DE635297C - Verfahren zur Herstellung von wasserloeslichen, sauren, esterartigen Kondensationsprodukten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen, sauren, esterartigen Kondensationsprodukten Schmilzt man in bekannter Weise Mannit mit Citronensäure oder Weinsäure, so entsteht eine Reihe von mehr oder weniger komplizierten, uneinheitlichen Kondensationsprodukten. Es ist vielstündiges Erhitzen erforderlich, um eine Kondensation zu erreichen, wobei Nebenreaktionen, besonders Abspaltung von Kohlensäure, nicht zu vermeiden sind. Bei zu starkem Erhitzen entstehen wasserunlösliche Produkte.
• Es wurde nun gefunden, daß man die Kondensation von Citronensäure oder Weinsäure mit mehrwertigen Alkoholen mit mindestens drei Hydroxylgruppen, wie Mannit, Sorbit, Glycerin u. a., unter Bildung in Wasser leicht löslicher, zur Salzbildung befähigter esterartiger, saurer Produkte sehr beschleunigen und erleichtern kann unter weitgehender Vermeidung der Bildung von Nebenprodukten, wenn man dafür sorgt, daß das frei werdende Wasser durch Arbeiten unter vermindertem Druck fortdauernd schnell entfernt wird. Die infolge des verminderten Drucks kräftig entweichenden Wasserdampfblasen halten das Schmelzgut in Bewegung, so daß sich im allgemeinen sein Durchrühren der Reaktionsmischung erübrigt. Die Höhe des angewandten Druckes richtet sich im allgemeinen nach den verfügbaren Vorrichtungen; zweckmäßig wird bei einem Druck unterhalb roo mm, am besten zwischen etwa ro bis 6o mm Quecksilbersäule gearbeitet, um eine möglichst schnelle Entfernung des Wassers zu erreichen.
• Die Kondensation ist an die Verwendung bestimmter molekularer Mengen der Reaktionsteilnehmer nicht gebunden. Wesentlich ist nur, daß die Wasserabspaltung derart geleitet wird, daß saure, zur Salzbildung befähigte, wasserlösliche, esterartige Kondensationsprodukte erhalten werden. Man kann z. B. mit molekularen Mengen arbeiten und die Kondensation so leiten, daß man zu Produkten kommt, in denen praktisch nur eine Carboxylgruppe verestert ist, demnach praktisch noch eine (Weinsäure) bzw: zwei (Citronensäure) Carboxylgruppen frei sind. Die aus solchen Estersäuren hergestellten Salze haben etwa die Zusammensetzung von Salzen der Monoestersäuren. Saure, zur Salzbildung befähigte wasserlösliche, esterartige Kondensationsprodukte werden aber auch z. B. bei Verwendung von mehr als z Mol Säure und erhöhter Abspaltung von Wasser erhalten.
• Leicht lösliche Salze erhält man durch Behandeln der Kondensationsprodukte mit Alkalien, Magnesia, Erdalkalien, Ammoniak oder Aminen. So lassen sich z. B. durch Behandeln der Schmelze mit Wasser und Calciumcarbonat leicht lösliche Kalksalze herstellen, die z. B. zur peroralen Kalkmedikation gut geeignet sind. Beispiel i Ein gepulvertes-- Gemisch von g2 g Mannit und io5 g kristallisierter Citronensäure wird in einem, -evakuierbaren Gefäß geschmolzen; dann wird das Gefäß mit einer Pumpew@@-banden und die Schmelze bei etwa 18-uin. Druck etwa i Stunde auf etwa i2o° Innentemperaturgehalten.
• Man erhält eine sirupöse Schmelze, die beim Erkalten erstarrt und leicht in Wasser löslich ist.
• Zur Überführung in das Calciiunsalz löst man in wenig Wasser, sättigt unter Umi~fihren mit Calciumcarbonat, filtriert und fällt aus dem Filtrat das gebildete mannitcitronensaure Calcium aus. Nach dem Abtrennen und Trocknen erhält man in einer Ausbeute von über Zoo g ein leicht in Wasser lösliches, fast geschmackloses, farbloses Pulver mit einem Gehalt von 8,5 °1o bis 9°/o Calcium. Man kann zur Salzbildung auch Calciumhydroxyd verwenden.
