DE1944114A1

DE1944114A1 - Verfahren zur Herstellung organischer Saeuren

Info

Publication number: DE1944114A1
Application number: DE19691944114
Authority: DE
Inventors: Forbes Alan David
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1968-08-30
Filing date: 1969-08-30
Publication date: 1970-10-22
Also published as: GB1271516A; SE369711B; US3642844A; IT941526B; IE33927B1; IE33927L; CH551359A; AT289010B; NO132937B; NL6913071A; BE738175A; NO132937C; FR2019386A1

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHON WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DiPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 18.8.1969-Kl/Ax/Br.

The British Petroleum Company Limited, Britannic House, Koor Lane, London, E.0.2 (England).

Verfahren zur Herstellung organischer Säuren

Die Erfindung "betrifft die Herstellung und Abtrennung von organischen Säuren und Estern aus komplexen organischen Gemischen.

Es ist "bekannt, daß Mikroorganismen durch Kultivierung auf einem Kohlenwasserstoffsubstrat in Gegenwart von Nährmedien und Sauerstoff gezüchtet werden können. Die gewonnenen Mikroorganismen können durch Lösungsmittelextraktion gereinigt werden, und die gereinigten Mikroorganismen sind als Nahrungs- und Futtermittel verwend-"bar« Die Abfallprodukte aus der Reinigung sind ein komplexes Gemisch von Chemikalien und als Lipidextrakte bekannt. Die Lipidextrakte machen etwa 10^o der getrockneten Kultur aus. Als Mikroorganismen werden vorzugsweise Hefen gezüchtet.

Der nachstehend gebrauchte Ausdruck "Lipidextrakt" bezeichnet den durch Lösungsmittelextraktion aus den Mikroorganismen abgetrennten Anteil einer Kultur von Mikroorganismen, die auf einem Kohlenwasserstoffsubstrat gezüchtet worden ist.

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Die Lipidextrakte enthalten "bekanntlich Carbonsäuren, insbesondere Fettsäuren, in Triglyceriden gebundene Fettsäuren, Phospholipide und andere Verbindungen. Zahlreiche Ve !-suche wurden gemacht, diese Carbonsäuren aus dem Rest der vorhandenen Verbindungen abzutrennen, jedoch waren die bisher angewendeten Verfahren nicht völlig zufriedenstellend.

Die Hauptgruppen von Verbindungen, die im rohen Lipidextrakt vorhanden sind, bilden Carbonsäuren, restliche Kohlenwasserstoffe aus dem Kultivierungsmedium, restliche Mikroorganismen, anorganische Salze aus dem iiährmedium und eine komplexe Gruppe von Chemikalien, die grundsätzlich einfache Lipide, Phospholipide, Carot inoide und Steroide enthalten„

Verfahren, die auf üblichen Hydrolysemethoden "beruhen, sind gewöhnlich nicht zufriedenstellend, da organische Carbonsäuren bis zu eine;;* gewissen -Grad sowohl in wässrigen als auch organischen Flüssigphasen löslieh sind, so daß die Anwesenheit von Gemischen von Carbonsäuren und Kohlenwasserstoffen in Berührung mit Zweiphasensystemen aus wässriger Phase und organischem Lösungsmittel eine Emulgierung verursacht, wodurch eine Trennung insbesondere in Gegenv/art von oberflächenaktiven Molekülen wie Phospholipiden und restlicher Hefe verhindert.

wird, ■",'..

Gegenstand der Erfindung ist die Abtrennung von Carbonsäuren oder ihren Estern aus Gemischen, die außerdem • Kohlenwasserstoffe enthalten, nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Carbonsäuren oder ihre Ester in Derivate umwandelt, die in einem bestimmten Lösungsmittel für die Kohlenwasserstoffe im wesentlichen unlöslich sind, die Kohlenwasserstoffe mit dem Lösungsmittel extrahiert und dann die Derivate der Carbonsäuren oder Ester wieder in die Carbonsäuren oder

Ester umwandelt ο ' ·

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Vor der Extraktion mit dem organischen Lösungsmittel wandelt man vorzugsweise die Carbonsäuren oder Ester in ihre Alkalisalze um und dampft die Lösung zur Trockene ein. Die Ka3nahme der Umwandlung der Carbonsäuren oder ihrer Ester in die Alkalisalze wird nachstehend-als Verseifung bezeichnet.

