9的一种溶液。将这种溶液维持在等于34℃的温度下,并且然后允许将其冷却到24℃。

  如此获得的有机相主要包含二氯甲烷,但是还包含6g香草醛和9g杂质,尤其是香草醇、愈创木酚、二苯甲烷类型的二聚体、以及其他重化合物。

  然后将该含有处于香草酸盐形式的香草醛以及残余二氯甲烷的水相在线小时氮进行汽提。

  然后将硫酸(H2SO4,按重量计50%,在水中)添加到该水相以获得一种在29℃下pH=6.4的溶液。通过将温度降低到20℃,然后获得一种沉淀,将该沉淀过滤以回收2750g含有30g香草醛和杂质(尤其是苯甲酸和包含阿魏酸单元的特定二聚体)的母液。

  如此获得的香草醛具有98.5%滴定度,并且含有按重量计少于0.1%的Na2SO4。

  没有进行流循环的香草醛的总产率({纯化的香草醛/在粗香草醛溶液中存在的香草醛}重量比)是85%。

  通过循环洗涤水和母液的香草醛的一部分,产率是94%伴随98%的最终滴定度。

  在一个装配有一个蒸馏柱和一个冷凝器的腔室中使用200g含有按重量计19.4%的香草醛、按重量计1.4%的香草醇、按重量计1%的苯甲酸、和5g其他杂质(尤其是香草酸、愈创木酚、二苯甲烷类型的二聚体和含有阿魏酸单元的二聚体、以及还有重化合物)的粗香草醛溶液。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯,并且该溶剂代表了该粗香草醛溶液的剩余重量。

  将290g水添加到这个溶液中,并且然后将这种由乙酸乙酯组成的溶剂在大气压下在等于100℃的温度下蒸馏出,并且作为头馏分回收(180g)。将40g氢氧化钠(在水中按重量计22%)添加到这个香草醛水溶液中,并且然后获得具有的pH等于8.6的一种溶液。将这种溶液维持在等于40℃的温度下,并且然后允许将其冷却到30℃。

  如此获得的有机相主要包含乙酸异丙酯,但是还包含1.4g香草醛和2g杂质,尤其是香草醇、愈创木酚、二聚体类、以及重化合物。

  然后将该含有处于香草酸盐形式的香草醛以及残余乙酸异丙酯的水相在线小时氮进行汽提。然后将其冷却到25℃。

  然后将硫酸(在水中按重量计50%的H2SO4)添加到该水相中以获 得一种在25℃下具有的pH等于6的溶液。通过将温度降低到18℃,然后获得一种沉淀,将该沉淀过滤以回收290g含有2.5g香草醛和6.4g杂质(尤其是香草酸、苯甲酸、和包含阿魏酸单元的特定二聚体)的母液。

  通过循环洗涤水和母液香草醛的一部分,产率是83%伴随99%的最终滴定度。

  实例3(对比):使用乙酸异丙酯在pH=10.5进行萃取步骤的香草醛纯化过程

  在一个装配有一个蒸馏柱和一个冷凝器的腔室中使用200g含有按重量计19.4%的香草醛、按重量计1.4%的香草醇、按重量计1%的苯甲酸、和5g其他杂质(尤其是香草酸、愈创木酚、二苯甲烷类型的二聚体和含有阿魏酸单元的二聚体、以及还有重化合物)的粗香草醛溶液。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯,并且该溶剂代表了该粗香草醛溶液的剩余重量。

  将290g水添加到这个溶液中,并且然后将这种由乙酸乙酯组成的溶剂在大气压下在等于100℃的温度下蒸馏出,并且作为头馏分回收(182g)。将22%的氢氧化钠添加到这个香草醛水溶液中,直到获得一种具有的pH等于10.5的溶液。将这种深橙棕色溶液维持在等于40℃的温度下,并且然后允许将其冷却到30℃。

  如此获得的有机相主要包含乙酸异丙酯和一些杂质,尤其是香草醇、愈创木酚、二聚体类、以及其他重化合物。

  然后将该含有处于香草酸盐形式的香草醛以及残余乙酸异丙酯的水相在线小时氮进行汽提。然后将其冷却到25℃。

  然后将硫酸(H2SO4,在水中按重量计50%)添加到该水相以获得一种在25℃下具有的pH等于6的溶液。没有获得沉淀,甚至在将温度降低到8℃的情况下。对该富含香草醛的溶液(按重量计12.5%)的分析显示出机杂质众多,具体检测到愈创木酚、香草醇、二聚体、和其他 重化合物的存在。所获得的香草醛溶液中的杂质之中还存在香草酸和苯甲酸。

  在一个装配有一个蒸馏柱和一个冷凝器的腔室中使用200g含有按重量计19.4%的香草醛、按重量计1.4%的香草醇、按重量计1%的苯甲酸、和5g其他杂质(尤其是香草酸、愈创木酚、二苯甲烷类型的二聚体和含有阿魏酸单元的二聚体、以及还有重化合物)的粗香草醛溶液。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯,并且该溶剂代表了该粗香草醛溶液的剩余重量。

  将290g水添加到这个溶液中,并且然后将这种由乙酸乙酯组成的溶剂在大气压下在等于100℃的温度下蒸馏出,并且作为头馏分回收。将22%的氢氧化钠添加到这个香草醛水溶液中,直到获得一种具有的pH等于7.5的溶液。将这种溶液维持在等于40℃的温度下,并且然后允许将其冷却到30℃。

