CS225491B1 - Increase of activity and durability of pd/c catalysts used for oxidation of the 2,3 to 4,6-diisopropylidene-sorbose to the 2,3 to 4,6 diisopropylidene-l-2-keto-l-gluconic acid - Google Patents
Increase of activity and durability of pd/c catalysts used for oxidation of the 2,3 to 4,6-diisopropylidene-sorbose to the 2,3 to 4,6 diisopropylidene-l-2-keto-l-gluconic acid Download PDFInfo
- Publication number
- CS225491B1 CS225491B1 CS379982A CS379982A CS225491B1 CS 225491 B1 CS225491 B1 CS 225491B1 CS 379982 A CS379982 A CS 379982A CS 379982 A CS379982 A CS 379982A CS 225491 B1 CS225491 B1 CS 225491B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- diisopropylidene
- sorbose
- oxidation
- keto
- gluconic acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Vynález sa týlca spósobu zvýšenia aktivity a životnosti Pd/C katalyzátorov používaných pri oxidácii 2,3 : 4>6 diizopropylidén - L - sorbozy na 2,3 : 4,6 - diizopropylidén -2-keto-I glukonovú kyselinu.The invention relates to a method for increasing the activity and durability of Pd / C catalysts used in the oxidation of 2,3: 4 > 6 diisopropylidene-L-sorbose to 2,3: 4,6-diisopropylidene-2-keto-1-gluconic acid.
DAS je medziproduktom pri výrobě kyseliny askorbovej, ktorá sa v súčasnej době vyrába Reichsteinovou syntézou. Dóležitým krokom syntézy je oxidácia 2,3 : 2/«· diizopropylidén - L - sorbozy na 2,3 : 4, 6 - diizopropylidén - 2 - keto - L- glukonovú kyselinu. Technologicky je najlepšie zvládnutá oxidácia chlórnanom sodným. Nevýhodou tohoto postupu je však vznik velkého množstva odpadných solí. Perspektivnou metodou, ktorá však nedosahuje úroveň chlórnanovej metody, je oxidácia v prostředí NaBr - NaOBr. Vhodnou metodou a z ekologického hladiska najvýhodnejšou je priama oxidácia 2,3 :DAS is an intermediate in the production of ascorbic acid, which is currently produced by Reichstein synthesis. An important step in the synthesis is the oxidation of 2,3: 2 / · diisopropylidene-L-sorbose to 2,3: 4, 6-diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid. Technologically, oxidation with sodium hypochlorite is best handled. However, the disadvantage of this process is the formation of large amounts of waste salts. Perspective method, which does not reach the level of hypochlorite method, is oxidation in NaBr - NaOBr environment. A suitable method and the most environmentally friendly method is direct oxidation 2,3:
4,6 - diizopropylidén - L - sorbozy vzduchom za katalýzy kovov podskupiny platiny nanesených na nosiči, ktorým je najčastejšie aktivně uhlie /Belg. pat. 351 804/. Řeakcia sa uskutečňuje pri teplote 80 až 135 °C, parciálnom tlaku kyslíka 2 až 100 kPa a pri pH vodného roztoku vyššom ako 7,5.4,6 - diisopropylidene - L - sorboses by air for the catalysis of platinum subgroup metals supported on a support which is most often activated charcoal / Belg. pat. 351 804 /. The reaction is carried out at a temperature of 80-135 ° C, an oxygen partial pressure of 2-100 kPa and an aqueous solution pH of greater than 7.5.
Pri katalytickej oxidácii 2,3 : 4»6 - diizopropylidén L - sorbozy je aktivita katalyzátora určovaná spósobom přípravy, druhom použitého nosiča akovu podskupiny platiny.In the catalytic oxidation of 2,3: 4 »6 - diisopropylidene L - sorbose, the activity of the catalyst is determined by the method of preparation, the type of carrier used and the metal subgroup of platinum.