Die Carbonsäuren können aus dem Rückstand der Extraktion durch saure Hydrolyse gewonnen werden. Beispielsweise kann der Rückstand in V/asser gelöst und die Lösung angesäuert werden, wodurch die Carbonsäuren ausgefällt v/erden_β Die Carbonsäuren kennen dann durch eine weitere Extraktionsstufe abgetrennt werden.

Der Rückstand, der nach den. Abdampfen der Flüssigkeit vom verseiften Gemisch zurückbleibt, kann mit überschüssl^em V/asser behandelt and die Flüss.irkeit erneut a bge ds:.::" ft; werden, Ire vor der Rückstand mit dem organischen Lösungsmittel extrahiert wird«

Die Versteif .<r.£ kann mitbeliebig«!: üblichen Reagentien. durchgeführt werden, jedoch wird vorzugsweise ein Alkalihydroxyd, das in einem Alkohol gelöst i.:.t, verwendet» Als Alkohole werden Äthanol und Methanol bevor,:u£t. Bei Verv.-end.aif: eines Alkaiihydroxyds wir3 die ■ orrc-nische Säux'e abschließend als Alkalisalz abgetrennt, das in KohIer."yH3serstoffen ir. ■ wesentlichen -.ml': si ich ist,- Bevoräugt r-ils Alkalimetalle veraen Katrins -.Ji:? Ksli-imv-

Auf aiv::.i der Löslichkeit; von- KoLlenvasserstcf f er. und der "nlCi-li^hkeit von ioni.:i?hen ö-alzen in Kcivlenwasserstoffen . wii'i -Cz cr^anisches Xösur^dnlttel vorzugsweise ein Kcr.lerwasserstrff, insbescnäere ein Paraffin verwendet.

. Die. Ar/.v--36iiheit v:n Alkal' alkoxväen kann offensichtlich die Löslichkeit vcn iAlfc^licarbcxyle ^·?η in Kohlenwasserstoffen beeinflussen, s: dai es bein Verführer ::.:weilen notvendiv ist, das übersc- ^;; -si e AI-:rx;-5, des nac:: äer

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Verseifung unverändert zurückbleibt, in das Hydroxyd umzuwandeln, um wirksame Trennungen zu erzielen»

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist "besonders vorteilhaft für die Abtrennung von Carbonsäuren aus Lipidextrakten.

Zur Abtrennung des Lipidextraktes von den Mikroorganismen kann ein Lösungsmittelsjrstem, das aus einem polaren und einem unpolaren Lösungsmittel besteht, verwendet werden. Das polare Lösungsmittel enthält vorzugsweise eine Hydroxylgruppe ο Als Lösungsmittelsysteme eignen sich beispielsweise Äthanol/Diäthyläther, Methanol/Chloroform und Isopropanol/n-Hexan. Besonders vorteilhafte Lösungsmittelsysteme sind azeotrope Gemische von Alkoholen und Kohlenwasserstoffen» Lösungsmittelsysteme, die aus Alkohol-Wasser-Gemischen bestehen, sind ebenfalls geeignet. Bevorzugt als Lösungsmittelsystem wird ein azeotropes Isopropanol-Wasser-Gemisch. Die Extraktion kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden.

Diäthyläther kann als einziges Extraktionsmittel verwendet werden, jedoch ist eine genaue Temperaturregelung erforderlich, urn eine wirksame Trennung zu erzielen.

Nachdem zuerst der Lipidextrakt extrahiert worden ist, können die verwendeten Lösungsmittel abgedampft werden. Wenn Wasser im Lösungsmittelsystem vorhanden ist, bleibt ein wässriges Gemisch zurück, das dann zur Entfernung des Wassers destilliert wird.

Die Abtrennung der Säuren von der Hauptmasse der Lipide wird vorzugsweise durchgeführt, nachdem Ester der Säuren gebildet worden sind. Die Ester können nach beliebigen üblichen Methoden gebildet werden. Bevorzugt wird hierzu die saure oder basische Alkoholyse. Der verwendete Alkohol sollte 4 oder;weniger C-Atome enthalten. Besonders bevorzugt wird Methanol. Methanol, das eine geringe. Menge

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konzentrierte Schwefelsäure enthält, wird als Katalysatorsystem "bevorzugt.

Es ist auch möglich, die anorganischen Salze und den restlichen Mikroorganismus vor der Alkoholyse aus den Lipidextrakten mit einem geeigneten lösungsmittel, Z₀B₀ einem Kohlenwasserstoff wie n-Heptan auszufällen. In diesem Pail können die durch die Alkoholyse gebildeten Ester und der Kohlenwasserstoff abdestilliert werden, ohne daß eine Lösungsmittelextraktion notwendig ist.