  如此获得的有机相(55g)主要包含乙酸异丙酯和按重量计31%的香草醛,以及杂质,尤其是香草醇、愈创木酚、二聚体类、以及其他重化合物。

  然后将该含有处于香草酸盐形式的香草醛以及残余乙酸异丙酯的水相在线小时氮进行汽提。然后将其冷却到25℃。

  然后将硫酸(H2SO4,在水中按重量计50%)添加到该水相中以获得一种在25℃下具有等于6的pH的溶液。

  通过将温度降低到18℃,然后获得一种沉淀,将该沉淀过滤以回收242g含有苯甲酸、香草酸、和其他杂质(尤其是包含阿魏酸单元的特定二聚体)的母液。

  没有进行流循环的香草醛的总产率({纯化的香草醛/在粗香草醛溶液中存在的香草醛}重量比)仅是35%。

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  2、述了一种用于从含有杂质的香草醛 或香草醛衍生物在溶剂 S1 中的溶液纯化香草醛 及其衍生物的方法, 包括下列步骤 : a) 在水存在 下将溶剂 S1 蒸发以获得香草醛或香草醛衍生物 的水溶液的步骤 ; b)通过使在步骤a)结束时获得 的水溶液在大于 8 并且小于 10 的 pH 下与溶剂 S2 相接触的液液萃取步骤, 以获得有机相和含有香 草醛或香草醛衍生物以及残余溶剂 S2 的水相 ; c) 在 4 与 7.5 之间的 pH 下使包含在步骤 b) 结束时 获得的水相中的香草醛沉淀的步骤, 以及 d) 将该 香草醛或它的一种衍生物分离的步骤。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家。

  4、在下将溶剂 S1 蒸发以获得香草醛或香草醛衍生物的水溶液的步骤 ; b) 通过将在步骤 a) 后获得的水溶液在超过 8 并且低于 10 的 pH 下与溶剂 S2 相接触的 液液萃取步骤, 以获得有机相和含有香草醛或香草醛衍生物以及残余溶剂 S2 的水相 ; c) 在 4 至 7.5 的 pH 下使在在步骤 b) 后获得的水相中包含的香草醛沉淀的步骤, 以及 d) 将该香草醛或它的一种衍生物分离的步骤。 2. 如权利要求 1 所述的方法, 其中溶剂 S2 不同于溶剂 S1, 或溶剂 S1 和 S2 相同。 3. 如权利要求 1 或权利要求 2 所述的方法, 其中所述溶剂 S1 具有小于 100的。

  5、沸点或 者与水形成一种具有小于 100的沸点的共沸混合物。 4.如权利要求1至3中任一项所述的方法, 其中所述溶剂S1选自乙酸烷基酯(乙酸乙 酯、 乙酸丙酯、 乙酸异丙酯 )、 MEK( 甲基乙基酮 )、 环己烷、 和二氯甲烷。 5.如权利要求1至4中任一项所述的方法, 其中所述溶剂S2在水中的最大重量含量等 于 70g/l。 6. 如权利要求 1 至 5 中任一项所述的方法, 其中所述溶剂 S2 选自二氯甲烷、 环己烷、 乙酸乙酯、 乙酸丙酯、 乙酸异丙酯、 乙酸正丁酯、 乙酸异戊酯、 甲基异丁基酮 (MIBK)、 丁醇、 RPDE( 己二酸二甲酯、 丁二酸二甲酯、 和戊二酸二甲酯的混合物 。

  6、) 或这些溶 剂的混合物。 7. 如权利要求 1 至 6 中任一项所述的方法, 其中所述溶剂 S2 是乙酸异丙酯。 8. 如权利要求 1 至 7 中任一项所述的方法, 其中所述步骤 b) 包括添加弱碱或强碱。 9. 如权利要求 1 至 8 中任一项所述的方法, 其中所述液液萃取步骤是在 8.5 至 9 的 pH 下进行的。 10.如权利要求1至9中任一项所述的方法, 其中将所述碱在水中稀释到相对于将所述 碱稀释在其中的所述水溶液的重量按重量计 5至 30的浓度。 11. 如权利要求 1 至 10 中任一项所述的方法, 其中所述步骤 b) 根据在该溶剂 S2 的质 量与草酸醛的质量之间的 0.2。

  7、 至 3 的质量比进行实施。 12. 如权利要求 1 至 11 中任一项所述的方法, 其中所述在该液液萃取步骤后获得的水 相经受用于去除残余溶剂 S2 的步骤。 13. 如权利要求 1 至 12 中任一项所述的方法, 其中在所述沉淀步骤过程中的 pH 是 5.7 至 6.5。 14.如权利要求1至13之一项所述的方法, 其中所述步骤d)至少由在过滤器或脱水机 上回收固体香草醛的步骤、 接着一个或多个用水洗涤的步骤组成。 15.如权利要求1至14中任一项所述的方法, 其中该方法在步骤d)之后包括使该香草 醛在水中或在醇 / 水混合物中再结晶的步骤。 权 利 要 求 书 CN 103987686 。