• Zu entsprechenden Ergebnissen gelangt man, wenn man für die Kondensation an Stelle von Mannit z. B. Dulcit oder Erythrit verwendet.-Beispiel e Ein gepulvertes Gemisch von 380 g Sorbit :.:und 42o g kristallisierter Citronensäure wird --ixt = einem evakuierbaren Gefäß geschmolzen. ;'Den wird mit einer Pumpe verbunden und _b2 einer Außentemperatur von i2o° etwa `2 Stunden bei etwa 15 mm Druck erhitzt. Die Gewichtsabnahme in dieser Zeit beträgt etwa go bis 95 g. Man erhält eine sirupöse Masse, die beim Erkalten erstarrt.
• Zur Überführung in das Calciumsalz löst man die Schmelze in Wasser unter Auffüllung auf etwa 21 auf. Die Titration mit normaler INTatronlauge ergibt, daß praktisch noch zwei Carboxylgruppen frei sind. Man sättigt die Lösung unter Rühren mit Calciumcarbonat. Die Lösung wird filtriert und das gebildete Calciumsalz durch Einrühren der Lösung in etwa q.1- Methylalkohol ausgefällt. Nach dem Abtrennen und Trocknen erhält man ein weißes, leicht in Wasser lösliches, fast geschmackloses Pulver in einer Ausbeute von etwa 84.o bis 88o g mit einem Calciumgehalt von etwa 8,5°,ö. Das Produkt entspricht nahezu der vermutlichen. Formel Arbeitet man verdünnter, z. B. in 41 wäßriger Lösung, dann benötigt man zur Ausfällung des Calciumsalzes etwa 81 Methylalkohol und erhält dann ein Produkt mit etwa 91/o Calciumgehalt.
• In ähnlicher Weise kann man die Schmelze z: B. mit Bariumcarbonat, Magnesiumoxyd, Ammoniak, Diäthylamin usw. neutralisieren und so zu den entsprechenden Salzen gelangen.-Beispiel 3 Eine nach Beispiel 2 hergestellte Schmelze wird- wie dort in --Wasser aufgenommen und durch Zugabe von Magnesiumcarbonat unter Rühren neutralisiert. Man filtriert und fällt durch Einrühren in Methylalkohol aus. Nach dem Abtrennen und Trocknen erhält man in guter Ausbeute ein weißes, leicht hn Wasser lösliches, fast geschmackloses Pulver mit etwa 5,5 °/o Magnesium.
• An Stelle von Magnesiumcarbonatkann zur Salzbildung auch Mägnesiumoxyd Verwendung finden. -Man kann die Schmelze auch z. B. bei i oo mm Druck ausführen, braucht jedoch dann über a Stunden. Ebenso ist bei einer Herabsetzung der Temperatur auf etwa i i o° eine Verlängerung des Erhitzens erforderlich, während Erhöhung auf 13o` eine Abkürzung mit sich bringt.
• Beispiel q.
• Man verfährt wie in Beispiel 3, nimmt die Neutralisation jedoch mit Bariumcarbonat vor. Man erhält in guter Ausbeute ein leicht in Wasser lösliches Pulver mit etwa :22010 Barium.
• In ähnlicher Weise läßt sich z. B, ein Strontiumsalz herstellen.
• Beispiel 5 Ein gepulvertes Gemisch von g5 g Sorbit und 75 g Weinsäure wird geschmolzen, dann bei einer Außentemperatur von i2o° bei etwa 15 mm Druck erhitzt, bis die Gewichtsabnahme etwa io bis 12 g beträgt, was in etwa einer Stunde erreicht ist, Die erkaltete Schmelze wird in Wasser aufgenommen. Die Titration mit normaler Natronlauge ergibt, daß noch°eine Carboxylgruppe frei ist. Man sättigt mit Calciumcarbonat; filtriert und fällt durch Einrühren in Alkohol. Nach dem Abtrennen und Trocknen erhält man ein weißes, leicht- in Wasser lösliches Pulver mit etwa 5 °1o Calcium. In entsprechender Weise kann man z. B. die gleiche Menge Sorbit mit 150 g Weinsäure kondensieren. Bei entsprechend höherem Wasserverlust erhält man ein Produkt, das nach Umwandlung in das- Calciumsalz einen höheren Calciumgehalt aufweist. Beispiel 6 Ein Gemenge von 4g g Glycerin und 105 g kristallisierter Citronensäure wird bei einer Außentemperatur von i2o° und einem Druck von etwa 15 mm gehalten. Nach etwa 112 Stunden wird ein Gewichtsverlust von etwa 18 bis 2o g erreicht. Die erkaltete Schmelze wird in Wasser aufgenommen und mit Calciurncarbonat neutralisiert. Nach dem Filtrieren wird durch Einrühren in Methylalkohol ausgefällt. Nach dem Abtrennen erhält man in einer Ausbeute von über i4og ein weißes, leicht in Wasser lösliches Pulver mit einem Calciumgehalt von etwa i i bis 11,5 01,-In entsprechender Weise kann man z. B. 48 g Glycerin mit 21o g kristallisierter Citronensäure kondensieren. Man erhält nach einem Wasserverlust von etwa 3.7 g ein Produkt, das nach der Umwandlung in das Calciumsalz ein Produkt mit höheeem Calciumgehalt liefert.
