Способ получения диацетон -2-кето -гулоновой кислоты

Способ получения диацетон -2-кето -гулоновой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

:с;о<.>

О П И -@- -4 -Е- 701996

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 20.07.76 (21) 2389621/23 04 (g) ) Щ f(g с присоединением заявки .%

С 07 С 59/32

С 25 В 3/02 г

ПкударотвоивыЯ комнтат

СССР (23) Приоритет

06 девам нэобратенвй и открытиЯ

Опубликовано 05.12.79. Бюллетень М 45 (53) )/Д f(547.474.

° 6 (088.8) Дата опубликования описания 07.1 2.79

Ф. И. Лукницкий, Э, А. Меллер, Л. Г. Селезнев и Л. М. Сухманева (72) Авторы изобретения

Ленинградский витаминный комбинат (?l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАЦЕТОН 2 КЕТО Ь

"ГУЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения диацетон-2-кето-,-гулоновой кислоты электрохимическим окислением диацетон- oðбовы. Диацетон-2-кето- L wynoHoaaa кислота широко применяется в химико фарма5 цевтической промышленности для синтеза аскорбиновой кислоты (витамин С}.

Известен способ получении диацетон-2 кето-g,-гулоновой кислртьг электрохи10 мическим окислением диацетон-С(.-горбовы на никелевом катоде и окисно-никелевом аноде при температуре 25-85 С и плотности тока 3.0-15 А/дм . В качест2 ве анода используют проводящий. материал, покрытый окисью никеля, со степе > ныо окисления 2,7-4.

Недостатком способа является длительность процесса (продолжительность окисления составляет 22 23 ч) и низкая про- 10 изводительность по целевому продукту (3 r/äì - ч) (1).

Известен способ получения диацетон-2 кето-Ь -гулоновой кислоты электрохими2 ческим окислением диацетон-L, сорбозы в щелочной среде при температуре 55100 С на никелевом катоде и окисно-нио келевом аноде при.плотности тока 20 0100 А/дм и межэлектродном расстоянии, равном 20-30 мм (2j.

Однако при работе с промышленным раствором технической диацетон- Q-сорбозы выход целевого продукта начинает падать уже после 5-6 опытов. Для устране-. ния этого недостатка необходимо введение катализатора, например солей никеля, что приводит к усложнению процесса.

Наиболее близким по технической cym ности к предложенному является способ получения диацетон-2-кето-L гулоновой кислоты электрохимическим окислением диацетон,-сорбозы (125-230 г/л) в щелочной среде (50-53 г/л) в присутствии hlQCB при температуре 25-85 С на никелевом катоде и окисно-никелевом ано2 де при плотности тока 17-18 А/дм .Электроды предварительно активируют, обрабатывая 16-17%-ным водным раствором со701996 у:.Иной екслоты при пропускании постоинно го токе плотностью 10 Л/дм - при ресстэяе:!и м жду BJIQK TpoBBMH, pBBIIQM

15 мм, ц температуре 30-35 С в тече-.

Г ние 30 мин (3 (, 5

Вр МВ окисления cQcTBDBHBт 6-8 ч.

Выход целевого продукта 93-94% от теории, считая на загруженную диацетон-Ьоорбозу. Призводительность состевляе т

11 г/дм . ч, 0

Недостатками дапного способа являются сложность процесса, обусловленная необходимостью проведения дополнительной операции-электролиза соляной кислотой в рабочем электролизере, дополнительный расход соляной кислоты, а также низкая производительность процесса.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение его производительн ос ти. 20

Поставленная цель достигается спосо бом получения диацетон-2-кето-t, -гулоновой кислоты, отличительная особенность которого состоит в том, что активацию электродов ведут либо предварительно при

25 онцентрации щелочи 0,5-0,6% и плотности тока 17-18 Мдм в течение 1,5-2 ч, либо во время электролиза при концентpaIRB щелочи 4-,5-5 вес.%.

Преимущественно исходная концентра пия диацетон.— („.сорбозы составляет 135i 45 r/ä. Выход целевого продукта при этом достигает 96-98 вес.%, производительность 12 12,2 г/дм ч. Время окис(.