  8、A 2 1/9 页 3 通过液液萃取纯化香草醛的方法 0001 本发明涉及一种用于纯化香草醛及其衍生物、 尤其是从发酵获得的天然香草醛的 方法。出于本发明的目的, 术语 “香草醛衍生物” 具体指香草醛糖苷。 0002 香草醛是一种作为香味剂和 / 或香料在许多应用领域广泛使用的产品。因此, 香 草醛大量消耗于食品工业和畜牧业中, 但是它在其他领域也有应用, 例如制药业或香水业。 其结果是, 香草醛是一种大量生产的产品。 0003 在使用香味剂的背景下, 香草醛对于以往被指定为 “天然产品” 的产品愈加重要。 根据在欧洲和在美国的法规, 这意味着这种化合物必须通过物理、 酶、 或微生物过程并且仅。

  9、 从植物或动物源材料获得。 0004 因此, 关于香草醛的纯化的研究集中在使用天然、 廉价并且可再生的原料上。 在这 一背景下, 许多专利申请涉及微生物或酶法生产香草醛。总体上, 通过一种微生物或酶将 一种合适的前体转化成香草醛。在所使用的这些前体中, 可以特别提及丁香酚或相关分子 ( 例如异丁香酚 )、 阿魏酸、 姜黄素、 或泰国安息香树脂 (Thai benzoin resin)。然而, 这些 方法获得的产率普遍很低。 0005 在所有这些方法中, 可以提及的一个实例是在专利申请 EP0761817 中描述的发酵 过程, 该过程描述了使用两种拟无枝酸菌 (Amycolatopsis) 属的。

  10、菌株用于以阿魏酸开始的 发酵。 0006 对于优化用于制备香草醛及其衍生物、 尤其是天然香草醛的方法仍存在很大的需 要。 0007 因此, 本发明的一个目的是提供一种用于以非常高的尤其是大于 80、 或者甚至 大于 90的香草醛产率来纯化香草醛的方法。 0008 本发明的还有一个目是提供一种用于纯化香草醛的方法, 这种方法使得有可能以 非常高的尤其是大于 97、 或者甚至等于 100滴定度获得香草醛。 0009 本发明还有一个目的是提供一种用于以工业规模以商业化产品的形式获得香草 醛或其衍生物的方法, 如此获得的产品在这些法规的含义之内是天然的。 0010 根据本发明的方法和该方法实施的步骤是。

  11、根据香味剂法规号 1334/2008/EC 进行 的。 0011 本发明因此涉及一种用于纯化香草醛及其衍生物的方法, 该方法从含有杂质的香 草醛或香草醛衍生物在溶剂 S1 中的溶液开始, 该方法包括下列步骤 : 0012 a) 在水存在下将溶剂 S1 蒸发以获得香草醛或香草醛衍生物的水溶液的步骤 ; 0013 b) 通过将在步骤 a) 后获得的水溶液在超过 8 并且低于 10 的 pH 下与溶剂 S2 接触 的液液萃取步骤, 以获得有机相和含有香草醛或香草醛衍生物以及残余溶剂 S2 的水相 ; 0014 c)在4至7.5的pH下使在步骤b)后获得的水相中包含的香草醛或它的一种衍生 物沉淀的步骤。

  12、, 以及 0015 d) 将该香草醛或它的一种衍生物分离的步骤。 0016 本发明的方法在于纯化一种含有杂质的香草醛或它的一种衍生物以及溶剂 (S1) 的溶液。在这些杂质中, 可以提及的实例包括苯甲酸、 香草醇、 和愈创木酚、 以及它们的混 说 明 书 CN 103987686 A 3 2/9 页 4 合物。该香草醛溶液还可以任选地包含其他杂质, 特别是香草酸、 阿魏酸、 具有带几个苯基 ( 通常是两个或三个苯基 ) 的主链的化合物、 以及还有其他重化合物。在本发明中, 所述含 有两个苯基的化合物被称为二聚体。 它们具体是二苯甲烷及其在苯基上带有取代基的衍生 物。在这些二聚体中存在的这些苯基有。

  13、利地被一个碳基链或一个含有杂原子 ( 例如氧 ) 的 链分开。包含阿魏酸单元 (ferulic unit) 的特定二聚体有利地存在于所述香草醛溶液中。 在该香草醛溶液中有利存在的二聚体具有以下化学式 : 0017 0018 在初始香草醛溶液 ( 粗香草醛 ) 中的杂质 / 香草醛重量比通常是在 0.10 与 0.35 之间、 并且优选在 0.15 与 0.35 之间。因此, 本发明的方法在于去除这些杂质以提高最终的 香草醛滴定度。 0019 有待纯化的这种香草醛溶液还被称为 “起始香草醛溶液” 或 “初始香草醛溶液” 或 “粗香草醛” 。 0020 根据本发明的方法使得有可能以高滴定度从一种不。

  14、纯香草醛溶液获得处于固体 形式的香草醛。 0021 依据根据本发明的方法的一个有利的实施例, 香草醛在溶剂 S1 中的溶液是从一 个发酵过程获得。一个尤其可以提及的发酵过程是在 EP0761817 中描述的过程。 0022 根据一个实施例, 这种粗香草醛是一种含有在阿魏酸的发酵过程以及该发酵的稳 定过程中形成的杂质的香草醛溶液。 0023 根据本发明的方法还适合于纯化一种香草醛衍生物, 例如香草醛糖苷, 尤其是从 香草豆荚萃取的天然来源的香草醛糖苷。 0024 根据本发明的方法是按照一个连续过程或一个分批过程进行的。 0025 当它是按照一个分批过程进行时, 根据本发明的方法, 尤其是在所述步。

