DE735812C

DE735812C - Verfahren zur Herstellung von Laevulinsaeure

Info

Publication number: DE735812C
Application number: DEB187263D
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Konz; Dr Georg Scheuing
Original assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Current assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Priority date: 1939-04-30
Filing date: 1939-04-30
Publication date: 1943-06-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Lävulinsäure Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Lävulinsäure durch Einwirkung von verdünnten Säuren auf Holz.
Es ist an sich bekannt, daß bei der Einwirkung von mäßig verdünnten Mineralsäuren auf Kohlehydrate Lävtzlinsäure in wechselnder Menge gebildet wird. Diie Ausbeuten bei der Einvärkung von z. B. 2oooiger Salzsäure liegen bei etwa. 2o o;ö, bezogen auf die eingesetzte Menge an Ausgangsmaterial. Durch Anwendung von höheren Temperaturen, z. D. 140 bis i 6o°, und höherem Druck von etwa q. bis 8 Atm. ließ sich die Ausbeute auf etwa 25% erhöhen. Als Kohlehydrate wurden bei den bekannten Verfahren Glukose, Fruktose, Sacharose, Stärke u. dgl. verwendet.
Man hat schon vorgeschlagen, aus Filtrierpapier und Tannenholzsägemehl durch Einwirkung von 5%iger Schwefelsäure und durch 8 Tage langes Kochen Lävulinsäure zu bilden. Die hierbei erzielten Ausbeuten waren allerdings außerordentlich gering.
Es wurde nun ,gefunden, daß man beim hydrolytischen Abbau von zerkleinertem Holz, insbesondere Nadelholz, mit verdünnter Salzsäure im geschlossenen Gefäß bei Temperaturen über i oo' ganz besonders gute Ausbeuten an Lävulinsäure .erhält, wenn man das Holz bei Temperaturen von etwa i3o bis i 8o' so lange behandelt, bis der größte Teil der als Zwischenerzeugnisse gebildeten Zukker zu.Lävulinsäure abgebaut ist. Dabei isst aus 6 Teilen lufttrockenem Sägemehl etwa i Teil Lävulinsäure zu erzielen. Die Verwendung von Salzsäure hat den Vorteil, daß sich das erhaltene Reaktionsprodukt in besonders einfacher Weise isolieren läßt. Nach dem Abdampfen des Wassers und der Salzsäure im Vakuum läßt sich, nämlich die gebildete Lävulinsäure ohne weiteres durch Destillation unter vermindertem Druck abtrennen.
Von den bekannten Holzverzuckerungsverfahren, b°i denen Sägemehl mit verdünnter Salzsäure h:i Temperaturen über ioo behandelt wird, unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, daß die Behandlung des Holzes bei Temperaturen von etwa i3o bis i8o' so lange bewirkt wird, bis die als Zwischenprodukte anfallenden Zucker größtenteils zu Lävulinsäure abgebaut sind. Bei den bekannten Holzverzuckerun.gsverfahren wird im Gegensatz hierzu die Einwirkung der Säure nach erfolgter Bildung von einfachen Kohlehydraten abgebrochen; außerdem wird bei den Holzverzuckerun.gsverfahren zumeist auch mit nedrigeren Temperaturen und mit kürzeren Reaktionszenten gearbeitet. Um die besten Bedingungen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermitteln, kann erforderlichenfalls durch besondere Vorversuche geklärt werden, ob bei den jeweils angewandten Versuchsbedingungen keine größeren Mengen an Zuckern mehr vorhanden sind.
Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, ohne daß die Erfindung auf die in dem Beispiel angegebenen Mengenverhältnisse beschränkt ist. Beispiel 3o Teile lufttrockenes Tannenliolzsägenielil werden mit i2oTeilen einer etwa 60`oigen xalzsätire gut vermischt und in e:ncm Autoaven auf i 6o bis 170-- .erhitzt. D:c Reak--#t1onsdauer beträgt 3 Stunden. Sofort nach dem Abkühlen auf etwa 9o- wird die schwarze, ungelöste, krümelige Masse abgesaugt und zweimal mit je i 2o Tei.len Wasser ausgekocht. Das dunkelbraun gefärbte Filtrat und die bedeutend helleren Waschwässer werden im Vakuum eingedampft, bi,s fast alles Wasser und alle Salzsäure :entfernt sind. Der verl)leibende Rückstand wird im Vakuum fraktioniert und ergibt etwa 5 Teile Lävuliinsätire, die durch wiederholte Vakuumdestillation völlig rein erhalten wird. Die endgültige Reinigung, die .ein farbloses kristallines Produkt vom Schmelzpunkt etwa 31 @ ergibt, wird durch Kristallisation aus 95o,öiger wäßriger Lösung erreicht.

Claims

PATENTANSPRUCH Vcrfahren zum hydrolytischen Abbau von zerkleinertem Holz, insbesondere Nadelholz, mit verdünnter Salzsäure im geschlossenen Gefäß bei Temperaturen oberhalb ioo", dadurch gekennzeichnet, daf;) man zur Herstellung von Lävulinsäure das Holz bei Temperaturen von etwa i3o bis i 8o0 so lange behandelt, bis der größte Teil der als Zwischenerzeugnisse gebildeten Zucker zu Lävulinsäure abgebaut ist.