fr vfr v
Doležitým činitelom, ovplyvnujúcim priebeh reakcie, je tiež koncentrácia kyslíka v reakčnom prostředí. Množstvo kyslíka přivedené do reakčnej zmesi nemá byť vo velkom přebytku vzhladom k množstvu kyslíka, ktoré spotřebuje organický substrát. V opačnom případe sa katalyzátor nenatne dezaktivuje. Dalším faktorom je počiatočná koncentrácia používanej zásady a 2,3 s 4, 6 - diizopropylidén L - sorbózy, ktorú třeba voliť tak, aby pri reakčnej teplote nedošlo k vysolovaniu týchto látok na povrchu katalyzátora, a tým k jeho čiastočnej dezaktivácii. Aktivitu katalyzátora výrazné ovplyvňuje aj čistota východiskovej 2,3 í 4,6 - diizopropylidén-- L - sorbozy 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L - sorbozy može obsahovat sírrie a dusíkaté látky z predchádzajúcich reakčnýeh stupňov, a to z biologickej oxidácie - D-sorbitolu na.L-sorbozu a acetonizácie, t.j. prevedenia L-sorbozy na 2,3 : 4,6 - diizopropylidén L- sorbozu. Tieto příměsi sú j edrni katalyzátorov zo skupiny kovov platiny a znižujú ich aktivitu a životnost..The oxygen concentration in the reaction medium is also an important factor influencing the course of the reaction. The amount of oxygen introduced into the reaction mixture should not be in large excess relative to the amount of oxygen consumed by the organic substrate. Otherwise, the catalyst is non-lethal inactivated. Another factor is the initial concentration of the base used and 2.3 s of 4,6-diisopropylidene L-sorbose, which should be selected such that at the reaction temperature these substances do not become deposited on the surface of the catalyst and thus partially deactivate it. The purity of the starting 2,3 čist 4,6-diisopropylidene-L-sorbose is significantly influenced by the activity of the catalyst. 2,3: 4,6-diisopropylidene-L-sorbose may contain sulfur and nitrogenous substances from the previous reaction stages, namely from biological oxidation - D-sorbitol to L-sorbose and acetonization, i conversion of L-sorbose to 2,3: 4,6-diisopropylidene of L-sorbose. These additives are the leading catalysts of the platinum group and reduce their activity and lifetime.
Dodla doteraz známých postupov je možno 2,3 : 4,6 diizopropylidén - L-sorbozu čistit viacnásobnou krystalizáciou z roznych organických rozpúštadiel, například metanolu, acetonu, benzenu a petroléteru. Nevýhodou tohoto postupu je vysoká spotřeba organických rozpúštadiel, náročnost z hladiska spotřeby energie pri príprave nasýtených roztokov pri zvýšených teplotách, navýše rekryštalizácia 2,3 : 4,6 diizopropylidén - L - sorbózy je Sašovo náročný proces, pretože DAS, podobné ako ostatné cukry, krystalizuje z nasýtených roztokov velmi obtiažne. Ďalšou nevýhodou je fakt, že nečistoty přítomné v nej sa čiastočne prenášajú z jedného kryštalizačného stupňa do druhého a 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L - sorbózy vyhovujúcej čistoty, ktorá je potřebná pre proces katalytickej oxidácie, možno získat len viacnásobným opakováním čistenia. Je to však spojedné s vysokými stratami 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L - sorbozy, ktorá ostává v matečných lúhoch a nedostatočným čistěním sa zároveň znižuje aktivita a životnost používaných katalizátorov -na báze paládia, respektive platiny.In addition to previously known processes, 2,3: 4,6 diisopropylidene-L-sorbose can be purified by multiple crystallizations from various organic solvents, for example methanol, acetone, benzene and petroleum ether. The disadvantage of this process is the high consumption of organic solvents, energy consumption in preparation of saturated solutions at elevated temperatures, and moreover, recrystallization of 2,3: 4,6 diisopropylidene-L-sorbose is Sasha's demanding process because DAS, like other sugars, crystallizes from saturated solutions very difficult. Another disadvantage is that the impurities present therein are partially transferred from one crystallization stage to another and 2,3: 4,6-diisopropylidene-L-sorbose of suitable purity required for the catalytic oxidation process can only be obtained by repeated repetitions of purification . This is, however, associated with high losses of 2,3: 4,6-diisopropylidene-L-sorbose, which remains in the mother liquors and, at the same time, insufficient purification reduces the activity and durability of the palladium or platinum-based catalysts used.
Ako sme zistili, zvýšit aktivitu a životnost katalyzátorov pri oxidácii 2,3 : 4> 6 - diizopropylidén - L sorbozy molekulovým kyslíkom, prebiehajúcej vo vodných roztokoch obsahujúcich zásadité látky v takých množstvách, aby sa v priebehu celej reakcie udržalo pH vyššie ako 8 a katalýzovanej paládiom obvykle nanesenom na inertnom nosiči, je možné sposobom podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že na reakciu sa použije 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L sorboza alebo jej roztok, ktoré sú přečištěné použitím aktívneho uhlia ako adsorbenta katalytických j edov.We have found to increase the activity and lifetime of the catalysts in the oxidation of 2,3: 4> 6-diisopropylidene-L sorbose by molecular oxygen, carried out in aqueous solutions containing basic substances in amounts sufficient to maintain a pH above 8 and catalysed throughout the reaction. The process according to the invention is characterized in that 2,3: 4,6-diisopropylidene-L sorboza or a solution thereof is used for the reaction, which is purified using activated carbon as the adsorbent of the catalytic substances.