  15、骤 a)、 b)、 和 c) 中是优选在同一腔室中进行的, 该腔室有利地配备有至少一个蒸馏柱, 在该蒸馏柱上 安装有至少一个冷凝器。 0026 步骤 a)- 在水的存在下蒸发溶剂 S1 0027 本发明的方法包括一个步骤 a), 该步骤 a) 在于通过蒸发去除存在于初始香草醛 溶液或香草醛衍生物溶液中的溶剂 S1。依据根据本发明的方法, 所述蒸发步骤是在水的存 在下进行的。优选地, 溶剂 S1 具有小于 100的沸点或与水形成一种具有小于 100的沸 点的共沸混合物。 0028 在这些溶剂 S1 中, 可以提及的实例包括法规所允许的有机溶剂, 如乙酸烷基酯 ( 乙酸乙酯、 乙酸丙酯、 乙酸异丙。

  16、酯 )、 MEK( 甲基乙基酮 )、 环己烷、 和二氯甲烷。溶剂 S1 还 可以是水。 0029 溶剂 S1 还可以是一种有机溶剂混合物, 尤其是上述有机溶剂的一种混合物或水 说 明 书 CN 103987686 A 4 3/9 页 5 与有机溶剂的一种混合物。 0030 根据一个优选的实施例, 溶剂 S1 是乙酸乙酯。 0031 优选地, 在该初始香草醛溶液中, 相对于所述溶液的总质量, 香草醛的质量浓度是 在 10与 60之间、 更优选从 10至 40、 并且甚至更优选从 10至 35。根据本发明 的步骤a)在于去除溶剂S1以获得一种香草醛水溶液, 其中相对于所述溶液的总质量, 香草 醛的。

  17、质量浓度优选是在 5与 40之间、 更优选在 5与 35之间、 并且甚至更优选在 5 与 25之间。 0032 依据根据本发明的方法, 该蒸发步骤 a) 是在水的存在下进行, 水是在所述蒸发步 骤实施之前和 / 或实施过程中添加到该初始香草醛溶液中。 0033 根据一个优选的实施例, 在步骤 a) 的背景下, 在水的存在下通过蒸发, 例如通过 蒸馏或通过使用一个蒸发器, 来去除粗香草醛的溶剂 S1, 使得香草醛和杂质以可溶性或不 溶性形式最终到了水相中。在通过蒸馏蒸发的情况下, 溶剂 S1 可以在大气压下或真空下或 可替代地在大气压并且然后在线 可以将水以一个或多个部分添。

  18、加到该初始香草醛溶液中。 优选使用适于消耗的水 ( 例如自来水 )。还可能使用适于消耗的、 源自根据本发明的方法的再生水 ( 例如洗涤水、 或结晶化或沉淀的母液 ), 如下文所述。 0035 在所述蒸发步骤 a) 实施之前和 / 或过程中有利地添加到该初始香草醛溶液中的 水量是使得相对于所述溶液的总质量, 在步骤 a) 后获得的水溶液中香草醛的质量浓度是 有利地在按重量计5与40之间、 非常有利地在按重量计5与35之间、 并且甚至更有 利地在按重量计 5与 25之间。优选地, 该质量浓度是按重量计从 10到 15。在所述 步骤 a) 后获得的香草醛水溶液包含在发酵过程中形成的杂质以及更普遍的是。

  19、存在于经受 蒸发步骤的香草醛溶液中的那些。 0036 优选地, 所述蒸发步骤 a) 是在 60与 120之间、 并且非常优选在 80与 120 之间的温度下进行。 0037 步骤 b)- 液液萃取 0038 在步骤 a) 后, 所获得的香草醛或香草醛衍生物的水溶液在特定 pH 条件下经受一 个液液萃取步骤。 0039 用于这个萃取步骤的溶剂在下文中称为溶剂 S2。 0040 这个步骤是在一个受控 pH 下进行以通过 pKa 差来分离香草醛的某些杂质。尤其 是, 进行所述步骤 b) 来萃取具有比香草醛的 pKa 更高的 pKa 的物种形成的那些杂质。这些 物种是, 例如, 香草醇、 愈创木酚、 。

  20、和某些二聚体或重化合物。根据所述步骤 b) 的萃取可以 是全部的或部分的。 依据根据本发明的方法的所述步骤b), 选择pH以便获得高产率的香草 醛。因此, 该 pH 是严格超过 8 并且低于 10。 0041 在这个在受控pH下的萃取步骤的过程中, 这些质子化的物种由溶剂S2萃取, 并且 该有机层主要包含溶剂S2。 然后香草醛以香草酸盐的形式保留在水相中。 对于根据本发明 的方法的剩余部分, 使用如此获得的水相, 即, 使用该含有香草酸盐的水相进行继所述液液 萃取步骤之后的那些步骤。 0042 根据一个实施例, 该萃取溶剂 S2 不同于在初始香草醛溶液中存在的溶剂 S1。 0043 根据另一个。

