Способ получения диацетон-2-кето- l-гулоновой кислоты

Способ получения диацетон-2-кето- l-гулоновой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н -И--E- 327158

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцпапкатичеоннх

Республик

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. С 07с 59/32

С 07с 51/40

Заявлено 29.1Ч.1970 (№ 1433613/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1972. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 16.111.1972

Комитет по делай изобретений н открытий при Совете Министров

G0CP

УДК 547.474.6.07 (088.8) Авторы изобретения А. И. Борисов, И. А. Авруцкая, М. Я. Фиошин и А. Н. Макаров

Заявитель Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАЦЕТОН-2-KETOL-ГУЛ О Н О ВО Й КИ СЛ ОТЫ

Выход по веществу, о

Концентрация

NaBr, H

Концентрация NaCI, Н

Выход по току, 0,5

0,2

0,1

0,05

0,025

0,0

0,3

0,4

0,45

0,475

84,5

83,5

83,3

78,0

54,6

31,6

31,2

31,1

29,1

20,4

Концентрация

NaCI, Н

Выход по веществу, Выход по току, 25

0,5

1,0

1,5

4,5

3,0

0,0

0,0

10,5

19,0

35,6

0,0

0,0

4,0

7,1

12,8

Изобретение относится к способу получения диацетоп-2-кето-1 -гулоновой кислоты, являющейся промежуточным продуктом в синтезе аскорбиновой кислоты (витамина «С»).

Известен способ получения диацетон-2-кето1 -гулоновой кислоты электрохимическим окислением диацетон-L-сорбозы в щелочной среде с применением графитовых электродов в присутствии бромида натрия и катализатора— нитритов и нитратов щелочных металлов с выходом целевого продукта по веществу до 74 / .

Другой способ электрохимического окисления диацетоп-1 -сорбозы в щелочной среде с применением платинового или графитового анодов и никелевого катода в присутствии бромида натрия предусматривает другие катализаторы, т. е. соли никеля и кобальта, которые обеспечивают выход по веществу 85 — 87% и выход по току 35%. Замена в указанном процессе никелевого катода хромированным увеличивает выход по току до 68%. Известный способ отличается высокой себестоимостью электролита (NaBr или КВг) и значительным расходом его в процессе электрохимического окисления диацетон-L-сорбозы.

С целью обеспечения рентабельности процесса, предлагают проводить его в присутствии хлоридов щелочных металлов. Последнее стало возможным благодаря выявлению определенных концентраций хлоридов щелочных металлов. Из данных табл. 1, 2 видно, что известный эффект может быть достигнут более дешевыми средствами.

Таблица

Анод — платина, катод — никель, концентрация диацетон1-сорбоаы 50 г/л

Таблица 2

Анод — платина, катод — никель, концентрация диацетон20 L-сорбозы 50 г/л

327158

Составитель Г. Андион

Корректор Е. Михеева

Редактор Л. Новожилова

Борисова

Техред Б.

Заказ 541/15 Изд. Уз 168 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Таким образом, осуществление электрохимического окисления диацетон-1 -сорбозы в щелочной среде в присутствии солей никеля можно вести в среде смешанного электролита, т. е. в присутствии смеси хлорида и бромида щелочного металла, взятых в нормальной концентрации, равной отношению от 3: 19 до 1: 2, преимущественно 4; 1, причем концентрация диацетон-L-сорбозы в последнем случае не должна быть ниже 50 г/л.

Пример 1. В стеклянчый электролизер заливают 150 мл водного раствора, содержащего 50 г/л диацетон-L-сорбозы, 10 г/л бромистого натрия (0,1 н), 235 г/л хлористого натрия (0,4 н) и 2 г/л хлористого никеля. B качестве анода используют платину, катод — хромированный. Электроокисление проводят при температуре 20 С, плотности тока 5 а/дм и рН

9 — 10, которого достигают добавлением едкого натра. Перемешивание осуществляют магнитной мешалкой, количество пропущенного электричества составляет 3,86 а.час, то есть

0,515 а час на 1 г диацетон-1-сорбозы. После электролиза электролит отфильтровывают от гидроокиси никеля, раствор охлаждают до

0 — 5 С и подкисляют соляной кислотой до рН

1,5 — 2. Выпавший осадок отфильтровываюг, промывают ледяной водой и сушат при комнатной температуре. Получают 7,11 г гидрата диацетон-2-кето-Ь-гулоновой кислоты, что соответствует выходу целевого продукта по веществу 84,7 /ю и выходу по току 68 /ю.

Пример 2. В стеклянный электролизер заливают 150 мл водного раствора, содержащего 150 г/л диацетон-L-сорбозы, 30,6 г/л бромистого натрия, 70,2 г/л хлористого натрия и

2 г/л хлористого никеля. Электроды и режим электролиза описаны в примере 1. Количество пропущенного электричества составляет

14 а час, т. е. 0,618 а час на 1 г диацетон-1сорбозы. После электролиза электролит отфильтровывают от гидроокиси никеля, непрореагировавшую диацетон-L-сорбозу экстраги5

40 руют бензолом, а последний упаривают; выделяют сироп — 2,7 г непрореагировавшей диацетон-1 -сорбозы. Водную часть охлаждают до 0 — 5 С и подкисляют соляной кислотой до рН 1,5 — 2. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают ледяной водой и сушат при комнатной температуре, Получают 22,080 г гидрата диацетон-2-кето-1-гулоновой кислоты, что соответствует выходу целевого продукта по веществу 87,9 /ю в расчете на загруженную диацетон-L-сорбозу и 98,8 /ю в расчете на прореагировавшую диацетон-1 -сорбозу; выход по току 58ю/ю

Пример 3. В стеклянный электролизер объемом 150 мл заливают водный раствор, содержащий 100 г/л диацетон-1 -сор бовы, 20 г/л бромистого натрия (0,2 н), 47 г/л хлористого натрия (0,8 н) и 2 г/л хлористого никеля. Условия электролиза и выделения гидрата и непрореагировавшей диацетон-1.-сорбозы описаны в примерах 1 и 2. Пропущено

7,72 а час, т. е. 0,515 а час на 1 г диацетонL-сорбозы. Получают 14,38 г гидрата диацетон-2-кето-1-гулоновой кислоты, не прореагировало 0,765 г диацетон-1-сорбозы, что соответствует выходу по веществу 85,5 /ю в расчете на загруженную диацетон-,L-сорбозу и

90,0 /ю в расчете на прореагировавшую; выход по току 68ю/ю.

Предмет изобретения

Способ получения диацетон-2-кето-L-гулоновой кислоты путем электрохимического окисления диацетон.L-сорбозы в щелочной среде в присутствии бромида щелочного металла и солей никеля с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения рентабельности процесса, последний ведут в присутствии хлорида щелочного металла, например хлористого натрия, нормальная концентрация которого по отношению к бромиду щелочного металла должна находиться в пределах от 3: 19 до 1:2.