Na adsorbné čistenie 2,3 í 4,6 - diizopropylidén - L sorbozy je možné použit rozličné typy aktívneho uhlia, výhodné a Čo najváčšími povrchmi. Proces čistenia sa može uskutočnit použitím adsorbčných kolon naplněných granulovaným aktívnym uhlím vhodného zrnenia, alebo suspendováním aktívneho uhlia v roztoku 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L sorbozy a jeho následným odstraněním filtráciou. Vellcostou adsorbérov, alebo množstvo aktívneho uhlia vzhladom k množstvu, sú dané obsahom nečistot v spřacovávanej 2,3 ; 4,6 diizopropylidén - L - sorbozy. Straty čistěním sú velmi níz ke. Takto přečištěná alebo jej roztok, sa može priamo použit na katalytickú oxidáciu. Odstraněním katalytických jedov sa zvyšuje aktivita a životnost paládiových typov katalyzátorov.Various types of activated carbon, preferred and as large surfaces as possible, can be used to adsorb the 2,3-4,6-diisopropylidene-L sorbose. The purification process may be carried out using adsorption columns packed with granulated activated carbon of appropriate grain, or by suspending the activated carbon in a 2,3: 4,6-diisopropylidene-L sorbose solution and subsequently removing it by filtration. The size of the adsorbers, or the amount of activated carbon relative to the amount, is given by the impurity content in the coupled 2.3; 4,6 diisopropylidene-L-sorbose. Cleaning losses are very low. Thus purified or a solution thereof can be used directly for catalytic oxidation. The removal of catalytic poisons increases the activity and durability of the palladium catalyst types.
Vynález je bližšie objasněný na uvedených príkladoch.The invention is illustrated by the following examples.
Příklad 1Example 1
Oxidácia 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L - sorbozy na 2,3 :Oxidation 2,3: 4,6 - diisopropylidene - L - sorboses to 2,3:
4.6 - diizopropylidén - 2 - keto - L - glukonovú kyselinu vzduchom sa uskutočnila v 250 ml miešanom, poloprietokovom reaktore z titánovej ocele. Reakčné zmes sa miešala vrtulovým miešadlom s 2 000 ot.min·“^® Reaktor sa zohrieval príklopnými elektrickými blokmi a teplota reakčnej zmesi sa snímala platinovým odporovým čidlom vloženým v termojímke v reakčnej nádobě a regulovala tranzistorovým regulátorom TRS 12. Tlak v reaktore sa kontroloval tlakomerom a prietok oxidačného plynu kalibrovaným rotametrom. Vzduch sa do reakčnej zmesi privádzal kapilárou siahajúcou na dno reaktora.4.6-Diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid air was carried out in a 250 ml stirred, semi-flow, titanium steel reactor. The reaction mixture was stirred with a 2,000 rpm propeller stirrer. The reactor was heated by hinged electrical blocks and the temperature of the reaction mixture was sensed by a platinum resistance sensor embedded in a thermowell in the reaction vessel and controlled by a TRS 12 transistor controller. and oxidizing gas flow through a calibrated rotameter. Air was introduced into the reaction mixture by a capillary extending to the bottom of the reactor.
Do reaktora sa navážilo .15 g technickej DAS o čistotě15 g of pure technical DAS were weighed into the reactor
97,1 % hm. /stanovené plynovou chromatografiou metodou vnútorného standardu/, 150 ml deionizovanej vody, 1,5 g katalyzátora obsahujúceho 5 % Pd na aktívnom uhlí s měrným povrchom97.1 wt. (determined by internal standard gas chromatography), 150 ml deionized water, 1.5 g of a catalyst containing 5% Pd on specific surface activated carbon
265 m .g a 3,02 g Na OH. Po natlakovaní reaktora vzdu3 —Σ chom na 0,35 MPa a nastavení phetoku vzduchu na 20 cm .min. sa reakčná zmes vyhriala na teplotu 130 °C a intenzívně miešala Priebeh reakcie sa kontroloval v pravidelných intervaloch analýzou obsahu kyslíka v odplyne. Po zastavení spotřeby kyslíka sa reakcia ukončila.265 m. G and 3.02 g of NaOH. After pressurizing the reactor to 0.35 MPa air and adjusting the air flow rate to 20 cm / min. The reaction mixture was monitored at regular intervals by analyzing the oxygen content of the off-gas. After stopping the oxygen consumption, the reaction was complete.