  21、实施例, 溶剂 S1 和 S2 是相同的。这个实施例是有利的, 因为它尤其使 说 明 书 CN 103987686 A 5 4/9 页 6 得有可能仅部分蒸发依据根据本发明方法的步骤 a) 的所述溶剂并且使用未蒸发部分进行 所述液液萃取步骤。 0044 依据根据本发明的方法, 溶剂 S1 和溶剂 S2 优选选自那些根据关于食品及其配料 的制造中所使用的萃取溶剂的指令2009/32/CE和指令2010/59/UE的强制执行的法规所允 许的溶剂。 0045 依据根据本发明方法的所述步骤 b), 该萃取溶剂 S2 不具有或具有极低至中等的 水溶解度。更确切地说, 所述溶剂 S2 在水中的最大重量含量。

  22、是等于 70g/l。不言而喻溶剂 S2 是一种有机溶剂。 0046 优选地, 溶剂 S2 是一种在水中具有低或极低的溶解度的溶剂, 即, 在水中其最大 重量含量是等于 50g/l, 并且优选在水中其最大重量含量是等于 20g/l。溶剂 S2 还可以是 一种水不溶性溶剂。 0047 所述萃取溶剂 S2 有利地具有低于 200、 并且优选低于 150的沸点。 0048 在用于实施根据本发明方法的步骤 b) 所使用的溶剂 S2 中, 可以提及的实例包括 二氯甲烷、 环己烷、 乙酸乙酯、 乙酸丙酯、 乙酸异丙酯、 乙酸正丁酯、 乙酸异戊酯、 甲基异丁基 酮(MIBK)、 丁醇、RPDE(己二酸二甲酯、。

  23、 丁二酸二甲酯、 和戊二酸二甲酯的混 合物 )、 或这些溶剂的混合物。 0049 根据一个有利的实施例, 溶剂 S2 是选自适合消耗的溶剂。优选地, 溶剂 S2 是选自 下组, 该组由以下各项组成 : 乙酸乙酯、 乙酸丙酯、 乙酸异丙酯、 乙酸正丁酯、 乙酸异戊酯、 和 甲基异丁基酮 (MIBK)、 以及它们的混合物。甚至更优选地, 溶剂 S2 是乙酸异丙酯。 0050 为了获得上述特定pH条件, 根据一个实施例, 根据本发明方法的步骤b)包括添加 一种碱, 所述碱可能是弱碱或是强碱。有利地, 所述碱是选自无机碱, 并且更优选水溶性无 机碱。特别是, 所述碱是选自下组, 该组由以下各项组成 :。

  24、 碱金属氢氧化物、 碱土金属氢氧 化物、 碱金属重碳酸盐、 碱土金重碳酸盐、 碱金属碳酸氢盐、 碱土金属碳酸氢盐、 碱金属磷酸 盐、 碱土金属磷酸盐、 碱金属磷酸氢盐、 和碱土金属磷酸氢盐、 以及它们的混合物。 非常有利 地, 所述碱是选自以下无机碱 : NaOH、 KOH、 和 Na2CO3。优选地, 将 NaOH 或 KOH 用作碱, 并且更 优选 NaOH。 0051 这个碱添加步骤使得有可能将用于液液萃取步骤的 pH 调节到超过 8 并且低于 10 的 pH 值。优选地, 依据根据本发明方法的步骤 b) 的所述萃取步骤是在 8.1 与 9.5 之间、 非 常优选在 8.3 与 9.5 。

  25、之间、 并且甚至更优选在 8.5 与 9 之间的 pH 下进行。在根据本发明的 方法实施后, 控制用于实施所述步骤 b) 的 pH 导致以最优产率生产高纯度的香草醛。 0052 依据根据本发明方法的步骤 b), 将所述碱添加到该香草醛溶液是在添加溶剂 S2 之前或在添加溶剂 S2 之后进行。根据一个优选的实施例, 将碱快速添加到香草醛溶液中, 优选以单一部分。 0053 根据本发明方法的一个实施例, 该碱是在从 15至 60并且优选在 30与 50 之间的温度下添加到该任选含有溶剂 S2 的香草醛溶液中。 0054 根据本发明方法的一个实施例, 将该有利地用于进行所述步骤 b) 的碱在水中稀 。

  26、释到相对于在其中稀释了所述碱的所述溶液的重量, 按重量计从 5至 30的浓度。 0055 依据根据本发明的方法, 所述步骤 b) 根据有利地为 0.2 至 3、 优选从 0.5 至 3、 并 且优先从 0.6 至 1.2 的在溶剂 S2 的质量与香草醛的质量之间的质量比进行实施。 说 明 书 CN 103987686 A 6 5/9 页 7 0056 该液液萃取步骤优选在大气压下并且在 15与 40之间、 并且优选在 20与 30之间的温度下进行。优选地, 在所述萃取步骤之前进行一个冷却步骤。 0057 根据一个具体的实施例, 将该碱在从15至60、 优选从30至50的温度下添 加到该在所述步。

  27、骤 a) 后获得的香草醛溶液中, 并且然后在添加用于萃取的溶剂 S2 之前将 温度降低到优选在 15与 40之间、 并且非常优选在 20与 30之间的一个温度。 0058 在步骤 b) 后, 获得一个有机相和一个水相。 0059 该有机相含有一些杂质(尤其是愈创木酚、 香草醇和二聚体)和溶剂S2, 然而该水 相含有在水中的香草醛、 其余杂质 ( 例如阿魏酸、 香草酸、 苯甲酸和 / 或包含阿魏酸单元的 特定二聚体 )、 以及还有残余溶剂 S2。有利地, 将在有机相 ( 优选不含杂质 ) 中存在的溶剂 S2 在所述步骤 b) 的上游回收。 0060 依据根据本发明方法的一个分批过程, 然后优选允。