35 ления .>,о-9 ч.

Предложенный способ не требует предварительной кислотной активации анода, поскольку активация анода происходит непосредственно в ходе электролиза; кроме того, в предложенном способе получается стабильно высокий выход целевого продукта и высокая производительность при бо лее высокой износоустойчивости электро= дов (при кислотной активации износ элек45 тродов заметнее), т,е. возрастает время их работы.

Пример 1. Активация анодов з ходе электролиза диацетон-Р-сорбозы . а. В электролизер с жпселевыми аноЛ

5О (1- 69 дм ) и катодами (межэлектродное расстояние 15 мм) загружают

1 л водно-щелочного раствора электролита, содержащего технической диацетон

-. 1,-="орбозы, 1 34-138 г, л, техническсго

55 едкого натра 45=48 г/л. Пропуская то.к плотностью 17-18 А/дм, ведут электро2 лиз при 60 65 С при перемешивании до концентрации остаточной диацетон-L -сор4 базы менее 1 г/л (в течение 8-11 ч).

Злектроли т охлаждают, отфильтровывают от механических примесей и подкисляют серной или соляной кислотой до рН 1-2, выделяя целевой продукт в виде гидрата. б. Последующие опыты ведут анело гично, но при составе электролита: техническая диецетон-Ц-сорбозы 140

145 г/л, едкий натр 47-50 г/л. длительность процесса 5,5 7,5 ч. Выход целевого продукта 96-97% от теории. Производительность (в среднем за цикл опытов)

1212,5 r/äì ч при длительности цикла 100140 ч. При продолжительности окисления 8 ч и более цикл считается завершенным, и проводят новую активацию анодов, как указано в примере lа, одновременно переполяризуя электроды (катоды и аноды идентичны и взаимозаменяемы при перемене знаков подключения к источнику питания).

2. Предварительная щелочная электроактивация анодов

B электролизер, описанный в примере

1, загружают 1 л 0,5-0,6%-ного раствора едкого натра и пропускают ток 1718 Мдм в течение,5-2 ч без переме2.

1ю шивания, после чего раствор щелочи выгружают (через нижний слив) и в электролизер загружают электролит составе, как в примере 1б. Последующий электролиз рабочих растворов электролита ведут, как в примере lб. Выход .целевого продукта от теории 96-98%. Удельная производительность 12,5-15;5 г/дм ч при длительности цикле (между активациями) 70-

85 ч.

Ниже приведены концентрация едкого катре при активации, длительность активации, средняя удельная производительность цикла, его длительность:

056%, 2 ч, 144 г/дм- ч, 84 ч;

0,60%, 2 ч, 15,6 г/дм ч, 71 чз

0,58%, 1,5 ч, 14,1 г/дм ч, 80 ч;

0,59%, 1,5 ч, 12,5 г/дм ч, 76 ч:

Формула изо бре тен ия

1. Способ получения диацетон-2 кето

- . гулоновой кислоты электролизом диацетон- (. сорбозы в щелочной среде при температуре 20W5 С с применением никелевого катода и активированного окисно-никелевого, анода при плотности тока

17W8 А/дм, отличающийся тем, что, с целью упрощения процежа и повышения его производительности, про701996 5 водят либо предварительную активацию анода при концентрации шелочи 0,5

0,6 вес.% и плотности тока 1718 А/дм в течение 1,5-2 ч, либо во время электролиза при концентрации щелочи 4,55 вес.%.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что исходная концентрация диацетон-Дсорбозы составляет 135145 г/л. 1Î

Источники информацни, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3453191, кл. 204-76, опублнк. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 382603, кл. С 07 С 59/32, 1969..

3. Авторское свидетельство СССР № 503417, кл. С 25 В 3/00, 1974 (про тотип ), Составитель Е. Щипанова

Редактор В. Минасбекова Техред! Э. Чужик Корректор М. Вигула

Заказ 7533,(.25 Тираж 513 Подписное

Ш1ИИПИ Гс сударственного комитета СССР по делам изобретений и открьпнй

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4