CS231686B1 - A method for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylanes - Google Patents
A method for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylanes Download PDFInfo
- Publication number
- CS231686B1 CS231686B1 CS831885A CS188583A CS231686B1 CS 231686 B1 CS231686 B1 CS 231686B1 CS 831885 A CS831885 A CS 831885A CS 188583 A CS188583 A CS 188583A CS 231686 B1 CS231686 B1 CS 231686B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- xylans
- methyl
- sawdust
- aqueous
- preparing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Vynález sa týká sposobu přípravy 4-0-metyl-D-glukoróno-D-xylanov. Podstata přípravy spočívá v tom, že z delignifikovaných pilin listnatých dřevin sa po odstranění kontaminujúcich polysacharidov použitím 1 až 5 % vodného roztoku hydroxidu amónneho extrahujú D-xylány v dvoch následných exstrakčných stupnoch 3 až 8 , a 10 až 18 % vodnými roztokmi hydroxidu sodného alebo 3 až 12 X a 15 až 24 % vod- , nými roztokmi hydroxidu draselného pri ' teplote 15 až 30 °C po dobu 1 až 5 h. ® Z alkalických extraktov sa D-xylány izolujú zrážením v dvojnásobnom objemovom množstve etylalkoholu a neutralizujú až po prvej dekantácii. Vynález má použitie v priemysle celuΐδζο-papierenskom, potravinárskom, chemickom a farmaceutickom.The invention relates to a method for preparing 4-0-methyl-D-glucurono-D-xylans. The essence of the preparation consists in that after removing contaminating polysaccharides from delignified sawdust of deciduous trees using 1 to 5% aqueous ammonium hydroxide solution, D-xylans are extracted in two subsequent extraction stages with 3 to 8 and 10 to 18% aqueous sodium hydroxide solutions or 3 to 12% and 15 to 24% aqueous potassium hydroxide solutions at a temperature of 15 to 30 °C for 1 to 5 h. ® D-xylans are isolated from alkaline extracts by precipitation in a double volume amount of ethyl alcohol and neutralized only after the first decantation. The invention has applications in the pulp and paper, food, chemical and pharmaceutical industries.
Description
1 231 6861,231,686
Vynález sa týká spósobu přípravy 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánov.The present invention relates to a process for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylanes.
Postupy přípravy D-xylánov z rastlinných materiálov před-stavuji! zložitý komplex operácií, zahrňujúci delignifikáciuvýchodiskovéj suroviny, viacstupňové extrakcie róznymi chemi-káliami a izoláciu polysacháridov z extraktov. Získané prepa-ráty sú do rózneho stupňa kontaminované inými, v póvodnom ma-teriáli přítomnými polysacharidmi. Technicky náročnými purifi-kačnými spósobmi, napr. krátkodobým termickým predspracovanímvýchodiskovéj suroviny, použitím dusíkovej atmosféry pri ex-trakciách, připadne opakovaným prezrážaním róznymi činidlami,sa sice dosiahne váčšia čistota D-xylánových prepařátov, avšakčasto na úkor ich výtažku . E. Timell; Adv. Carbohydrate Chem.255,(1964); AO 195 527J . Příprava D-xylánov týmito spósobmi jenáročná nielen na chemikálie a energiu, ale aj na čas a tech-nické zariadenie, čo nepriaznivo ovplyvňuje ekonomiku výrob-něho procesu.Processes for preparing D-xylans from plant materials are! a complex set of operations involving delignification of the underlying raw material, multi-stage extraction with various chemistry, and isolation of the polysaccharides from the extracts. The obtained prodrugs are contaminated with other polysaccharides present in the aqueous medium. Technically demanding purification methods, e.g., short-term thermal pretreatment of the base material, using a nitrogen atmosphere during extraction, or repeated reprecipitations with various reagents, will result in greater purity of the D-xylan preps, but often at the expense of their yield. E. Timell; Adv. Carbohydrate Chem.255, (1964); AO 195,527J. The preparation of D-xylans in these ways is not only simple for chemicals and energy, but also for time and technical equipment, which adversely affects the production process economy.
Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spósob pří-pravy 4-0-metyl-D-glukuróno-D*xylánov podlá vynálezu, ktoréhopodstata spočívá v tom, že sa z delignifikovaných pilin listna-tých dřevin odstránia kontaminujúce polysacharidy použitím 1 až5 % vodného roztoku hydroxidu amonného pri teplote 15 až 30 °Cpo dobu 1 až 5 h. D-xylány sa extrahujú v dvoch následných ex-trakčných stupňoch za použitia 3 až 8 % a 10 až 18 % vodnýchroztokov hydroxidu sodného alebo 3 až 12 % a 15 až 24 % vodnýchroztokov hydroxidu draselného pri teplote 15 až 30 °C po dobu1 až 5 h za miešania. Z alkalických extraktov sa D-xylány izo-lujú vyzrážaním v dvojnásobnom objemovom množstve etylalkoholu a po prvej dekantácii sa suspenzia neutralizuje kyselinou octovou alebo solnou.The above drawbacks are substantially eliminated by the method of the present invention for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D xylans, wherein contaminating polysaccharides are removed from delignified sawdust sawdust using 1-5% aqueous hydroxide solution ammonium at 15 to 30 ° C for 1 to 5 h. D-xylanes are extracted in two successive extraction steps using 3 to 8% and 10 to 18% aqueous sodium hydroxide or 3 to 12% and 15 to 24%, respectively. aqueous potassium hydroxide solutions at 15 to 30 ° C for 1 to 5 h with stirring. From the alkaline extracts, the D-xylanes are isolated by precipitation in twice the volume of ethyl alcohol and after the first decantation, the suspension is neutralized with acetic acid or saline.
Vyzrážané D-xylány sa po premývaní 75 až 80 % zregenerovaným 2 231 686 alkoholům, vysušia buS následným premývanim 96 % etylalkoho-lom a acetónom, lyofilizáciou alebo iným spdsobom. Výhodou navrhovaného spdsobu přípravy 4-0-metyl-D-gluku-róno-D-xylánov oproti doterajším postupem přípravy je, žepředmětný spdsob je ekonomicky efektivnejši, pretože už vdvoch extrakčných stupňoch sa vodnými roztokmi hydroxidu sod**ného alebo draselného izolujú D-xylány chemicky čisté, lišia-ce sa obsahom kyseliny 4-0-metyl-D-glukurónovej a molekulovouhmotnosťou, vo výťažkoch 60 až 85 % povodně přítomných pentó-zanov bez použitia dusikovej atmosféry a termického predspra-covania. Postup je tiež menej náročný na chemikálie, čas aprevádzkové zaradenie a je možné ho aplikovat na piliny a dřevnú mučku rdznych listnatých dřevin, připadne na polobuničinys vysokým obsahom hemiceluloz. Extrahovaný zbytok pilin před-stavuje celulózový materiál s vlastnosťami, vhodnými na použl-tie v papierenskom priemysle. Přiklad 1The precipitated D-xylanes are washed with 75 to 80% regenerated 2 231 686 alcohols, dried either by subsequent washing with 96% ethyl alcohol and acetone, lyophilization or other means. The advantage of the proposed method for the preparation of 4-O-methyl-D-glucose-D-xylans over the prior art is that it is economically more efficient because D-xylanes are isolated by aqueous sodium or potassium hydroxide solutions already in the two extraction stages. chemically pure, differing in the content of 4-O-methyl-D-glucuronic acid and in molecular weight, in yields of 60 to 85% of pentosane floods present without the use of a nitrogen atmosphere and thermal pre-treatment. The process is also less demanding in terms of chemicals, time, and operation, and can be applied to sawdust and woody wood of various deciduous trees, with high hemicellulose content on semi-cellulose. The extracted sawdust residue is a cellulosic material having properties suitable for use in the paper industry. Example 1
