DE725149C

DE725149C - Process for the preparation of xylan compounds

Info

Publication number: DE725149C
Application number: DEK150956D
Authority: DE
Inventors: Dr Wolfgang Lenhard
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1938-06-14
Filing date: 1938-06-14
Publication date: 1942-09-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Xylanverbindungen Es ist gefunden worden, daß man neue wertvolle Erzeugnisse erhält, wenn man Xylan in Gegenwart von Alkali mit niedrig# molekularen organischen Verbindungen umsetzt, die mindestens ..drei Kohlenstoffatome und mindestens zwei reaktionsfähige Halogenatome oder mindestens zwei olefinoxydartig gebundene Sauerstoffatome oder mindestens ein reaktionsfähiges Halogenatom und mindestens ein olefinoxydartig gebundenes Sauerstoffatom enthalten.Process for the preparation of xylan compounds It has been found that you get new valuable products if you xylan in the presence of alkali Reacts with low molecular weight organic compounds that contain at least ..three Carbon atoms and at least two reactive halogen atoms or at least two oxygen atoms bonded like an olefin oxide or at least one reactive one Contain halogen atom and at least one oxygen atom bonded like an olefin.

Geeignete mit Xylan umsetzbare Stoffe sind von den organischen Dihalogenverbindungen z. B. die DichIorverbindungen. Es I:ommen beispielsweise dihalogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe in Frage, die auch noch Substituenten tragen können. Es ist günstig, wenn sich die beiden Halogenatome nicht an benachbarten Kohlenstoffatomen befinden. Ferner ist es von Vorteil, wenn sich in der Nähe der Halogenatome Gruppen befinden, welche die Halogenatome aktivieren. In dieser Richtung wirken beispielsweise Ketogruppen und alkoholische Hydroxylgruppen. Sehr gut eignen sich zur -Umsetzung mit dem Xylan beispielsweise das symmetrische Glycerindichlorhydrin sowie das Dichloraceton. Gut brauchbar sind andererseits auch das Epichlorhydrin und ähnliche Verbindungen.Suitable substances which can be reacted with xylan are from the organic dihalogen compounds z. B. the dichloro compounds. There are, for example, dihalogenated aliphatic Hydrocarbons in question, which can also carry substituents. Its cheap, when the two halogen atoms are not on adjacent carbon atoms. It is also advantageous if there are groups in the vicinity of the halogen atoms, which activate the halogen atoms. Keto groups, for example, act in this direction and alcoholic hydroxyl groups. They are very suitable for implementation with the xylan for example the symmetrical glycerol dichlorohydrin and dichloroacetone. Good On the other hand, epichlorohydrin and similar compounds can also be used.

Als Ausgangsmaterial wird vorteilhaft ein wenig abgebautes Xylan benutzt. Dieses kann man beispielsweise erhalten, indem man in bekannter Weise xylanhaltige Stoffe, insbesondere Flachsabfälle, durch Behandlung mit kochendem Wasser aufschließt und dann mit verdünnter Alkalilauge auszieht, worauf das Xylanalkali in bekannter Weise in das freie Xylan übergeführt wird. Man kann an Stelle- des Xylans auch noch reaktionsfähige Xylanäther als Ausgangsmaterial verwenden. Derartige Xylanäthe-r kann man beispielsweise nach bekannten Verfahren durch Behandlung des Xylans mit Äthylenoxyd, Dimethylsulfat, Glycid, Äthylenchlorhydrin oder Glycerinmonochlorhydrin erhalten. Gegebenenfalls kann man auch die erfindungsgemäß erhaltenen Xylanverbindungen noch nachträglich veräthern. Auf diese Weise lassen sich die Eigenschaften der erhaltenen Xylanderivate in gewissem Maße modifizieren. Das --#,'ylati wird erfindungsgemäß vorzugsveise in gelöster Form umgesetzt. -Man löst es in verdünnten Alkalien, z. B. 'verdfinnter Natronlauge oder verdünnter Kalilauge. Diese Lösungen können Zusätze, wie Salze oder Netzmittel, enthalten. Es ist aber auch mö"-lich, das Xylan zusammen mit Ätzalkalien in organischen Lösungsmitteln, z. B. Benzol, zu suspendieren und es in suspendierter Form umzusetzen.A little degraded xylan is advantageously used as the starting material. This can be obtained, for example, by containing xylan in a known manner Digesting substances, especially flax waste, by treating them with boiling water and then extracts with dilute alkali, whereupon the xylan alkali in known Way is converted into the free xylan. You can also use xylan instead Use reactive xylan ethers as starting material. Such xylan ethers you can, for example, by known methods by treating the xylan with Ethylene oxide, dimethyl sulfate, glycid, ethylene chlorohydrin or glycerol monochlorohydrin obtain. If appropriate, the xylan compounds obtained according to the invention can also be used ether later. In this way, the properties of the obtained Modify xyland derivatives to some extent. The - #, 'ylati will according to the invention preferably implemented in dissolved form. -You dissolve it in diluted Alkalis, e.g. B. 'diluted sodium hydroxide solution or dilute potassium hydroxide solution. These solutions can contain additives such as salts or wetting agents. But it is also possible the xylan together with caustic alkalis in organic solvents, e.g. B. benzene, to suspend and implement it in suspended form.