Die Ester können aus der Hauptmasse des Lipidextraktes durch Destillation (im Falle von alkalischen Alkoholysekatalysatoren) oder durch lösungsmittelextraktion mit anschließender Destillation (im Falle von sauren Alkoholysekatalysatoren) abgetrennt werden«, Im Falle der Lösungsmittelextraktion kann Ä'ther oder η-Hexan als Lösungsmittel für die Extraktion der iister aus dem Lipidextrakt verwendet werden» Hierauf folgt die Entfernung des Äthers oder η-Hexans und die Vakuumdestillation der Ester«, Bei Verwendung von konzentrierter Schwefelsäure als Katalysator wird bei Beendigung der Alkoholyse eine Wasserwäsche vorgenommen, um die Säure zu entfernen und eine Verkohlung des Produkts während der Destillation zu verhindern»

Die Carbonsäureester können von den Kohlenwasserstoffen und anderen vorhandenen Verbindungen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in der oben beschriebenen Y/eise abgetrennt werden.

Als Kohlenwasserstoffe, in denen die Hefe kultiviert wird, werden vorzugsweise Erdölfraktionen verwendet, die direkt aus Rohöl erhalten werden können« Geradkettige O^Q-Kohlenwasserstoffe oder höhere geradkettige Kohlenwasserstoffe sind vorzugsweise in dem Kohlenwasserstoff, in dem die Mikroorganismen gezüchtet werden, vorhanden oder stellen diesen Kohlenwasserstoff dar. Vorzugsweise ent-

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hält der Kohlenwasserstoff IO Ms 15$> geradkettige Paraffine. Geeignete Verfahren zur Kultivierung von Hefen sind "beispielsweise in den folgenden Patentschriften und Patentanmeldungen beschriebenϊ

Britische Patentschriften

914567, 914568, 1017584, 1017585,- 1021697, 1021698, 1049065, 1049066, 1049067, 1059881, 1059886, 1059887, 1059891, 1089093, 1095182, 1095183

Deutsche Patentanmeldungen

P 15 17 736.3, P 16 45 692.1, P 16 42 595.9, P 17 67 856.7, P 17 70 705.0, P 16 42 59.1.5

Britische Patentanmeldungen 44 385/65 und 476/66.

Die hier genannten Hefen sind nach dem Klassifizierungssystem eingeteilt, das in "The Yeasts, a TaXonomic Study" von J.Lodder und W.J. Kreger-Van Rig, herausgegeben von North Holland Publishing Co. (Amsterdam 1952)., beschrie-

.. - ben ist. : ■ _: '

Bei Verwendung einer Hefe gehört diese .vorzugsweise zur Familie Cryptocoecaceae, insbesondere zur Unterfamilie Cryptococcoideae, Gegebenenfalls können jedoch auch^ beispielsweise ascosporogene Hefen der Unterfamilie

Saccharomycoideae verwendet werden. Bevorzugte Gattungen der Unterfamilie Cryptococcoideae sind Torulopsis (auch als Torula bekannt) und Candida. Bevorzugte Hefestämme ■ - werden nachstehend genannt. Besonders bevorzugt werden die Stämme, die nachstehend zusammen mit den Hinterlegungsnummern genannt sind. Die mit OBS gekennzeichneten Stämme sind beim Gentraal Bureau vor Schimmelculture, Baarn, Holland, und der mit INRA gekennzeichnete Stamm beim Institut National de la Recherche Agronomique, Paris, Prankreich, hinterlegt.

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Candida lipolytica

Candida pulcherrima CBS 610

Candida utilis

Candida utilis, variati major CBS'841

b Candida tropicalis CBS 2317

TorulopaLs collieulosa CBS 133

Hansenula anomale CBS 110

Oidium lactis

Heurospora sitophila

Mycoderma cancoillote INRA: STV

Von d en vorstehenden Hefen Vird Candida lipolytica besonders bevorzugt.

Gegebenenfalls kennen als Mikroorganismen Pilze verwendet werden. Geeignet als Pilze sind Penicillium, wobei vorzugsweise Penicillium ex r a na um verwendet wird. Als weitere Gattung eignet sich Asperfillus.

kennen als i.ikroor/janismen Bakterien verwendet werden,- die zweci.r.ä:?i^ zu den Ordnungen Pseudcmonadales, Eubacteriales und Actinomyccit^Les 2C rehören. Vorzugsweise werde die Familien Corynebaoteriaceae, Micrococcaceae, Achromobacteraceae, Actincyrayce-

Vf. r we na et taoeac, IUiizobiaceae, BacillaGeae und Pseudomorridaceae/.