Obsah 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - 2-keto - L- glukonovej kyseliny a nezreagovanej 2,3 : 4,6 - diizopropylidén L - sorbozy sa analyzoval plynovou chromatografiou po ich převedení na prchávejšie metylderiváty diazometánom. Pracovalo sa metodou vnútomého standardu. Reakčný produkt, získaný za uvedených podmienok po 5,5 hodinách oxidacie, obsahovalThe 2,3: 4,6-diisopropylidene L-sorbose content of 2,3: 4,6-diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid and unreacted 2,3: 4,6-diisopropylidene was analyzed by gas chromatography after conversion to more volatile methyl derivatives with diazomethane. The internal standard method was used. The reaction product obtained under the above conditions after 5.5 hours of oxidation contained
65.6 % hra. 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - 2 - keto - L-glukonovej kyseliny a 33,2,% nezreagovanej 2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L - sorbozy.65.6% game. 2,3: 4,6-diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid and 33.2% unreacted 2.3: 4.6-diisopropylidene-L-sorbose.
Příklad 2Example 2
Praeovný' postup, použité množstvá reakčných zložiek a pod•aflienky>bolí, rovnaké ako v příklade 1, ale 2,3 : 4,6 - diizoφ propylidén - 1- sorbonn sa před reakciou vyčistila tak, že k 15 g techniokej látky v 100 ml dionizovanej vody sa přidalo 1,75 g aktívneho uhlia kolerexu kn s měrným povrchom 1 265 m .g” · Piltráciou získaný roztok 2,3 : 4,6 diizopropylidén - L - sorbózy sa priamo použil na oxidáciu. Reakčný produkt po 7 hodinách oxidáoie obsahoval 97,2 hm.The process, the amounts of reagents and the reagents used hurt, as in Example 1, but the 2,3: 4,6-diisopropyl-propylidene-1-sorbone was purified prior to the reaction so that to 15 g of the material in 100 g ml of dionized water was added 1.75 g of colerex activated carbon to n with a specific surface area of 1,265 m. g. · The filter solution obtained 2,3: 4,6 diisopropylidene-L-sorbose was used directly for oxidation. The reaction product after 7 hours of oxidation contained 97.2 wt.
2,3 i 4,6 - diizopropylidén - 2 - keto - L - glukonovej kyseliny a 2,3 % nezreagovanej 2,3 : 4,6 - diizopropylidén-L - sorbozy.2,3% 4,6-diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid and 2.3% unreacted 2,3: 4,6-diisopropylidene-L-sorbose.
Příklad 3Example 3
Pracovny postup, použité množstvá reakčných zložiek a podmienky boli rovnaké ako v příklade 1, ale na reakciu sa použila 2,3 »4*6 - diizopropylidén - L-sorboza čištěná trojnásobnou kryštalizáciou z metanolu. ReakČný produkt po 7,5 hodinách oxidácie obsahoval 90,0 % hm. 2,5 : 4,6 - diizopropylidén - 2-keto - L-glukonovej kyseliny a 9,4 nezreagovanej 2,3 : 4,6 - diizopropylidén-L-sorbÓzy.The operating procedure, the amounts of reagents used and the conditions were the same as in Example 1, but 2,3,4 * 6-diisopropylidene-L-sorbose purified by triple crystallization from methanol was used for the reaction. After 7.5 hours of oxidation, the reaction product contained 90.0 wt. 2,5: 4,6-diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid and 9.4 unreacted 2,3: 4,6-diisopropylidene-L-sorbose.
Příklad 4Example 4
Pracovny postup, použité množstvá reakčných zložiek a podmienky rovnaké ako v příklade 1, ale na reakciu sa použilaThe operating procedure, the amounts of reactants used and the conditions were the same as in Example 1, but used for the reaction
2,3 í 4,6 - diizopropylidén - L - sorbóza čištěná trojnásobnou kryštalizáciou z benzénu. Reakčný produkt po 7,5 hodinách oxidácie obsahoval 88,2 % hm. 2,3 i 4,6 - diizopropylidén - 2- keto - L-glukónovú kyselinu a 11,6 % nezreagovanej2,3 - 4,6 - diisopropylidene - L - sorbose purified by triple crystallization from benzene. After 7.5 hours of oxidation, the reaction product contained 88.2 wt. 2,3 i 4,6-diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid and 11,6% unreacted
2,3 : 4,6 - diizopropylidén - L-sorbozy.2,3: 4,6-diisopropylidene-L-sorbose.
