Verfahren zur schonenden Entfernung von Lösungsmittelresten aus Riech-und/oder Aromastoffen

Abstract

 Die Reinigung von organischen Reaktionsprodukten, die aromatische Lösungsmittelreste enthalten, kann durch Zusatz eines Esters mit einem Siedepunkt unterhalb des Siedepunktes von Reaktionsprodukt und Lösungsmittelrest und nachfolgender Destillation erfolgen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur schonenden Entfernung von Lösungsmittelresten, im besonderen Toluol und/oder Benzol, aus organischen Reaktionsprodukten wie Riech- und/oder Aromastoffen.

[0002] Für die Entfernung von Lösungsmittelresten, wie Benzol- oder Toluolspuren, aus organischen Reaktionsprodukten, wie Riech- und/oder Aromastoffen, wird bevorzugt Wasser eingesetzt, welches mit den Lösungsmitteln ein Azeotrop bildet und diese aus dem Riech- bzw. Aromastoff herausschleppt (A. Hahn, Betriebs- und verfahrenstechnische Grundoperationen, VCH-Verlag, Weinheim, 1990, S. 233). Bei wasser- oder thermisch empfindlichen Stoffen kann dieses Verfahren jedoch nicht angewendet werden, da eine Zersetzung des Stoffes und bei Riech- und/oder Aromastoffen eine Verschlechterung der sensorischen Eigenschaften eintreten kann.

[0003] Es wurde ein Verfahren zur Reinigung von organischen Reaktionsprodukten, die aromatische Lösungsmittelreste enthalten, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Reaktionsprodukt ein Ester oder Estergemisch mit einem Siedepunkt unterhalb des Siedepunktes des Reaktionsproduktes und des Lösungsmittelrestes zugesetzt und danach abdestilliert wird, wobei die Reaktionsprodukte einen Siedepunkt im Bereich von 150 bis 400°C, die Lösungsmittelreste einen Siedepunkt im Bereich von 80 bis 120°C und die Ester einen Siedepunkt im Bereich von 50 bis 80°C aufweisen.

[0004] Es ist überraschend, dass Ethylacetat (Siedepunkt: 77°C) und/oder Methylacetat (Siedepunkt: 57°C), welche mit Toluol (Siedepunkt: 111°C) oder Benzol (Siedepunkt: 80°C) bekannterweise keine Azeotrope bilden (Azeotropic Data III, L. Horsley, American Chemical Society, Washington D.C. 1973) , trotzdem zur Entfernung von Toluol- bzw. Benzolspuren aus Riech- oder Aromastoffen eingesetzt werden können.

[0005] Das erfindungsgemäße Verfahren kann breit angewandt werden. Es empfiehlt sich besonders zur Entfernung von Lösungsmittelresten bei wasser- oder thermisch empfindlichen Stoffen. Insbesondere bevorzugt wird es zur Entfernung von Lösungsmittelresten aus Riech- und/oder Aromastoffen verwendet.

[0006] In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Reaktionsprodukte mit einem Siedepunkt im Bereich von 150 bis 400°C, Lösungsmittelreste mit einem Siedepunkt im Bereich von 80 bis 120°C und Ester mit einem Siedepunkt im Bereich von 50 bis 80°C eingesetzt.

[0007] Bevorzugte organische Reaktionsprodukte für das erfindungsgemäße Verfahren sind beispielsweise: Alkohole, Aldehyde, Ester, Ketone, Lactone, Acetale, Ketale, Ether, Nitrile.

[0008] Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden in der Regel organische Lösungsmittelreste, wie Benzol- und Toluolreste, aus den organischen Reaktionsprodukten entfernt.

[0009] Im allgemeinen sind die Lösungsmittelreste in Anteilen von 10000 bis 50 ppm, bevorzugt von 1000 bis 100 ppm, bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorhanden.

[0010] Ester für das erfindungsgemäße Verfahren sind im besonderen Ester der Niederalkohole (C₁ bis C₆) und Niederalkylcarbonsäuren (C₁ bis C₆). Insbesondere bevorzugt ist Methylacetat und Ethylacetat.

[0011] Die Ester können sowohl als Einzelverbindungen als auch im Gemisch eingesetzt werden.

[0012] Die Auswahl des Esters erfolgt nach dem Trennproblem. Der Ester bzw. das Gemisch wird so ausgewählt, dass sein Siedepunkt unterhalb der Siedepunkte vom Reaktionsprodukt und Lösungsmittelrest liegt.

[0013] Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Mehrstoffgemische mit niedrigen Siedepunkten getrennt werden.

[0014] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden 0,1-200 Gew.%, bevorzugt 10 Gew.-% des Esters dem lösungsmittelhaltigen organischen Reaktionsprodukt zugesetzt und anschließend wieder abdestilliert. Bei diesem Destillationsvorgang werden die Lösungsmittelreste aus dem Sumpfprodukt entfernt.

[0015] Bei der destillativen Trennung sind Rektifikationskolonnen erforderlich.