Bevorzugte Spezies sind Bacillus meagteriuni, Bacillus subtilis und Pseudomonas aeruginosa. 'Weitere Geeign Stämme sind

Bacillus amylobacter Xanthomonas begoniae

Pseudomonas natriegens Plavobacterium devorans

Arthrobacter sp. Acetobacter sp,

Micrococcus sp. Actinomyces sp. ·

Corynebacterium sp. Ilocardia opaca Pseudoinonas syringae

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'- θ - ■■■■-.-.

Es ist gewöhnlich möglich, den Mikroorganismus, der mit einer gewissen Menge an nicht abgebautem Einsatzmaterial und -wässrigem Nährmedium verunreinigt ist, von der Hauptmasse der nicht verstoffwechselten Einsatzfraktion abzutrennen. Diese Abtrennung wird vorzugsweise durch Dekantieren vorgenommen. Zusätzlich oder stattdessen kann -eine Zentrifugierung vorgenommen werden.

Als Kohlenwasserstoffe, in denen die Mikroorganismen gezüchtet werden, werden vorzugsweise die Kohlenwasserstoffe verwendet, die in GasÖlfraktionen, die aus Rohöl oder ITormalparaffinen erhalten worden sind, vorhanden sind. Da Gasöle im allgemeinen im Bereich von 225 "bis 4-00⁰C sieden und der Siedepunkt von Carbonsäuren wie Piyristinaäure (25O°C/1OO mm Hg), Palmitinsäure (34-Q Ms 35O⁰C)und Stearinsäure (383°C) in diesem Bereich liegt, genügt eine einfache Destillation nicht immer für die Abtrennung der Fettsäuren aus restlichen Gaaölen im Lipidextrakt. Der Lipidextrakt enthält ferner zwangsläufig oberflächenaktive Mittel, die die Bildung von Emulsionen in Öl-Wasser-Gemischen verursatrhen.

■Wenn als Kohlenwasserstoff, in dem die Mikroorganismen gezüchtet werden, ein Gasöl verwendet v/ird, sind die erhaltenen Säuren hauptsächlich Fettsäuren im Bereich von Ομ bis C^g.

Einige Möglichkeiten zur{Durchführung der Trennung sind im beiliegenden Schema-veranschaulicht.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weiter beschrieben«, Beispiel 1 beschreibt die Herstellung des lipiäextraktes TL9, und die Beispiele 2 bis 12 beschreiben die Abtrennung der Säuren aus diesem Extrakt.

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Beispiel 1

Eine Hefe der Spezies Cancida tropicalis wurde in einem Gasöl, das im Bereich von 300 "bis 400⁰C siedete, in Gegenwart eines Stickstoff und Phosphor enthaltenden Nährmediums gezüchtet. Während der Wachstumsperiode wurde Luft durch das flüssige G-eraisch geblasen.

Nachdem das Wachstum die gewünschte Phase erreicht hatte, gemessen durch die Zelldichte der Hefe, wurde das Gemisch zentrifugiert» Eine pastenförmige Masse, die mit Kohlen-Wasserstoffen und wässrigem Medium imprägnierte Hefezellen enthielt, wurde hierdurch abgetrennt,, Diese Paste wurde zur Entfernung der Hauptmenge des Gasöls mit Wasser gewaschen. Das erhaltene Produkt wurde in schnell strömender Luft auf 80 "bis 90⁰C erhitzt und zu einem Pulver gemahlen.

Das Pulver wurde mit einem Gemisch aus Isopropanol, η-Hexan und Wasser extrahiert. Die durch die Extraktionsflüssigkeit nicht entfernten Feststoffe stellten die gereinigte Nährhefe dar, während die Extraktionsflussigkeiten als Extrakt die Hefelipide enthielten. Die Extraktionsflüssigkeiten wurden destilliert und das gesamte Lösungsmittel vor dem Absitzen entfernt, wobei ein Gesamthefelipidextrakt IL9 erhalten wurde.