Příklad 5Example 5
Pracovný postup, použité množstvá reakčných zložiek a podmienky boli rovnaké ako v příklade 1, len na reakciu sa použila 2,3 s 4,6 - diizopropylidén - L-sorboza čištěná na aktívnom uhlí DB-1 s měrným povrchom 1 099 m .g . Beakcia sa katalyzovala použitím katalyzátora izolovaného z reakčnej zmesi z příkladu 2· Oxidáciou, ktorá trvala 7 hodin, vzniklo 98,5 % hm. 2,3 : 4,6 - diizopropylidén- 2keto - L - glukónovej kyseliny·The procedure, the amounts of reagents used and the conditions were the same as in Example 1, except that 2,3 with 4,6-diisopropylidene-L-sorbose purified on activated carbon DB-1 with a specific surface area of 1,099 mg was used. The reaction was catalyzed using a catalyst isolated from the reaction mixture of Example 2. Oxidation which lasted for 7 hours gave 98.5 wt. 2,3: 4,6-diisopropylidene-2-keto-L-gluconic acid ·
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS379982A CS225491B1 (en) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | Increase of activity and durability of pd/c catalysts used for oxidation of the 2,3 to 4,6-diisopropylidene-sorbose to the 2,3 to 4,6 diisopropylidene-l-2-keto-l-gluconic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS379982A CS225491B1 (en) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | Increase of activity and durability of pd/c catalysts used for oxidation of the 2,3 to 4,6-diisopropylidene-sorbose to the 2,3 to 4,6 diisopropylidene-l-2-keto-l-gluconic acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS225491B1 true CS225491B1 (en) | 1984-02-13 |
Family
ID=5379121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS379982A CS225491B1 (en) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | Increase of activity and durability of pd/c catalysts used for oxidation of the 2,3 to 4,6-diisopropylidene-sorbose to the 2,3 to 4,6 diisopropylidene-l-2-keto-l-gluconic acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS225491B1 (en) |
-
1982
- 1982-05-24 CS CS379982A patent/CS225491B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4336239A (en) | Synthesis of hydrogen peroxide | |
| EP2601182B1 (en) | Process for the synthesis of 2,5-furandicarboxylic acid. | |
| EP0049809B1 (en) | Process for producing hydrogen peroxide | |
| EP0001070B1 (en) | Process for producing pyruvic acid | |
| FR2669634A1 (en) | Process for the manufacture of furan-2,5-dicarboxylic acid | |
| Dewar et al. | A boron-containing purine analog | |
| US3980762A (en) | Production of singlet oxygen | |
| CS225491B1 (en) | Increase of activity and durability of pd/c catalysts used for oxidation of the 2,3 to 4,6-diisopropylidene-sorbose to the 2,3 to 4,6 diisopropylidene-l-2-keto-l-gluconic acid | |
| JP2903187B2 (en) | Method for producing (poly) oxyethylene alkyl ether acetic acid | |
| CN110961151B (en) | A kind of ruthenium-copper bimetallic catalyst, preparation method and application thereof | |
| DK165009B (en) | SACCHAROSE-1,6,6'-TRICARBOXYLIC ACID AND SALTS THEREOF, PROCEDURE FOR PREPARING THEREOF, AND SACCHAROSE-1,6,6'-TRICARBOXYLIC ACID USED IN DETERGENTS | |
| JP2625490B2 (en) | Purification method of pyruvate | |
| EP0337246B1 (en) | Process for preparing pyruvate | |
| US5225593A (en) | Process for preparing pyruvate | |
| EP1067108A2 (en) | Process for producing aryloxyacetic acids | |
| CN111892635A (en) | Novel synthesis method of nicotinamide ribose | |
| US6716997B1 (en) | Systems and methods for generation of ascorbic acid with reduced color | |
| SU1426631A1 (en) | Catalyst for oxidizing methanol to methylformate and method of producing same | |
| US4182916A (en) | Method for the production of 6-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene | |
| CN118561739A (en) | Preparation method of 5-aminolevulinic acid hydrochloride intermediate | |
| JPS6115863B2 (en) | ||
| KR820000822B1 (en) | Process for producing salts of pyruvic acid | |
| JP2005523881A (en) | System and method for producing less colored ascorbic acid | |
| JPS6010016B2 (en) | Method for producing hydroxyacetic acid | |
| SU407571A1 (en) | CATALYST FOR HYDROGENATION OF ORGANIC COMPOUNDS |