DE1270023B - Verfahren zur Herstellung nichthygroskopischer d, l-aepfelsaurer Alkalisalze - Google Patents
Verfahren zur Herstellung nichthygroskopischer d, l-aepfelsaurer AlkalisalzeInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C07c
Deutsche Kl.: 12 ο-11
Nummer: 1270 023
Aktenzeichen: P 12 70 023.1-42
Anmeldetag: 28. Januar 1966
Auslegetag: 12. Juni 1968
In neuerer Zeit erzielte Verbesserungen in der großtechnischen Herstellung von d,l-Äpfelsäure haben
dazu geführt, daß dieses Produkt und seine Derivate kostenmäßig mit anderen genießbaren Säuren, beispielsweise
mit Citronen-, Adipin-, Fumar- und Milchsäure, konkurrieren kann. Beträchtliche Mengen
von Salzen dieser Säuren, insbesondere von Alkalisalzen, werden als Pufferstoffe verwendet. Die hygroskopischen
Eigenschaften von Natrium- und Kaliummalat stellen jedoch ein ernstes Hindernis bei ihrer
Verwendung in Gemischen dar, die als trockene Substanzen hergestellt, aufbewahrt und bzw. oder
verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung nichthygroskopischer d,l-äpfelsaurer Alkalisalze,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine wäßrige Lösung des Alkalimalats so weit eindampft,
daß ihre Temperatur 110 bis 13O0C beträgt, worauf man sie auf eine Temperatur unter 300C
abkühlt und so lange stehenläßt, bis das Alkalimalat-Monohydrat auskristallisiert.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die so erhaltenen Alkali-d,l-malat-Monohydrate stabile, nichthygroskopische Kristalle bilden. Die neuen Salze
sind dank dieser Eigenschaften insbesondere gut als Pufferstoffe an Stelle von oder zusammen mit Natriumcitrat
und ähnlichen Verbindungen in pulverförmigen Gemischen verwendbar.
Die Alkali-d,l-malat-Monohydrate sind farblose, frei fließende kristalline Substanzen, die selbst in einer
feuchten Atmosphäre frei fließend bleiben. Ihre experimentell festgestellte Zusammensetzung entspricht der
Formel
Me2C4H4O. · H2O
in der Me ein Alkalimetall bedeutet.
Der beim Abkühlen der Lösung erhaltene Kristallbrei kann von der Mutterlauge in beliebiger Weise,
z. B. durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgetrennt und das abgetrennte Produkt an der Luft oder bei
einer Temperatur von 40 bis 500C getrocknet werden.
Die Lösung von Natrium-d,l-malat kann in jeder geeigneten Weise hergestellt werden. Eine bequeme
und wirkungsvolle Methode ist die Auflösung von d,l-Äpfelsäure in der gleichen Gewichtsmenge warmen
Wassers, Neutralisieren der erhaltenen Lösung durch Hinzufügen einer alkalischen reagierenden Verbindung
beispielsweise Natriumhydroxid, Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat, vorzugsweise bis zu einem
pH von etwa 7 bis 9 und Erhitzen der wäßrigen Lösung bis mindestens auf etwa 1100C, um Wasser zu entfernen.
Die Lösung wird dann bis auf etwa Raum-Verfahren zur Herstellung nichthygroskopischer
d,l-äpfelsaurer Alkalisalze
d,l-äpfelsaurer Alkalisalze
Anmelder:
Allied Chemical Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Chem. Dr. I. Ruch, Patentanwalt,
8000 München 5, Reichenbachstr. 51
Als Erfinder benannt:
Chao-Shing Cheng, Williamsville, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Januar 1965 (429 168)
temperatur abgekühlt, vorzugsweise mit einigen Natrium-d,l-malat-Monohydrat-Kristallen
angeimpft und schließlich bei Raumtemperatur stehengelassen, bis die Kristallisation im wesentlichen beendet ist. Das
kristalline Produkt wird abgetrennt, vorzugsweise mit einer geringen Menge kalten Wassers gewaschen und
danach bei niedriger Temperatur getrocknet. Kaliumd,l-malat-Monohydrat, das etwas löslicher als das
Natriumsalz ist, kristallisiert vorzugsweise aus Lösungen, die auf eine Temperatur von wenigstens 12O0C
erhitzt worden waren.
Zusätzliche Salzmengen können aus der Mutterlauge gewonnen werden, indem man das Konzentrieren
und Abkühlen wiederholt, oder die Mutterlauge kann wieder einer nachfolgenden Charge zugefügt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Mengen- und Prozentangaben
beziehen sich auf das Gewicht.