Beispiel 2

Der Lipidextrakt TL9 (100 g) wurde mit 4n-Salzsäure (200 ml) und Methanol (200 ml) 24 Stunden unter Stickstoff am Rückfluß erhitzt. Methanol und Salzsäure wurden bei 9O°C/15 mm Hg abdestilliert. Das als Rückstand verbleibende Material wurde 24 Stunden mit Äther extrahiert,

,30 wodurch alle,ätherlöslichen Materialien (80 g) entfernt wurden. Ein Teil (30 g) des Äthers, der das lösliche Material enthielt, wurde unter vermindertem Druck destilliert, wobei ein Material, das bis 170°C/O,15 mm Hg

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: - ίο - ;■■■■'■

siedete, in einer Anzahl von Fraktionen aufgefangen wurde. Die Blasentemperatur überstieg 220⁰O nicht. Die erste Fraktion wurde verworfen, und die anderen Proben, die die Methylester und etwas Gasöl enthielten, wurden vereinigt (18 g). Die vereinigten Materialien (18 g) wurden mit äthanolischem Kaliumhydroxyd (16 g KOPl/200 ml Äthanol) 45 Minuten am Rückfluß erhitzt. Die verwendete^ Kaliumhydroxydmenge stellte einen Überschuss von etwa 3 Mol.dar (KOH/Ester-Molverhältnis = 4si). llaoh Entfer-

10. nung des Äthanols durch Destillation (75 0/15 mm Hg) wurde Wasser (20 ml) zugesetzt, um restliches Kaliumäthoxyd zu zersetzen. Das Wasser wurde abdestilliert (75°C/15 mm Hg), wobei ein fester Rückstand erhalten wurde, der ein Gemisch aus EaIiumhydroxyd, Gasöl und den Kaliumsalzen der Fettsäuren enthielt. Das Gasöl wurde durch kalte Extraktion mit n-Heptan entfernt. Die zurückbleibenden Feststoffe wurden in Wasser gelöst und mit 2n-8alzsäure angesäuert, wodurch die Fettsäuren ausgefällt wurden. Diese Fettsäuren wurden durch Extraktion mit n-Heptan abgetrennt. Die Säuren wurden in einer Ausbeute von 11,4 g erhalten (31g Säure/100 g Lipide). Die Sauren, die die Form eines gelben halbflüssigen' Wachses hatten, hatten eine Iieutrallsation3zahl· von 204 mg KOH/g. ^: _:

Beispiel 3

Lipidextrakt TI9 (258 g) wurde in n-Heptan (2000 ml) gelöst. Die lösung wurde filtriert, wobei von restlicher Hefe und Mineralsalzen befreites TL9 31 (232 g)erhalten wurde, TL9 31 (100 g) wurde mit 4n-8alzsäure (200 ml) und Methanol (200 ml) 24 Stunden unter Stickstoff an Rückfluß erhitzt. Das Methanol und verdünnte Salzsäure wurden bei ,90 C/15 mm Hg abdestilliert, "Der Rückstand wurde unter vermindertem Druck destilliert. Hierbei wurden eine erste Fraktion (14,4 g)» die im Bereich von 86 bis 160 0/0,15 mm Hg siedete, und eine zweite Fraktion

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(47,3 a), die im Bereich von 160 bis 168°O/O,15 mm Hg siedete, aufgefangen. Die Hauptmenge der zweiten Fraktion (44 g) wurde auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise behandelt, wobei 28 g gereinigte Fettsäuren mit einer lieutralisationszahl von 196 mg KOH/g erhalten wurden.

Dies entspricht einer Ausbeute von etwa 30 g Säuren/100 g rohe Lipide.

Beispiel 4

Ein feststofffreier Lipidextrakt TL9 31 (100 g) (TL9 wurde durch Fällung der rohen Lipide TL9 mit n-Heptan

wie in Beispiel 3 erhalten) wurde mit Methanol (400 ml), das eine katalytische Menge Kaliumhydroxyd (1g) enthielt, 72 Stunden unter Stickstoff am Rückfluß erhitzt. Das Methanol wurde bei 9O°C/15 'mm Hg abdestilliert_e Der Ruckle stand wurde der Vakuumdestillation unterworfen. Hierbei wurden eine erste Fraktion (8,5 g), die bis 144 C/0,20 mm Hg siedete, und eine zweite Fraktion (56,3 g)» äie im Bereie;. ve- 1.44 bis 180^eG/0_f 20 mm Hg sieaete, ^afgefäugen. Mb -lau] tsier.ge der zweiten Fraktion (4b, 6 ._-,' 'cL· wurde auf-Sie it: Seispiel 2 beschriebene Weise "behandelt,, webe^; 31,6 g gerei ».igte Fettsäuren :r.it einer "eutralinationerrahl von 180 mg ϊίΟΗ/g erhalten wurden. Lies entspricht einer Ausbeute von 36 g SHuren/iüO g rohe .Lipide.