Suspenzia vzduchosuchých pilin bukového dřeva (30 kg) 27,5 % pentózanov v 330 1 vody sa za miešania v 500 1 reakto-re ohřeje na teplotu 50 °C a postupné sa v troch rovnakýchdávkách přidává 4,5 1 98 % kyseliny octovéj a 20 kg chloritanusodného. Reakčná zmeš sa zahřeje na teplotu 70 °C a udržujepo dobu 1 h pri tejto teplote chladěním vodou. Po přidáni100 1 vody sa reakcia ukonči, roztok sa odpustí a delignifi-kovaný materiál sa premyje štyrikrát 300 1 vody. Potom savlhké piliny za miešania extrahujú 200 1 1 % vodného roztokuhydroxidu amonného pri teplote 20 °C po dobu 2 h, potom saextrakt odpustí a kanalizuje. K extrakčnému zbytku sa přidá200 1 5 % vodného roztoku hydroxidu sodného a suspenzia sa mieša pri teplote 20 °C po dobu 2 h. Extrakt sa odpustí a pilinysa premyjú 200 1 5 % vodného roztoku hydroxidu sodného a spo-jené extrakty sa po filtrácii na kameninových nučoch cez silo-nová tkaninu zrážajú do 800 1 96 % etylalkoholu. Rýchlo sedi-mentujúca zrazenina po prvej dekantácii vodnoalkoholického roztoku alkálii filtruje v kameninových nučoch a premýva zregene-rovaným 75 až 80 % etylalkoholom, obsahujúcim 2 % kyselinyoctovej na neutralizáciu přítomných alkálii a potom Sálej pre-mýva 80 % etylalkoholom do konštantného obsahu popola. Vlhkázrazenina sa suspenduje vo vodě a lyofilizuje. Získá sa 4-0- 3 231 686 metyl-D-glukuróno-O-xylán I vo výtažku 16,9 vtahované naa.s. piliny, ktorý obsahuje z neutrálnych cukrov 98 % D-xylo-zy a 19,3 % urónových kyselin a má priemernú molekulová hmot-nost (M) 18 610. Chemická struktura izolovaného D-xylánu saA suspension of air-dried beechwood sawdust (30 kg) of 27.5% pentose in 330 l of water is heated to 50 ° C with stirring in 500 L of reactor and 4.5 L of 98% acetic acid and 20 L are added successively in three equal portions. kg of chlorite sodium. The reaction mixture is heated to 70 ° C and held for 1 hour at this temperature by cooling with water. After the addition of 100 L of water, the reaction was quenched, the solution was evaporated and the delignified material was washed four times with 300 L of water. Then, damp sawdust is extracted with 200 l of a 1% aqueous solution of ammonium hydroxide at 20 ° C for 2 h with stirring, then extracted and drained. To the extraction residue was added 200 L of 5% aqueous sodium hydroxide solution and the suspension was stirred at 20 ° C for 2 h. The extract was evaporated and the pilin was washed with 200 L of 5% aqueous sodium hydroxide solution and the combined extracts were filtered after filtration on earthenware. through silo fabric precipitate to 800 l of 96% ethyl alcohol. After a first decantation of the aqueous alcoholic solution, the rapidly sedimenting precipitate is filtered in earthenware and washed with regenerated 75-80% ethyl alcohol containing 2% acetic acid to neutralize the alkali present and then washed with 80% ethyl alcohol to a constant ash content. The precipitate is suspended in water and lyophilized. There was obtained 4-0- 3 231 686 methyl-D-glucurone-O-xylan I in 16.9 mg yield. sawdust which contains 98% D-xyloyl and 19.3% uronic acids from neutral sugars and has an average molecular weight (M) of 18,610.