Zu einer Lösung von 268 Teilen (2 Mol) d,l-Äpfelsäure in 268 Teilen Wasser wurden 92 Teile Natriumhydroxid
als 50%ige wäßrige Lösung gegeben, um eine Lösung mit einem pH von etwa 8,8 zu erhalten.
Die erhaltene Lösung wurde filtriert. 30 Teile des Filtrats wurden eingedampft, bis die Temperatur der
Lösung 115° C betrug, und danach auf Raumtemperatur
abgekühlt. Die erhaltene sirupartige Masse wurde stehengelassen. Nach 4 Tagen hatten sich kleine
Kristalle abgeschieden, die nach 6 Tagen an Größe
809 559/495
zugenommen hatten. Sie wurden abfiltriert, mit einer geringen Menge Eiswasser gewaschen und an der
Luft etwa 3 Tage getrocknet. Die Natriummalat-Monohydrat-Kristalle begannen bei 133° C zu schmelzen
und schmolzen vollständig unter Zersetzung bei 5 141° C. Der Gehalt an Hydratwasser wurde zu 9,09%
bestimmt (Theorie: 9,17).
Zu einer Lösung von 536 Teilen d,l-Äpfelsäure in 600 Teilen Wasser wurden 672 Teile festes Natriumbicarbonat
gegeben. Die entstandene Lösung wurde filtriert und das Filtrat bis zur Erreichung einer
Temperatur von 116° C eingedampft, danach auf etwa 25 0C abgekühlt und mit 1 Gewichtsteil Natriummalat-Monohydrat
angeimpft. Nach einigen Minuten begann die Kristallisation. Nach etwa 3 Stunden wurde
der Kristallbrei abfiltriert. Man trocknete das Filtergut in einem Trockenschrank etwa 16 Stunden bei 700C.
Das getrocknete Natriummalat-Monohydrat schmolz ao zwischen 134 und 1430C unter Zersetzung. Wasserbestimmung:
8,91 und 9,2% (Theorie: 9,17%).
Nach Wiederholen des Eindampf ens und Abkühlens erhielt man zwei weitere Anteile Kristalle aus der
Mutterlauge und damit eine Gesamtmenge von 775 Teilen (98,8% der Theorie) Natriummalat-Monohydrat.
Zu einer Lösung von 26,8 Teilen d,l-Äpfelsäure in 50 Teilen destilliertem Wasser wurden 28 Teile Kaliumcarbonat
gegeben. Die Lösung wurde filtriert und das Filtrat bis zur Erreichung einer Temperatur von 1270C
eingedampft, in einem Eisbad abgekühlt, mit einigen Kristallen Kaliummalat-Monohydrat angeimpft und
etwa 16 Stunden stehengelassen. Der entstandene Kristallbrei wurde abfiltriert und das Filtergut luftgetrocknet.
Das getrocknete Produkt sinterte bei 1070C, schmolz jedoch bis 250°C nicht. Die Analyse
nach zweimaligem Umkristallisieren und 4stündigem Trocknen in einem Vakuum-Trockenschrank bei
67°C ergab einen Wassergehalt von 8,87% (berechnet für K2C4H4O5 · H2O = 7,89%).
Der nichthygroskopische Charakter der erfindungsgemäß hergestellten Salze wurde gezeigt, indem man
die Salze 1 Stunde in einer Kammer mit kontrolliertem Feuchtigkeitsgehalt beließ und danach die aufgenommene
Wassermenge bestimmte. Zum Vergleich wurden die nicht hydratisierten Salze der gleichen Prüfung unterzogen.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Salz
Feuchtigkeitsaufnahme
Zustand nach 1 Stunde
bei 79% relativer Feuchtigkeit und 28° C
bei 79% relativer Feuchtigkeit und 28° C
Natriummalat
Natriummalat-Monohydrat.
Kaliumm'alat ,
Kaliummalat-Monohydrat .
1,2
0,17
14,6
0,6
0,17
14,6
0,6
stark zusammengebacken
trocken, frei fließend
zusammengebacken
leicht zusammengebacken, frei
fließend
trocken, frei fließend
zusammengebacken
leicht zusammengebacken, frei
fließend
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung nichthygroskopischer d,l-äpfelsaurer Alkalisalze, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lösung des Alkalimalats so weit eindampft, daß
ihre Temperatur 110 bis 13O0C beträgt, wonach man sie auf eine Temperatur unterhalb 300C abkühlt
und so lange stehenläßt, bis das Alkalimalat-Monohydrat auskristallisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierte und abgekühlte
Lösung mit dem herzustellenden Alkalimalat-Monohydrat animpft.
809 559/495 5.68 & Bundesdruckerei Berlin
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