Die bei dem neuen Verfahren entstehenden Xylanverbindungen haben je nach den verwendeten Mengen der mit dem Xylan umgesetzten Stoffe unterschiedliche Eigenschaften. Gemeinsam ist diesen Verbindungen, daß sie ein Vielfaches ihres Eigengewichtes, beispielsweise das to- bis 5ofache oder noch mehr, an Wasser aufzunehmen vermögen. Bei Verwendung mäßigerMengen vonEpichlorhydrin werden Verbindungen erhalten, die dem Agar-Agar u. dgl. Stoffen äußerst ähnlich sind. Sie lösen sich in heißem Wasser und bilden beim Abkühlen Gallerten, welche sehr große Mengen an Wasser gebunden enthalten. Bei Verwendung noch größerer Mengen an Epichlorhydrin gelangt man zu Stoffen, die in Wasser unlöslich sind, darin aber außerordentlich stark aufquellen. Diese Verbindungen sind als Ouellkörper, z. B. bei der Herstellung von Tabletten, brauchbar. Sie übertreffen die hierbei bisher verwendeten Ouellkörper hinsichtlich des Quellv ermögens erheblich. Man erhält somit erfindungsgemäß Erzeugnisse, die verschiedenartige wichtige Naturprodukte, welche nicht immer in gewünschtem Maße erhältlich sind, vorteilhaft ersetzen können. Je stärker abgebaut das Xylan ist bzw. je mehr es an verunreinigenden organischen Substanzen enthält, desto größere Mengen an Epichlorhydrin sind notwendig, um Xylanverbindungen der verschiedenen Stufen zu erhalten. Die notwendige Menge Epichlorhy drin läßt sich im einzelnen Fall leicht durch einen Versuch ermitteln. Ähnliche Verbindungen werden erhalten, wenn man an Stelle des Epichlorhydrins die anderen erwähnten Agenzien benutzt.The xylan compounds formed in the new process have each different depending on the quantities of the substances reacted with the xylan Properties. What these connections have in common is that they are a multiple of their own weight, for example, able to absorb up to 5 times or even more in water. Using moderate amounts of epichlorohydrin gives compounds which are extremely similar to agar-agar and the like. They dissolve in hot water and on cooling form jelly which binds very large amounts of water contain. When using even larger amounts of epichlorohydrin one arrives at Substances which are insoluble in water, but which swell extremely strongly in it. These compounds are used as Ouellkörper, z. B. in the manufacture of tablets, useful. They surpass the previously used source bodies in terms of of the source capacity considerably. According to the invention, products are thus obtained which various important natural products, which are not always to the desired extent are available, can advantageously replace. The more broken down the xylan is or the more it contains polluting organic substances, the greater it is Amounts of epichlorohydrin are necessary to make the various xylan compounds Levels to get. The necessary amount of Epichlorhy in it can be determined in detail Easily identify the case by trial. Similar connections are obtained if the other agents mentioned are used in place of the epichlorohydrin.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, Stärke und ähnliche Polysaccharide mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Alkali umzusetzen. Auch ist die Verätherung von Xylan mit Propylenoxyd in Gegenwart von Alkali bekannt. Diese bekannten Verfahren führen aber nur zu wasserunlöslichen Verbindungen, die in Wasser auch nur ganz geringfügig quellen, oder zu Erzeugnissen, die in Wasser außerordentlich leicht in Lösung gehen. Gallertbildende oder als Ouellkörper geeignete Erzeugnisse werden nach den bekannter. Verfahren nicht erhalten.It is true that starch and similar polysaccharides have already been proposed to react with epichlorohydrin in the presence of alkali. There is also etherification known from xylan with propylene oxide in the presence of alkali. These known methods but only lead to water-insoluble compounds, which are only slightly so in water swell, or to products that go extremely easily into solution in water. Gelatinous products or products that are suitable as source bodies are more well-known. Procedure not received.