  28、许通过沉降将该有机相分离出 以回收水相。 0061 依据根据本发明方法的连续过程, 有利地通过使用一系列倾析混合器或至少一个 搅拌、 脉冲、 或填充液液萃取柱进行所述液液萃取步骤。 该液液萃取步骤还可以通过使用一 个静态混合器以及然后一个用于连续分离该有机相和水相的离心分离器连续进行。 0062 依据根据本发明方法的一个有利的实施例, 使在该液液萃取步骤之后获得的水相 经受一个用于去除残余溶剂 S2 的步骤 (“汽提” 步骤 ) 以提高在本发明方法后获得的香草 醛的品质。 0063 这样一个汽提步骤是在温和条件下进行, 尤其是通过注射一种气态流体 ( 例如水 蒸气或双氮, 优选双氮 ) 和 /。

  29、 或将其放置在真空下的在其中进行根据本发明的方法的腔室 中。 0064 优选地, 该汽提步骤是在真空下进行。该汽提步骤有利地在 20与 50之间的温 度下进行。所述步骤的持续时间是例如从 40 至 120 分钟。 0065 . 步骤 c)- 沉淀 0066 在步骤 b) 后, 该香草醛或香草醛衍生物以香草酸盐的形式存在于水溶液中。 0067 这种溶液包含存在于粗香草醛中的大比例的杂质、 尤其是其 pKa 比香草醛的 pKa 低的那些物种。这些物种具体地是阿魏酸、 香草酸、 苯甲酸、 以及特定的包含一个阿魏酸单 元的二聚体。 0068 根据本发明方法的步骤c)是在受控的pH下进行以降低该包含处于。

  30、香草酸盐形式 的香草醛的溶液的 pH。通过降低 pH, 香草醛沉淀出, 那些杂质保留在溶液中, 该溶液被称作 母液。 0069 根据本发明方法的步骤 c) 是在 4 与 7.5 之间的 pH 下进行。这些香草醛沉淀条件 使得有可能在该沉淀步骤之后获得的沉淀物中获得合适的香草醛产率以及还有 97的最 小香草醛滴定度。 该沉淀步骤过程中的pH优选在5与7之间、 非常优选在5.7与6.5之间、 并且甚至更优选在 5.8 与 6.3 之间。 0070 根据本发明方法的所述沉淀步骤是使用一种弱或强酸水溶液进行的, 将该弱或强 酸水溶液引入到在根据本发明方法的所述步骤 b) 之后获得的所述水相中。优选地,。

  31、 使用不 与香草醛反应的一种酸。在这些酸中, 可以特别提及其形成的盐是水溶性的酸。根据一个 优选的实施例, 在硫酸的存在下进行上述沉淀步骤。 说 明 书 CN 103987686 A 7 6/9 页 8 0071 依据根据本发明方法的一个实施例, 所述步骤 c) 优选是在从 15至 40并且优 先从 25至 40的温度下进行。有利地, 所述沉淀步骤是在大气压下进行。依据所述根据 本发明方法的实施例, 所述步骤 c) 包括将一种存在于水溶液中的酸添加到所述在所述骤 b)后通过倾析获得的水相中, 优选接着将从其中沉淀出香草醛的水介质冷却。 优选地, 进行 冷却直到达到一个有利地小于或等于 20、 。

  32、并且优选小于或等于 15的温度, 优选在 5 与 15之间的温度。 0072 依据根据本发明方法的另一个实施例, 将酸添加到从所述步骤 b) 获得的所述香 草醛水相是优选在 50与 95之间、 并且非常优选在 50与 70之间的温度下以及优选 在 0.012 与 0.085MPa 之间、 并且非常优选在 0.012 与 0.03MPa 之间的压力下进行, 并且接 着受控冷却到在 0与 5之间的温度。所述冷却有利地伴随受控降压到在 0.006MPa 与 0.008MPa之间的压力。 该冷却是有利地使用一种内部交换器和/或通过在夹套中循环一种 热交换流体 ( 特别是水 ) 来进行, 该夹套装配于在。

  33、其中进行步骤 c) 的反应器上。 0073 步骤 d)- 分离香草醛 0074 将在所述步骤 c) 后获得的处于沉淀形式的香草醛或香草醛衍生物在根据本发 明方法的步骤 d) 中分离, 以改善其纯化。所述步骤 d) 有利的至少由在过滤器或脱水机 (spin-dryer) 上回收固体香草醛的步骤, 接着一个或多个用水洗涤的步骤, 优选接着至少 一个干燥步骤组成。 0075 在一个过滤器或脱水机上回收从所述沉淀步骤 c) 中获得的固体香草醛。为了去 除残余杂质, 尤其是包括硫酸盐类的无机盐, 可能必需用水洗涤一次或多次。 0076 然后有利地将该香草醛干燥, 以其存在形式出售。还可以根据已知方法将其。

  34、研磨 和 / 或从水或从水 / 醇混合物中再结晶。 0077 在本发明的背景下进行的该洗涤和干燥步骤是根据本领域技术人员所熟知的标 准方案进行的。 0078 因此, 根据一个实施例, 根据本发明的方法在步骤 d) 后可以包括使香草醛在水中 或在醇 / 水混合物中再结晶的步骤。如此获得的香草醛是处于白色晶体的形式。 0079 在本发明的背景下, 有可能通过进行一次或多次额外的再循环步骤进一步提高产 率。 0080 这些额外步骤在于将在本发明的方法的过程中, 例如在萃取、 沉淀、 或洗涤步骤过 程中获得的各种流出液进行再循环。 0081 例如, 有可能将洗涤水(即, 在洗涤步骤后回收的水)再循环并。