Π *1 "Z potvrdila metylačnou analýzou a °C-NMR spektroskópiou. Extra-hované piliny sa následné miešajú s 200 1 10 >o vodného rozto-ku hydroxidu sodného pri teplote 20 °C po dobu 2 h. Získanýextrakt sa5spracuje ako v predchádzajúcom stupni a na zráža-nie sa použije zregenerpvaný etylalkohol. Získaný izolovaný 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylán II (vo výtažku 5,6 % na a.s.piliny obsahuje z neutrálnych cukrov 93 5o D-xylózy a 13,4 %urónových kyselin a má priemernú raolekulovú hmotnost' (Mp) 19 460. Deho chemická štruktúra bola potvrdená metylačnouanalýzou a JC-NMR spektroskópiou. Příklad 2Π * 1 "Z was confirmed by methylation analysis and C-NMR spectroscopy. The extracted sawdust was subsequently mixed with 200 µl of aqueous sodium hydroxide solution at 20 ° C for 2 h. The extract obtained was treated as in the previous step. The recovered 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylan II (5.6% yield from aspirin contains 93% of D-xylose and 13.4% of neutral sugars). uro acid and has an average molecular weight (Mp) of 19,460. The deho chemical structure was confirmed by methylation analysis and C-NMR spectroscopy.
Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že akovýchodiskový materiál sa použijú piliny dřeva hrabu (26,5 %pentózanov) a ako extrakčné činidlá v druhom a treťom stupnifrakčnej extrakcie 3 % a 10 % vodný roztok hydroxidu sodného,extrakcie sa uskutočnia pri teplote 15 °C po dobu 5 h. Výťa-žok 4-O-metyl-O-glukuróno-D-xylánu I je 13,9 % a frakcie IIje 7,4 % vztahované na a.s. piliny. Příklad 3The procedure is as in Example 1, except that the earthing material is used with sawdust filings (26.5% pentosans) and as extraction agents in the second and third step diffraction extracts of 3% and 10% aqueous sodium hydroxide, the extractions are carried out at 15 ° C for 5 h. The yield of 4-O-methyl-O-glucurone-D-xylan I is 13.9% and the fraction II is 7.4% related to α sawdust. Example 3
Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa akovýchodiskový materiál použijú piliny dřeva brezy (30,6 %pentózanov), ako extrakčné činidlá 5 % vodný roztok hydroxiduamonného, 8 % a 18 % vodný roztok hydroxidu sodného a extrak-cie sa uskutočnia pri teplote 30 °C po dobu 1 h. Výťažok 4-O-metyl-D-glukuróno-D-xylánu je 15,3 % a frakcie II 7,2 %vztahované na a.s. piliny. Přiklad 4The procedure is as in Example 1 except that birch wood sawdust (30.6% pentosan) is used as the starch material, 5% aqueous hydroxamic ammonium solution, 8% and 18% aqueous sodium hydroxide solution are used as extraction agents, and extraction is performed at 30 ° C for 1 h. The yield of 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylan is 15.3% and fraction II 7.2%, respectively. sawdust. Example 4
Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že saako východiskový materiál použijú piliny dřeva topola (25,1% pentózanov). Ako extrakčné činidlá sa použije 1 % vodnýroztok hydroxidu amonného, 3 % a 15 % vodné roztoky hydroxi-du draselného, extrakcie sa uskutočnia pri teplote 15 °C po 231 686 dobu 5 h. Výťažok 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánu I je 7,6 %a frakcie II je 9,3 % vztahované na a.s. piliny. Příklad 5The procedure is as in Example 1 except that poplar wood sawdust (25.1% pentosans) is used as the starting material. The extractants used were 1% aqueous ammonium hydroxide, 3% and 15% aqueous potassium hydroxide solutions, and the extractions were carried out at 15 ° C for 231,686 for 5 h. Yield of 4-O-methyl-D-glucurone-D -xylan I is 7.6% and fraction II is 9.3% related to as sawdust. Example 5
Postupuje sa ako v přiklade 1 s tým rozdielom, že sa akovýchodiskový materiál použijú piliny zmesi listnatých dřevin(26,6 % pentózanov) a ako extrakčné činidlá 5 % vodný roztokhydroxidu amonného, 12 % a 24 % vodné roztoky hydroxidu dra-selného. Extrakcie sa uskutočnia pri teplote 30 °C po dobu1 h. Výťažok 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánu I je 10,1 % afrakcie II je 9,5 % vzťahované na a.s. piliny. O-xylány majú široké aplikačně možnosti v róznych odvet-viach priemyslu. V celulózo-papierenskom priemysle sa móžupoužit ako přídavné činidlo na zlepšenie mletia buničiny,v potravinárstve ako neutrálně plnidlo pri výrobě nízkokalo-rických potravin, v chemickom priemysle ako surovina pri vý-robě D-xylózy, D-xylitu furalu ako aj róznych derivátov, apli-kovatelných vo farmaceutickom priemysle, pri