. Beispiele: t. 30 g Xylan werden mit 170 ccrn Wasser verrührt, bis ein gleichmäßiger Brei entstanden ist. Hierauf wird das Xylan durch Zusatz von 6o ccm einer 5o°/oigen Natronlauge in Lösung gebracht. Man läßt dann a5,: g Epichlorhydrin innerhalb einer Viertelstunde zutropfen und ülberläßt die Mischung unter dauerndem Rühren sich selbst. Die Temperatur steigert sich im Verlauf von :2 bis 3 Stunden um ro bis 2o°. Nach Ablauf dieser Zeit beginnt die bis dahin die Gefäßwandung benetzende Reaktionsmischung sich von der Wandung zu lösen und sich um den Rührer aufzuwickeln. Die Reaktion ist damit beendet. Das Reaktionsprodukt läßt sich mit spiegelnden Flächen von der Gefäßwand lösen und gleicht einer weichen Sülze. Das Produkt wird mit dem doppelten Volumen Methanol verrührt. Nachdem das Methanol durch Filtrieren abgetrennt ist, wird die Masse mit etwa dem doppelten Volumen Wasser verrührt und neutralisiert. Das Xylanderivat wird dann durch Zusatz von Methanol in eine gut auswaschbare Form übergeführt. Nach dem Waschen mit Aceton und Trocknen wird eine grauweiße Substanz erhalten. Diese löst sich unter starkem Aufquellen in heißem Wasser. Die wässrige Lösung kann gekocht werden, ohne daß sie sich verändert. Beim Erstarrenlassen der wässrigen Lösung durch Abkühlen erhält man eine Gallerte, die sich ähnlich wie eine Agar-Agar-Gallerte verhält.. Examples: t. 30 g of xylan are stirred with 170 cubic centimeters of water until a uniform paste has formed. The xylan is then brought into solution by adding 60 cc of a 50% sodium hydroxide solution. A5,: g of epichlorohydrin is then added dropwise within a quarter of an hour and the mixture is left to stand while stirring continuously. The temperature rises by ro to 20 ° in the course of: 2 to 3 hours. After this time has elapsed, the reaction mixture which has been wetting the vessel wall up to that point begins to detach itself from the wall and to wind up around the stirrer. The reaction is now over. The reaction product can be detached from the vessel wall with reflective surfaces and resembles a soft brawn. The product is stirred with twice the volume of methanol. After the methanol has been separated off by filtration, the mass is stirred with about twice the volume of water and neutralized. The xyland derivative is then converted into an easily washable form by adding methanol. After washing with acetone and drying, an off-white substance is obtained. This dissolves with strong swelling in hot water. The aqueous solution can be boiled without being changed. When the aqueous solution is allowed to solidify by cooling, a jelly is obtained which behaves similarly to an agar-agar jelly.

a. Das Verfahren wird nach Beispiel i durchgeführt mit dem Unterschied, daß man an Stelle von 25,a g Epichlorhydrin 30 g verwendet. Man erhält hierbei ein in Wasser unlösliches, aber darin sehr stark aufquellendes Produkt.a. The process is carried out according to Example i, with the difference that 30 g of epichlorohydrin are used instead of 25 ag epichlorohydrin. This gives a product which is insoluble in water but swells very strongly in it.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of xylan compounds by reacting xylan or still reactive xylan ethers in the presence of alkali with low molecular weight organic compounds containing at least three carbon atoms, characterized in that organic compounds are used which contain at least two reactive halogen atoms or at least two oxygen atoms bonded like olefin oxide or contain at least one reactive halogen atom and at least one oxygen atom bonded like an olefin oxide.