Beispiel 5

2b, Lipiäi-xtrakt TL9 (108 g) wurde mit !.ethanol (400 ml) und konzentrierter Schwefelsäure (5 ml) 24 Stunden nter Sti'ckotoi'f a:" IlückfluS erhitzt. Das rohe Aikohclysat wurde ::.it v.'asser (200 ml) gewaschen« Die organische Schient wurde abgetrennt and zur Entfernung von wasser und Methanol auf 9O°O/15 mm Hg erhitzt. Das re--i;liche Material wurde, der Vakuumdestillation unterworfen, wobei eir.c- e'-üte Fraktion (1,0 g), die im Bereich vor: 93 bis '!24^CC/C,3 Jar. Hg siedete, and eine zweite Traktion (72,5 g} öie i"i Bereio:: von 124 bis 1Sg°.G/Ö,5 "--':. Hg siedete, aaf-

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gefangen wurden. Die zweite Fraktion (72~,0 g) wurde mit äthanolischem Kaliumhydroxyd (26 g/150 ml Äthanol) 45 Minuten am Rückfluß erhitzt. Das Kaliumhydroxyd wurde im Überschuß von etwa 150 Gew.~$ verwindet« Die Produkte wurden anschließend auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise behandelt. Hierbei wurden gereinigte Fettsäuren; (43,1 g), die eine Neutralisationszahl von 203 mg KOH/g hatten, erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von etwa 40.g Säuren/100 g rohe lipide.

Die gemäß den vorstehenden Beispielen erhaltenen Säuren liegen hauptsächlich im C^-Cig-Bereich und stellen ein Gemisch von gesättigten und ungesättigten Säuren dar. Die Hauptkomponente ist Heptadecen-9-säure (etwa 40$)· Die Säuren können durch Chromatographie oder andere geeignete Methoden isoliert werden, jedoch ist für gewisse Zwecke auch das Gemisch geeignet»

Beispiel 6

Lipidextrakt TL9 (499 g) wurde mit Methanol (2:1) und konzentrierter Schwefelsäure (25 ml) 24 Stunden unter Stickstoff am Rückfluß erhitzt. Daa rohe Alkoholysat wurde mit-Wasser (1"I) gewaschen und die organische Schicht abgetrennt und zur Entfernung von Wasser und Methanol auf 9O°G/15 mm Hg erhitzt. Der Rückstand wurde der Vakuumdestillation unterworfen, wobei eine erste Fraktion (0,7 g), die im Bereich von 105 bis 12O°O/O,O5 mm Hg siedete, und eine zweite Fraktion (308 g), die im Bereich von 120 bis 180°C/0,05 mm Hg siedete, aufgefangen' wurden.

Ein Teil der zweiten Fraktion (55,3 g) wurde auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise behandelt, wobei gereinigte Fettsäuren (40,8 g), die eine, neutralisationszahl von 187 mg KOH/g hatten, erhalten wurden. Dies entspricht ; einer Ausbeute von 46 g Fettsäuren/100 g rohe lipide.

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Beispiel 7

Ein Teil der zweiten Fraktion (55,1 g) aus Beispiel 6 wurde mit Kaliumhydroxyd (18 g, 1ΌΟ/έ molarer Überschuss) in Methanol (130 ml) 45 Minuten am Rückfluß erhitzt. Das Methanol wurde abdestilliert (75°C/15 mm Hg)₀ Der Rück-•stand wurde mit n-Heptan sorgfältig extrahiert, um das Gasöl zu entfernen. Die verbleibenden Feststoffe wurden in Wasser gelöst und mit 2n-Salzsäure angesäuert, wodurch die Fettsäuren ausgefällt wurden« Die Fettsäuren wurden durch Extraktion mit n-Heptan isoliert. Eine Ausbeute von 39 g Säuren/100 g rohe Lipide wurde erhalten. Die Säuren hatten eine Neutralisationszahl von 211 mgJCOH/g.

Beispiel 8

Ein Teil der zweiten Fraktion (55»8 g) von Beispiel 6 wurde mit Natriumhydroxyd (16 g, IOO9& molarer Überschuss) in Äthanol (130 ml) 1 Stunde am Rückfluß erhitzt« Nach Entfernung des Äthanols durch Destillation (90 0/15 mm Hg) wurden die zurückbleibenden Materialien auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise behandelt, wobei gereinigte Fettsäuren (40,3 g), die eine Neutralisatiοnszahl von 197 mg KOH/g hatten, erhalten wurden* Dies entspricht einer Ausbeute von 45 g Säuren/100 g rohe Lipide.