[0016] In US 5458741 wird die extraktive Destillation zur Trennung Benzol von Cyclohexen oder Cyclohexan-Gemischen beschrieben. Es werden 30 verschiedene Verbindungen beschrieben, die für diese extraktive Destillation geeignet sind; das sind Dimethylsulfoxid, Dimethoxymethan, Methoxypropanol, Furfuraldehyd, Phenole und Ester wie Ethylacetat. Bei dieser Reinigung ist eine Rektifikationskolonne erforderlich, wobei im Kopf Benzol und im Sumpf ein Gemisch aus Ethylacetat-Cyclohexan erhalten werden. Im Gegensatz hierzu werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft Benzol und Toluol im Spurenbereich abgetrennt.

[0017] Die Verwendung der Ester Ethylacetat und/oder Methylacetat bietet folgende Vorteile bei der Reinigung von Riech- und/oder Aromastoffen:

1. Ethylacetat und/oder Methylacetat verhalten sich gegenüber Riech- bzw. Aromastoffkomponenten in der Regel inert, so dass eine chemische und sensorische Beeinträchtigung nicht stattfindet.

2. Ethylacetat und/oder Methylacetat sind naturidentisch, so dass etwaig verbleibende Restspuren auch in Aromastoffen unbedenklich sind.

3. Ethylacetat und/oder Methylacetat besitzen niedrige Siedepunkte, so dass eine hohe thermische Belastung des Produktes bei dem Reinigungsprozeß vermieden wird.

4. Die Entfernung der Lösungsmittelreste (Benzol, Toluol) kann in einfachen Apparaturen durchgeführt werden. Rektifikationskolonnen sind nicht erforderlich.

Beispiele:

Beispiel 1

[0018] Reinigung von Octenol-4-trans-2

4794 g Octenol-4-trans-2
(Reinheit 98 %; Toluol-Gehalt: 300 ppm)
und 600 g Ethylacetat wurden vorgelegt.
Unter anziehendem Vakuum von 1013 bis 10 mbar wurden bei T_Sumpf: 85-87°C und T_Kopf:50-65°C insgesamt 619 g Ethylacetat abdestilliert.
Anschließend wurden erneut 600 g Ethylacetat zugesetzt und analog abdestilliert. Das im Sumpf verbliebene Produkt Octenol-4-trans-2 enthielt < 1 ppm Toluol.

Beispiel 2

[0019] Reinigung von Phenylacetaldehyd

895 g Phenylacetaldehyd roh
(GC-Reinheit 90 %; Benzol-Gehalt: 100 ppm)
und 40 g Ethylacetat wurden vorgelegt.
Unter anziehendem Vakuum von 1013 bis 10 mbar wurden bei T_Sumpf: 70-100°C und T_Kopf:76-80°C insgesamt 75 g Ethylacetat-Leichtsieder-Gemisch abdestilliert.
Das im Sumpf verbliebene Produkt enthielt <10 ppm Benzol.

Beispiel 3

[0020] Reinigung von 8α, 12-Oxido- 13,14,15,16-tetranorlabdan

600 g 8α, 12-Oxido- 13,14,15,16-tetranorlabdan
(Reinheit 68 %; Toluol-Gehalt: 800 ppm)
und 60 g Ethylacetat wurden vorgelegt.
Unter anziehendem Vakuum von 1013 bis 1 mbar wurden bei T_Sumpf:85-95°C und T_kopf: 50°C insgesamt 60 g Ethylacetat abdestilliert.
Anschließend wurde der Ansatz noch 1 h bei 80°C und 1 mbar gerührt.
Das im Sumpf verbliebene Produkt 8α, 12-Oxido-13,14,15,16-tetranorlabdan enthielt 15 ppm Toluol.

Ansprüche

1. Verfahren zur Reinigung von organischen Reaktionsprodukten, die aromatische Lösungsmittelreste enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reaktionsprodukt ein Ester oder Estergemisch mit einem Siedepunkt unterhalb des Siedepunktes des Reaktionsproduktes und des Lösungsmittelrestes zugesetzt und danach abdestilliert wird, wobei die Reaktionsprodukte einen Siedepunkt im Bereich von 150 bis 400°C, die Lösungsmittelreste einen Siedepunkt im Bereich von 80 bis 120°C und die Ester einen Siedepunkt im Bereich von 50 bis 80°C aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ester in einer Menge von 0,1 bis 200 Gew.-%, bezogen auf das Reaktionsprodukt eingesetzt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsprodukte Riech- und/oder Aromastoffe sind.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ester Ethylacetat und/oder Methylacetat eingesetzt werden.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Octenol-4-trans-2 von aromatischen Lösungsmittelresten gereinigt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Phenylacetaldehyd von aromatischen Lösungsmittelresten gereinigt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass 8α, 12-Oxido- 13,14,15,16-tetranorlabdan von aromatischen Lösungsmittelresten gereinigt wird.