• Beispiel 7 Ein gepulvertes Gemisch von 947 g Sorbit und 96o g wasserfreier Citronensäure wird geschmolzen, dann bei einer Außentemperatur von 12o° bei etwa 15 mm Druck erhitzt. Man kann durch eine Rührvorrichtung für das Durcharbeiten der Schmelze sorgen, doch genügen im allgemeinen die infolge des Unterdrucks fortwährend aufsteigenden Wasserdampfblasen für eine genügende Durchmischung des Schmelzgutes. Nach etwa 1'/2 Stunden beträgt der Verlust etwa 132 g. Man unterbricht und arbeitet wie in Beispiel 2 auf. Man erhält etwa 2ioo g eines farblosen Produktes von den gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 2. Man kann auch zum Beispiel durch nicht vollständige Absättigung mit Calciumcarbonat ein schwachsaures, wasserlösliches Calciumsalz erhalten.
• Man kann im obigen Beispiel auch z. B. igoo g Sorbit verwenden und bei entsprechend erhöhtem Wasserverlust zu einem Ester gelangen, der ein lösliches Calciumsalz mit geringerem Calciumgehalt liefert. -Beispiel 8 75 g gepulverte Weinsäure werden unter Zusatz von 48g Glycerin geschmolzen. Die Schmelze wird bei einer Außentemperatur von i2o° und einem Druck von 5o bis 6o mm Oüecksilbersäuleerhitzt. Nach etwa l2 Stunde beträgt der Gewichtsverlust etwa 9: g. Man bricht ab, löst die Schmelze in Wasser, versetzt mit Calciumcarbonat, filtriert und fällt das gebildete Calciumsalz durch Einrühren in Methyl- oder Äthylalkohol aus. Man erhält nach dem Abtrennen und Trocknen ein farbloses, leicht in Wasser lösliches Pulver mit etwa 7/, Calcium.
• Beispiel 9 Ein gepulvertes Gemisch von 9#5g Sorbit und 2io g kristallisierter Citronensäure wird geschmolzen und bei i2o° Außentemperatur einem Druck von 15 mm ausgesetzt. Nach etwa i3j4 Stunden ist ein Wasserverlust von etwa 41 g erreicht. Man löst die Schmelze in Wasser. Von den drei eingebrachten Carboxylgruppen sind laut Titration noch zwei Carboxylgruppen frei. Man verdünnt die Schmel2e auf etwa 8oo ccm, sättigt mit Calciumcarbonat, filtriert und fällt das Filtrat durch Einrühren in Methylalkohol aus. Nach dem Abtrennen und Trocknen an der Luft erhält man etwa 350 g eines farblosen, leicht in Wasser löslichen Produktes mit etwa 11,501, Calcium.
• Man kann auch z. B. 9,5 g Sorbit mit 157 g kristallisierter Citronensäure kondensieren und bei einem Wasserverlust von etwa 33 g zu einem Produkt gelangen, das nach Umwandlung in das Calciumsalz einen etwas niedrigeren Calciumgehalt aufweist. Es entspricht einem Gemisch von mono- und diestersaurem Salz.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von sauren, wasserlöslichen, esterartigen Kondensationsprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß man Citronensäure oder Weinsäure mit mehrwertigen Alkoholen, welche mindestens drei Hydroxylgruppen enthalten, durch Erhitzen unter vermindertem Druck, zweckmäßig unterhalb Zoo mm Quecksilber kondensiert, bis mindestens noch eine Carboxylgruppe pro angewandtes Mol Säure frei ist und gegebenenfalls die erhaltenen Kondensationsprodickte in ihre Salze überführt.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von sauren, wasserlöslichen, esterartigen Kondensationsprodukten nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von Citronensäure die Kondensation so geleitet wird, daß etwa eine Carboxylgruppe pro angewandtes Mol Citronensäure verestert wird.