Beispiel 9

Ein Teil der zweiten Fraktion (54,9 g) von Beispiel 6 wurde mit Natriumhydroxyd (16 g, 100^£ molarer Überschuss) in Methanol (140 ml) 1 Stunde am Rückfluß erhitzt. Das Methanol wurde durch Destillation entfernt (75°C/15 mm Hg), Der Rückstand wurde mit n-Heptan (8 χ 300 ml) sorgfältig extrahiert, um d as G-asö'l zu entfernen. Die verbleibenden Feststoffe wurden in V/asser gelöst und mit 2n-Salzsäure angesäuert, wodurch die Fettsäuren ausgefällt wurden. Die Fettsäuren wurden dann durch Extraktion mit n-Heptan isoliert« Eine Ausbeute von 38 g Säuren/100 g rohe Lipide

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wurde erhalten. Die Säuren hatten eine Neutralisationszahl von 207 mg KOH/g.

Beispiel 10

Ein Teil der zweiten Fraktion (55»2 g) von Beispiel 6 wurde mit Natriumhydroxyd (8,8 g, 10$ molarer Überschuss) in Methanol (130 ml) 1 Stunde am Rückfluß erhitzt. Die Aufarbeitung der Probe auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise ergab 38 g Säuren/100 g rohe lipide. Die Säuren hatten eine Neutralisationszahl von 194 mg KOH/g.

; . .. Beispiel 11 .

Lipidextrakt TL26 VR (527 g) wurde im wesentlichen in der gleichen Weise v/ie der Lipidextrakt TL9 in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch als Lösungsmittel zur Extraktion der rohen Lipide ein azeotropes Gemisch von Isopro- panol und V/asser verwendet wurde. Der Lipidextrakt TL26 VR (527 g) und Toluol (525 g) wurden 6 Stunden am Rückfluß erhitzt, um in den Lipiden vorhandenes Wasser zu"entfernen. Etwa 8 ml wurden in einem Dean-Stark-Ab— scheider aufgefangen. Eine Lösung von Kaliumhydroxyd (33 g) in getrockenetem Methanol (196 g.) wurde zugesetzt. Der Kolbeninhalt wurde etwa 1 Stunde am Rückfluß erhitzt und stehen gelassen. Das Reaktionssemisch trennte sich in eine obere Phase und eine untere Phase, die durch Dekantieren getrennt wurden. Die obere Phase enthielt hauptsächlich die Fettsäuremethylester und G-asöl. Dieses Material (439 g) wurde von Lösungsmitteln befreit, (80 C/20 mm Hg) und der Vakuumdestillation unterworfen, wobei eine erste Fraktion (1,0 g), die bis 132°C/0,1 -mm H<! siedete, und eine zweite Fraktion (309 g), die im Bereich von 132 bis 182°0/0,10 mm Hg siedete, aufgefangen wurden. Die zweite Destillatfraktion enthielt eine untere nicht mischbare Schicht, die nur einige Gramm ausmachte. Diese Schicht wurde verworfen« Der Rest der zweiten'

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Destillatfraktion in n-Heptan (300 ml) wurde durch eine Aktivkohleschicht filtriert, wobei nach Entfernung des Lösungsmittels (9O°C/15 mm Hg) eine klare, wasserhelle Flüssigkeit (278 g) erhalten wurde, die aus einem Gemisch von Hethylestern der Fettsäuren und Gasöl "bestand. Dieses Gemisch hatte eine Verseifungszahl von 178 mg KOH/g. Sie enthielt somit etwa 85 Gew,-^C/J Methylester und 15 Gew.-°/o Gasöl. Eine Ausbeute von etwa 53 g dieses Geraisches von Estern und Gasöl pro 100 g rohe Lipide wurde erhalten.

Ein X'il. (95,7 g) dieses Gemisches wurde auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise behandelt, wobei gereinigte Fettsäuren (70,2 g) mit einer Neutralisationszahl von 217 mg KOH/g erhalten wurden. Dies entspricht einer Ausbeute von 41 g Säuren/100 g rohe Lipide. Die Säuren waren im flüssigen Zustand wasserhell.