výrobě pracícha čistiacich prostriedkov, flokulantov a pod.The procedure is as in Example 1, except that the stock material used is sawdust of a mixture of deciduous trees (26.6% pentosans) and 5% aqueous ammonium hydroxide solution, 12% and 24% aqueous potassium hydroxide solutions as extraction agents. The extractions are carried out at 30 ° C for 1 h. The yield of 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylan I is 10.1% of affraction II is 9.5% related to a.s. sawdust. O-xylans have wide application possibilities in various industries. In the pulp and paper industry, it can be used as an additive to improve pulping grinding, in the food industry as a neutral filler in the production of low-calorie foods, in the chemical industry as a raw material in the production of D-xylose, D-xylite fural as well as various derivatives. -makable in the pharmaceutical industry, in the production of laundry detergents, detergents, flocculants and the like.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS831885A CS231686B1 (en) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | A method for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylanes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS831885A CS231686B1 (en) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | A method for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylanes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS188583A1 CS188583A1 (en) | 1984-05-14 |
CS231686B1 true CS231686B1 (en) | 1984-12-14 |
Family
ID=5354343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS831885A CS231686B1 (en) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | A method for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylanes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS231686B1 (en) |
-
1983
- 1983-03-18 CS CS831885A patent/CS231686B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS188583A1 (en) | 1984-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Samuel et al. | Structural changes in switchgrass lignin and hemicelluloses during pretreatments by NMR analysis | |
Holtzapple et al. | The effect of organosolv pretreatment on the enzymatic hydrolysis of poplar | |
FI62140B (en) | FREQUENCY REFRIGERATION FOR GLUCOS WITH AVOID CELLULOSE SAFETY | |
AU756976B2 (en) | Method for separating lignocellulose-containing biomass | |
US5730837A (en) | Method of separating lignocellulosic material into lignin, cellulose and dissolved sugars | |
US2959500A (en) | Process for the saccharification of cellulose and cellulosic materials | |
US4470851A (en) | High efficiency organosolv saccharification process | |
Wang et al. | Efficient fractionation of woody biomass hemicelluloses using cholinium amino acids-based deep eutectic solvents and their aqueous mixtures | |
US20110165643A1 (en) | Separation of Lignin From Hydrolyzate | |
US20060169430A1 (en) | Method for producing pulp and lignin | |
KR20030078954A (en) | Method for separating hemicelluloses from a biomass containing hemicelluloses and biomass and hemicelluloses obtained by said method | |
JP6521646B2 (en) | Method for producing lignin sulfonate | |
JP6723943B2 (en) | Method for producing xylan-containing material | |
CA2933807A1 (en) | Processes and apparatus for producing fermentable sugars, cellulose solids, and lignin from lignocellulosic biomass | |
Jacquemin et al. | Performance evaluation of a semi-industrial production process of arabinoxylans from wheat bran | |
CN106702802A (en) | Method for extracting high-purity cellulose from stalks in ionic liquid-sulfamic acid binary system | |
CN105440166A (en) | Method used for extracting hemicellulose with low pigment content | |
CN109826044B (en) | Method for separating cellulose, hemicellulose and lignin from cotton stalk | |
PL128944B1 (en) | Method of acid hydrolysis of lignocellulosic material leading to complete saccharification of lignocellulose | |
CN112175111A (en) | Method for efficiently separating wood fiber material to obtain high-purity components | |
CN109796508B (en) | Method for preparing high-purity xylo-oligosaccharide | |
Fišerová et al. | Hemicelluloses extraction from beech wood with water and alkaline solutions | |
CS231686B1 (en) | A method for preparing 4-O-methyl-D-glucurone-D-xylanes | |
RU2203995C1 (en) | Method for producing microcrystalline cellulose | |
CN103880976A (en) | Microwave-assisted extraction method of beet pectin |