  35、且将它们用作工艺 用水, 即在实施根据本发明方法的所述蒸发步骤 a) 之前和 / 或之时添加的水。 0082 还有可能回收在该沉淀步骤后获得的母液中所包含的一些香草醛。 这种回收可以 通过改变 pH 接着用一种溶液进行萃取、 或者通过再浓缩和沉淀、 或通过再浓缩和萃取来进 行。 0083 还有可能通过洗涤来回收在萃取步骤后获得的有机相中所包含的一些香草醛。 0084 以下实例进一步说明本发明, 但是绝不以任何方式进行限制。 0085 实例 1 : 使用二氯甲烷 (DCM) 进行萃取步骤的香草醛纯化过程 0086 将 1594g 含有按重量计 19.3的香草醛、 按重量计 1.4的香草醇、 6g。

  36、( 按重量计 0.4 ) 的苯甲酸、 和 18.5g( 按重量计 1.1 ) 的其他杂质 ( 尤其是愈创木酚、 二苯甲烷类 说 明 书 CN 103987686 A 8 7/9 页 9 型的二聚体和带有阿魏酸单元的二聚体、 以及还有重化合物 ) 的粗香草醛溶液放到装配有 一个蒸馏柱和一个冷凝器的一个腔室中。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯, 并且该溶 剂代表该粗香草醛溶液的剩余重量。 0087 将 860g 水添加到此溶液中, 并且然后将这种由乙酸乙酯组成的溶剂在大气压下 并且然后在线的温度下蒸馏出, 并且作为头馏分回收 (1404g)。最后, 在 蒸发后将 1800g 水添。

  37、加到该含有香草醛的溶液中。将等于 360g 的量的氢氧化钠 ( 在水中 按重量计 22 ) 添加到这种香草醛溶液中, 并且然后获得 pH 等于 8.9 的一种溶液。将这种 溶液维持在等于 34的温度下, 并且然后允许将其冷却到 24。 0088 接着, 添加 200g 二氯甲烷 (DCM) 并且然后在 24进行该萃取步骤。 0089 如此获得的有机相主要包含二氯甲烷, 但是还包含6g香草醛和9g杂质, 尤其是香 草醇、 愈创木酚、 二苯甲烷类型的二聚体、 以及其他重化合物。 0090 然后将该含有处于香草酸盐形式的香草醛以及残余二氯甲烷的水相在线、通过注射 2 小时氮进行汽提。 0091 然后将硫酸 (H2SO4, 按重量计 50, 在水中 ) 添加到该水相以获得一种在 29下 pH6.4的溶液。 通过将温度降低到20, 然后获得一种沉淀, 将该沉淀过滤以回收2750g 含有 30g 香草醛和杂质 ( 尤其是苯甲酸和包含阿魏酸单元的特定二聚体 ) 的母液。 0092 最后, 用 750g 水将所获得的固体洗涤两次。 0093 如此获得的香草醛具有 98.5滴定度, 并且含有按重量计少于 0.1的 Na2SO4。 0094 没有进行流循环的香草醛的总产率 ( 纯化的香草醛 / 在粗香草醛溶液中存在的 香草醛 重量比 ) 是 85。 009。

  39、5 通过循环洗涤水和母液的香草醛的一部分, 产率是 94伴随 98的最终滴定度。 0096 实例 2 : 使用乙酸异丙酯进行萃取步骤的香草醛纯化过程 0097 在一个装配有一个蒸馏柱和一个冷凝器的腔室中使用 200g 含有按重量计 19.4 的香草醛、 按重量计 1.4的香草醇、 按重量计 1的苯甲酸、 和 5g 其他杂质 ( 尤其是香草 酸、 愈创木酚、 二苯甲烷类型的二聚体和含有阿魏酸单元的二聚体、 以及还有重化合物 ) 的 粗香草醛溶液。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯, 并且该溶剂代表了该粗香草醛溶液 的剩余重量。 0098 将 290g 水添加到这个溶液中, 并且然后将这种由乙酸乙酯。

  40、组成的溶剂在大气压 下在等于 100的温度下蒸馏出, 并且作为头馏分回收 (180g)。将 40g 氢氧化钠 ( 在水中 按重量计 22 ) 添加到这个香草醛水溶液中, 并且然后获得具有的 pH 等于 8.6 的一种溶 液。将这种溶液维持在等于 40的温度下, 并且然后允许将其冷却到 30。 0099 接着, 添加 39g 乙酸异丙酯并且然后在 30进行该萃取步骤。 0100 如此获得的有机相主要包含乙酸异丙酯, 但是还包含1.4g香草醛和2g杂质, 尤其 是香草醇、 愈创木酚、 二聚体类、 以及重化合物。 0101 然后将该含有处于香草酸盐形式的香草醛以及残余乙酸异丙酯的水相在线 小时氮进行汽提。然后将其冷却到 25。 0102 然后将硫酸 ( 在水中按重量计 50的 H2SO4) 添加到该水相中以获得一种在 25 下具有的 pH 等于 6 的溶液。通过将温度降低到 18, 然后获得一种沉淀, 将该沉淀过滤以 回收 290g 含有 2.5g 香草醛和 6.4g 杂质 ( 尤其是香草酸、 苯甲酸、 和包含阿魏酸单元的特 说 明 书 CN 103987686 A 9 8/9 页 10 定二聚体 ) 的母液。 0103 最后, 用 200g 水将所获得的固体洗涤两次。 0104 如此获得的香草醛具有 99滴定度, 并且含有少于。