Beispiel 12

Lipidextrakt TL26 VR (504 g) wurde mit; Methanol (1800 ml) und konzentrierter Schwefelsäure (50 ml) 20 Stunder, unter Stickstoff am Rückfluß erhitzt. Das rohe Alkohclysat wurde mit Wasser (1 1") gewaschen und die organische Schicht abgetrennt und auf 90°;C/0,10 mm Hg erhitzt. Das Destillat wurde aufgefangen. Es wurde in n-Hertan (300 ml) durch eine Aktivkohleschicht filtriert. !lach Entfernung des Lösungsmittels (9O°O/15 mm Hg) wurde eine fast wasserhelle Flüssigkeit (305,1 g) erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von 61 g eines Gemisches eines Fettsäuremethylesters mit Gasöl pro 100 a rohe Lipide.

Sin !eil (99,5 g) dieses Gemisches wurde auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise behandelt, wobei gereinigte Fettsäuren (76,7 g)» die eine lieutralisationszGhl von 204 πα KOH/g hatten, erhalten wurden. T-'ies entspricht einer Ausbeute von 47.g Sauren/IOC g rohe Lipiie. Die Säuren halten äine sehr blasse gelte Farbe«

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Abtrennung von Carbonsäuren oder deren Estern aus Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonsäuren oder ihre Ester in Derivate überführt, die in einem vorbestimmten Lösungsmittel für die Kohlenwasserstoffe unlöslich sind, die Kohlenwasserstoffe mit diesem Lösungsmittel extrahiert und anschließend die Derivate der Carbonsäuren oder ihre Ester wieder in die Carbonsäuren oder deren Ester umwandelt.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonsäuren oder ihre Ester in die Alkallsalze der Carbonsäuren überführt.

3»} Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseifung durch Umsetzung mit einem Alkalialkoxyd oder einer Lösung von Alkalihydroxyd in Alkohol durchgeführt wird.

■ ... - 4.) Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß man Überschüssiges Alkalialkoxyd vor der Extraktion in Alkalihydroxyd umwandelt.

5·) Verfahren nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeich-* net, daß man Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxyde von Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen verwendet. ^

6.) Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekehnzeichnet, daß man als Lösungsmittel für die Extraktion der Kohlenwasserstoffe aus den verseiften Carbonsäuren, einen Kohlenwasserstoff verwendet.

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7·) Verfahren naoh Ansprüchen 2-bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus verseiften Carbonsäuren und Kohlenwasserstoffen vor der Extraktion zur Trockene abgedampft wird.

8.) Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verseiften Garbonsäuren nach der Extraktion mit dem Lösungsmittel durch saure Hydrolyse in die Carbonsäuren rückgewandelt werden.

9.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichent, daß man als Ausgangsgemisch von Carbonsäuren oder deren Estern und Kohlenwasserstoffen einen Lipidextrakt verwendet.

10.) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonsäuren oder Carbonsäureester des Lipidextraktes in die Ester von C₁-bis C^-Alkoholen umwandelt, und ein Gemisch dieser Ester und der verbleibenden Kohlenwasserstoffe aus dem Wachstumsmedium von der Hauptmenge des Lipidextrakts abtrennt.

11.) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen Methanol verwendet.

12.) Verfahren nach Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonsäuren oder deren Ester im Lipidextrakt in die Ester von C₁- bis C^-Alkoholen durch Umsetzung mit dem entsprechenden Alkohol in Gegenwart eines sauren Katalysators umwandelt.

15.) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus Ester und Kohlenwasserstoffen von der Masse des Lipidextrakts durch Destillation abtrennt.

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l4i) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus Ester und Kohlenwasserstoffen von der Hauptmenge des Lipidextrakts durch Lösungsmittelextraktion und nachfolgender Destillation des Lösungsmittels abtrennt.

15·) Verfahren nach Ansprüchen 12 oder \~5, dadurch gekennzeichnet, daß man als sauren Katalysator eine Mineralsäure verwendet,

l6.) Verfahren nach Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonsäuren oder ihre Ester im ■Lipidextrakt in die Ester von C-,- bis C^,-Alkoholen durch Umsetzung mit Alkohol in Gegenwart eines alkalischen Katalysators überführt.

17.) Verfahren nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalischen Katalysator Alkalihydroxyde verwendet. ■

18.) Verfahren nach Ansprüchen l6 oder 17* dadurch gekennzeichnet, daß der Lipidextrakt vor der Umsetzung mit C-,- bis C^-Alkohol mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird.

19.) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel ein Paraffin verwendet.

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