DE554074C - Verfahren zur Darstellung von hochwertigen Alkoholen durch katalytische Reduktion von Zuckerarten mit Wasserstoff - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung von hochwertigen Alkoholen durch katalytische Reduktion von Zuckerarten mit Wasserstoff In dem Hauptpatent 5¢q.666 ist ein Verfahren zur Darstellung von hochwertigen Alkoholen aus Zuckerarten beschrieben, wonach man die Zucker mit Wasserstoff unter Verwendung von Katalysatoren, die Nickel oder Kupfer oder deren Oxyde in aktivierter Form enthalten, reduziert.
• Es wurde nun gefunden, daß die Reduktion der Zuckerarten zu den entsprechenden Alkoholen noch vorteilhafter verläuft, wenn man sie in Gegenwart von Hydroxylionen vornimmt, wobei man auch andere Katalysatoren als die in dem Hauptpatent genannten, mit Ausnahme von Platin, verwenden kann. Auf diese Weise ist es möglich, die Ausgangsstoffe rasch und vollständig- in die entsprechenden Alkohole überzuführen, die außerdem in sehr reinem Zustande erhalten werden.
• Man hat bei der Reduktion von Zuckern bereits in Gegenwart eines Platinkontaktes in alkalischem Medium gearbeitet. Man hat ferner in neutralem Medium mit nichtaktivierten Nickelkatalysatoren und Katalysatoren, die aus Nickel und Nickeloxyd bestanden, gearbeitet. Gegenüber diesen Arbeitsweisen bedeutet das beanspruchte Verfahren insofern einen erheblichen technischen Fortschritt, als die Reduktion hierbei in wesentlich kürzeren Zeiten beendet ist. Während man beim Arbeiten mit einem Platinkontakt in alkalischem Medium zur vollständigen Reduktion des Zukkers 18 Stunden, beim Arbeiten in neutralem Medium mit einem nichtaktivierten Nickelkontakt 15 Stunden und mit einem aus Nickel und Nickeloxyd bestehenden Kontakt 12 Stunden zur Reduktion benötigt, gelingt es gemäß der Erfindung mit einem nichtaktivierten Nickelkontakt bzw. einem aktivierten Nickelkontakt in alkalischem Medium bereits in :1 bzw. 3 Stunden die Reduktion zu Ende zu führen. Durch die erheblich größere Reaktionsgeschwindigkeit bei dem beanspruchten Verfahren vermeidet man einen Abbau des Zuckers, was in vielen Fällen von großer Bedeutung ist.
• Man kann bei der Durchführung des Verfahrens beliebige organische oder anorganische Stoffe zusetzen, die in wäßriger Lösung Hydroxylionen bilden, z. B. geeignete Metalloxyde, Metallhydroxyde oder Salze, wie Carbonate, Silicate, Borate usw., oder Ammoniak, organische Stickstoffbasen- u. dgl. Zweckmäßig regelt man die Hydroxylionenkonzentration derart, daß der pH-Wert der Lösung zwischen 7 und 9 liegt; er kann jedoch auch noch höher sein. Man kann bei beliebigen Drucken arbeiten, zweckmäßig jedoch bei Drucken oberhalb io -Atm. Man kann die Reduktion sowohl mit der wäßrigen Zuckerlösung als auch mit solchen Lösungen vornehmen, die neben Wasser noch Alkohole, Aceton, Glycerin, Glykol u. dgl. organische Lösungsmittel enthalten.
• Beispiel i .
• i Teil technische Glucose wird mit i Teil Wasser und i Teil Methanol unter Zugabe von o, 5 % Calciumhydroxyd auf ein pH= 8,1 gebracht und unter Zugabe von 3% aktiviertem Nickel in einem eisernen Druckgefäß mit Wasserstoff bei 8o Atm. reduziert. Die Reaktion ist beim Aufheizen innerhalb 2 Stunden bei Erreichung einer Temperatur von i45 bis i5o° beendet. Man erhält eine vollständig reine, wasserhelle Sorbitlösung.
• Beispiel e Es wird wie in Beispiel i verfahren, nur wird die Alkalität durch Zugeben von 0,5 % kristallisiertem Bariumhydroxyd erzeugt und ein bereits formal benutzter, nichtakivierter Nickelkontakt angewandt. Bei kurzem Erhitzen auf 13o° mit Wasserstoff unter Druck erhält man eine Sorbitlösung, aus der ein Sorbit mit weniger als o,2 % Glucose gewonnen wird.
• An Stelle des Bariumhydroxyds kann man auch z. B. Strontiumcarbonat, 1 % Calciümsilica.t oder andere alkalisch wirkende Mittel mit ähnlichem Erfolg verwenden; auch lassen sich andere Katalysatoren verwenden. Man kann auch die alkalisch wirkenden Stoffe als Träger der Katalysatoren verwenden, indem man schwer lösliche, Hydroxylionen bildende Stoffe, wie z. B. Magnesiumsilicat, mit aktivierten oder nichtaktivierten Kontaktenbelädt. Beispiel 3 io Teile Glucose werden mit 2o Teilen Wasser versetzt und 2,5 % mit Chrom oder Chromverbindungen aktiviertes Nickel (bezogen auf die angewandte Glucosemenge), welches sich auch auf Trägern befinden kann, sowie etwa 0,5 % Calciumglucosat (ebenfalls bezogen auf Glucose) zugesetzt. Das Ganze wird im Autoklaven mit Wasserstoff bei etwa 15 bis 2o Atm. Druck behandelt. Steigert man die Temperatur nicht wesentlich über 16o°, so erhält man Sorbit in praktisch quantitativer Ausbeute als ein sehr reines, einheitliches Produkt.
• Vorteilhafterweise kann man auch so verfahren, daß man das Reaktionsgemisch nicht auf einmal in den Autoklaven einfüllt, sondern dieses entsprechend der Bildung des Sorbits fortlaufend oder zeitweise einpumpt. Dabei kann man den Kalk oder andere geeignete alkalische Mittel entweder von vornherein vollständig mit dem Kontakt schon einfüllen oder mit der Glucoselösung zugeben. Als solche alkalische Mittel kommen z. B. noch in Betracht Calciumsorbitat, Calciumglykoköllat, Kalkseifen, Kalksalze von Netzmitteln, gewöhnliche Seifen aller Art, deren Schaumwirkung man gegebenenfalls noch durch Zusatz kleiner Mengen Saponin oder ähnlichen Mitteln verstärken kann, u. dgl.
• Beispiel4 Man behandelt Glucose in Gegenwart eines aktivierten oder nichtaktivierten Kontaktes mit Wasserstoff, wie in Beispiel 3 angegeben; man hält jedoch durch Zugabe von Calciumhydroxyd während der ganzen Reduktionszeit den PH-Wert beispielsweise bei io bis 1i. Beim Aufarbeiten erhält man einen steifen Sirup, der für mancherlei Zwecke wertvolle Verwendung findet.
• Das Produkt ist ein Gemisch von Isomeren, und man kann ähnliche Produkte erzielen., wenn man von Zuckergemischen ausgeht.
• Im Bedarfsfalle lassen sich .die Isomeren voneinander trennen, im vorliegenden Beispiel Mannit von Sorbit.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Weiterbildung des Verfahrens des Hauptpatents 544 666, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion der Zucker in Anwesenheit von Hydroxylionen vorgenommen wird, wobei statt der in dem Hauptpatent angegebenen Katalysatoren auch andere unedle Metalle oder deren Verbindungen enthaltende, zur katalytischen Hydrierung von Zuckern geeignete Katalysatoren verwendet werden können.