  42、 0.1的 Na2SO4。 0105 不进行流循环的香草醛的总产率是 80。 0106 通过循环洗涤水和母液香草醛的一部分, 产率是 83伴随 99的最终滴定度。 0107 实例 3( 对比 ) : 使用乙酸异丙酯在 pH 10.5 进行萃取步骤的香草醛纯化过程 0108 在一个装配有一个蒸馏柱和一个冷凝器的腔室中使用 200g 含有按重量计 19.4 的香草醛、 按重量计 1.4的香草醇、 按重量计 1的苯甲酸、 和 5g 其他杂质 ( 尤其是香草 酸、 愈创木酚、 二苯甲烷类型的二聚体和含有阿魏酸单元的二聚体、 以及还有重化合物 ) 的 粗香草醛溶液。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯, 并。

  43、且该溶剂代表了该粗香草醛溶液 的剩余重量。 0109 将 290g 水添加到这个溶液中, 并且然后将这种由乙酸乙酯组成的溶剂在大气压 下在等于 100的温度下蒸馏出, 并且作为头馏分回收 (182g)。将 22的氢氧化钠添加到 这个香草醛水溶液中, 直到获得一种具有的 pH 等于 10.5 的溶液。将这种深橙棕色溶液维 持在等于 40的温度下, 并且然后允许将其冷却到 30。 0110 接着, 添加 39g 乙酸异丙酯并且然后在 30进行萃取步骤。 0111 如此获得的有机相主要包含乙酸异丙酯和一些杂质, 尤其是香草醇、 愈创木酚、 二 聚体类、 以及其他重化合物。 0112 然后将该含有处于。

  44、香草酸盐形式的香草醛以及残余乙酸异丙酯的水相在线 小时氮进行汽提。然后将其冷却到 25。 0113 然后将硫酸 (H2SO4, 在水中按重量计 50 ) 添加到该水相以获得一种在 25下具 有的 pH 等于 6 的溶液。没有获得沉淀, 甚至在将温度降低到 8的情况下。对该富含香草 醛的溶液 ( 按重量计 12.5 ) 的分析显示出机杂质众多, 具体检测到愈创木酚、 香草醇、 二 聚体、 和其他重化合物的存在。 所获得的香草醛溶液中的杂质之中还存在香草酸和苯甲酸。 0114 因此该酸化步骤不能使该纯化的香草醛分离。 0115 实例 4(。

  45、 对比 ) 使用乙酸异丙酯在 pH 7.5 进行萃取步骤的香草醛纯化过程 0116 在一个装配有一个蒸馏柱和一个冷凝器的腔室中使用 200g 含有按重量计 19.4 的香草醛、 按重量计 1.4的香草醇、 按重量计 1的苯甲酸、 和 5g 其他杂质 ( 尤其是香草 酸、 愈创木酚、 二苯甲烷类型的二聚体和含有阿魏酸单元的二聚体、 以及还有重化合物 ) 的 粗香草醛溶液。在这种溶液中存在的溶剂是乙酸乙酯, 并且该溶剂代表了该粗香草醛溶液 的剩余重量。 0117 将 290g 水添加到这个溶液中, 并且然后将这种由乙酸乙酯组成的溶剂在大气压 下在等于 100的温度下蒸馏出, 并且作为头馏分回收。将。

  46、 22的氢氧化钠添加到这个香 草醛水溶液中, 直到获得一种具有的pH等于7.5的溶液。 将这种溶液维持在等于40的温 度下, 并且然后允许将其冷却到 30。 0118 接着, 添加 39g 乙酸异丙酯并且然后在 30进行萃取步骤。 0119 如此获得的有机相 (55g) 主要包含乙酸异丙酯和按重量计 31的香草醛, 以及杂 质, 尤其是香草醇、 愈创木酚、 二聚体类、 以及其他重化合物。 0120 然后将该含有处于香草酸盐形式的香草醛以及残余乙酸异丙酯的水相在真空 说 明 书 CN 103987686 A 10 9/9 页 11 (150mmHg 0.2 巴 ) 下于 35通过注射 2 小时氮。

  47、进行汽提。然后将其冷却到 25。 0121 然后将硫酸 (H2SO4, 在水中按重量计 50 ) 添加到该水相中以获得一种在 25下 具有等于 6 的 pH 的溶液。 0122 通过将温度降低到 18, 然后获得一种沉淀, 将该沉淀过滤以回收 242g 含有苯甲 酸、 香草酸、 和其他杂质 ( 尤其是包含阿魏酸单元的特定二聚体 ) 的母液。 0123 最后, 用 200g 水将所获得的固体洗涤两次。 0124 如此获得的香草醛 (14g) 具有的滴定度是 98.7。 0125 没有进行流循环的香草醛的总产率 ( 纯化的香草醛 / 在粗香草醛溶液中存在的 香草醛 重量比 ) 仅是 35。 说 明 书 CN 103987686 A 11 。

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