DE719890C

DE719890C - Verfahren zur Gewinnung von Furfurol

Info

Publication number: DE719890C
Application number: DEI66756D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Georg Jayme; Dr Paula Sarten
Original assignee: G JAYME DR; Institut fuer Papier Zellstoff und Fasertechnik
Current assignee: G JAYME DR; Institut fuer Papier Zellstoff und Fasertechnik
Priority date: 1940-03-22
Filing date: 1940-03-22
Publication date: 1942-04-21

Description

Verfahren zur Gewinnung von Furfurol Es sind schon viele Verfahren zur Herstellung von Furfurol aus furfurolliefernden Pflanzenstoffen vorgeschlagen worden, die mehr oder weniger erfolgreich zum Ziele führen. Die Bildung von Furfurol erfolgt dabei vorzugsweise durch die Einwirkung verdünnter Säuren, z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, bei erhöhter Temperatur.
Von allen diesen Säuren ergibt eine etwa i3°loige Salzsäure die höchste bisher erzielbare Ausbeute an Furfurol, so daß man diese Behandlungsweise zu einer quantitativen Bestimmung furfurolliefernder Substanzen, wie z. B. Pentosan, ausgebaut hat. Die mit Salzsäure dieser Konzentration erzielbare Ausbeute an Furfurol beträgt aber nicht ioo 0109 sondern nur etwa 9i °1o der Theorie, so daß man bei der Umrechnung der mit Salzsäure erhaltenen Furfurolwerte auf Pentosan mit empirisch gefundenen Faktoren rechnen muß, die diesen Ausbeuteverlust wieder ausgleichen.
Es wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, daß es durch die Andendung verdünnter Bromwasserstoifsäure gelingt, das Furfurol aus furfurolliefernden Substanzen, wie Pentosan, Kylose u. dgl., quantitativ zu gewinnen. Dieser Feststellung kommt nicht nur eine wissenschaftliche, sondern auch eine große technische Bedeutung zu. Man kann mit Hilfe von Bromwasserstoffsäure bei geeigneten Bedingungen lvesentlich höhere Furfurolausbeuten erzielen, als es nach den bisher -angegebenen Verfahren möglich war. Die Brornwasserstoffsäure hat den weiteren Vorteil, immer wieder verwendet werden zu können, außerdem kann man bereits mit ioloiger Säure sehr hohe Ausbeuten an Furfurol erzielen. Die Bildung von Furfurol kann mit Bromwasserstoffsäure allein oder in Kombination mit anderen Säuren erzielt und die Behandlungsbedingungen-.können in weiten Grenzen variiert werden. Es gelingt stets, eine Ausbeute von ioo % Furfurol zu erhalten, wenn die Reaktionsdauer dementsprechend gewählt wird.
Beispiel i Too g reine Xylose werden mit 151 eines Säuregemisches, bestehend aus 201, H, S 04 und 4 % HBr. in Wasser, 2 Stunden lang unter gleichzeitiger Abdestillation des entstehenden Furfurols erhitzt. Die sich hierbei einstellende Destillationstemperatur beträgt T06,5'. Es entstehen dabei 641110 Furfurol, auf Xylose bezogen, entsprechend ioo % der Theorie, die im Destillat durch die Bromid-Bromat-Titration nachgewiesen oder durch Barbitursäure u. dgl. ausgefüllt werden können.
Aus Xylose entstehen bei Destillation mit 13%iger kochsalzhaltiger Salzsäure unter denselben Bedingungen gemäß der Methode der Faserstoffanaly senkornrnission Merkblatt Nr. 9 und der sich dabei einstellenden Destillationstemperatur von 1o9' nur 58,7% Fur-, furol, auf Xylose bezogen, entsprechend 91.7 0o der Theorie.
Beispiel e Aus ioo g Xylose werden durch Erhitzen mit 151 Bromwasserstoffsäure und Abdestiilation des dabei entstehenden Furfurols 640% Furfurol, auf lylose bezogen, entsprechend Too% der Theorie unter folgenden Bedingungen genvönnen:--mit 20%iger HBr innerhalb von 65 Minuten, Destillationstemperatur 105, 5 =', rnit 16 %iger HBr innerhalb von 3 Stunden, Destillationstemperatur 103,q.°, mit io%iger HBr innerhalb von 4 Stunden, Destillationstemperatur 1o2°.
Beispiel 3 i ooo g Haferschalen werden in einem Autoklaven in einer Stoffdichte von 150A, also mit 5670 ccm i %iger HBr. 3 Stunden lang bei 12o' behandelt. Nach dem Abkühlen «-erden durch Abdestillation aus der 1%igen Bromwasserstoffsäure 6,04% Furfurol, auf die Haferschalen gerechnet, erhalten. Wird die Konzentration der Bromwasserstoffsäure im Filtrat auf 160;o erhöht, dann lassen sieh daraus durchAbdestillatioriz1,690/0 Furfurol, auf die Haferschalen gerechnet, gewinnen.
Beispiel 4 Buchenholz in Hackschnitzelform, entsprechend iooo g absolut trockenem Holz, ,wird mit 1%iger Bromwasserstoffsäure in 16,30'o Stoffdichte (also mit 5135 ein-' der verdünnten Säure) bei einer Temperatur von 12o' innerhalb von'/ Stunde in einem Autoklaven behandelt. Aus dem Filtrat lassen sich durch ."bdestillation 2,1% freies Furfurol, auf das Buchenholz gerechnet, abdestilliererr und bei der Anwendung von überhitztern Wasserdampf bei einer Destillationstemperatur von etwa 103' eine Menge von 11,560/0 Furfurol, auf Holz gerechnet, gewinnen.

Daß die Bromwasserstofisäure besonders hohe Furfurolausbeuten ergibt, zeigt die nachstehende Zahlentafel, in welcher die Ergebnisse der Furfurolgewinnung bei Verwendung von hochsalzhaltiger Salzsäure, Schwefelsäure und Bromwasserstoffsäure nebeneinandergestellt sind.

H C1

kochsalz- Hz S 0, H Lr

haltig

Konzentration ....................................... z30;`0 300j, 200;'c,

Dauer der Destillation................................ 3 Stunden 2 Stunden 2 Stunden

Gesamtmenge des Destillates.......................... 450 cm3 450 cm' 450 cm'

Furfurol titriert nach FAK mit Bromid-Bromat........ 14,460g0 i2,680!" 18,960;0

Furfurol gefällt mit Barbitursäure..................... 12,700/p 11,92"!0 14,770i'0

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von Furfurol durch Behandlung Furfurol liHernder pflanzlicher Stoffe mit Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß Bromwasserstoffsäure allein oder zusammen mit anderen Säuren verwendet wird.