DE922886C

DE922886C - Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydrataethern

Info

Publication number: DE922886C
Application number: DEK4397D
Authority: DE
Inventors: Julius Dr Voss
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1941-02-18
Filing date: 1941-02-18
Publication date: 1955-01-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydratäthern Es ist bereits vorgeschlagen worden, Kohlenhydratäther durch Umsetzung von Kohlenhydraten mit Olefinen bzw. Substitutionsprodukten von Olefinen, z. B. Olefincarbonsäuren, in Gegenwart von Katalysatoren herzustellen, wobei zweckmäßig bei hoher Temperatur und hohem Druck gearbeitet werden soll. Die bekannten Umsetzungen verlaufen meist recht langsam und mit ziemlich schlechter Ausbeute und vielfach auch unter erheblichem Abbau der Kohlenhydrate. Sie führen bei Verwendung von Cellulose als Ausgangsmaterial nur bis zur alkalilöslichen Stufe.
Es ist nun gefunden worden, daß sich Kohlen hydrate in Gegenwart von Alkali mit Nitrilen von Olefincarbonsäuren mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen sehr gut umsetzen und daß man dabei technisch wertvolle Kohlenhydratäther mit hoher Ausbeute erhält. Die Reaktion verläuft sehr schnell und führt je nach den Reaktionsbedingungen, insbesondere der aufgewendeten Menge der Säurenitrile, zu alkalilöslichen, wasser lösi ichen oder in organischen Lösungsmitteln löslichen Kohlenhydratäthern. Man kann dabei im allgemeinen bei Zimmertemperatur arbeiten. Sehr gut geeignet für diese Umsetzung sind beispielsweise das Acryl säurenitril und das Crotonsäurenitril. Zweckmäßig wendet man die Nitrile in organischen Lösungsmitteln gelöst an. Die Nitrile können beispielsweise mit Stärke, Lichenin, Xylan, Mannan und anderen Kohlenhydraten umgesetzt werden. Be- sonders wertvolle Produkte erhält man bei der Einwirkung der in Rede stehenden; Säurenitrile auf Cellulose. An Stelle der normalen Kohlenhydrate können auch ihre Derivate, z. B. Methyl-, Oxäthyl- und andere Äther, als Ausgangsmaterial verwendet werden.
Als Alkali wird bei dem Verfahren nach der Erfindung vorzugsweise Natronlauge verwendet. Es können aber auch andere starke Alkalien benutzt werden z. B. quaternäre Ammoniumbasen. Auch sind beispielsweise Alkalicupricellulose oder durch Behandeln von Cellulose mit Alkalizinkatlösungen erhaltene Produkte zur Umsetzung mit den Säurenitrilen geeignet. Die Kohlenhydrate können in fester Form oder gegebenenfalls auch in Form alkalischer Lösungen mit den Nitrilen behandelt werden. Die Menge und Konzentration des Alkalis, die bei der Reaktion einzuhalten sind, hängen in gewissem Maße von der Art des umzusetzenden Kohlenhydrates. ab. Man. bemißt das Alkali so daß das Kohlenhydrat bei der Umsetzung in gut gequollener Form bzw. als. Alkaliverbindung vorliegt. Bei Verwendung von Cellulose als Ausgangsmaterial arbeitet man im allgemeinen in Gegenwart von Lauge mit nicht weniger als 8% Natriumhydroxydgehalt. Zweckmäßig geht man aber mit dem Natriumhydroxydgehalt nicht über I8°/o hinaus, da sonst Nebenreaktionen auftreten, die zur Veränderung der Säurenitrile und zur Verschl.echterung der Ausbeute führen.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Reaktionsprodukte können entweder als solche oder nach Verseifung zu kohlenhydratäthercarbonsauren Alkalisalzen technische Verwendung finden, beispielsweise als Appreturmittel, Verdickungsmittel, Klebemittel, zur Herstellung von Überzügen und Anstrichen so wie für andere Zwecke, für die man die Verwendung von Kohlenhydratäthern bereits vorgeschlagen hat. Die erwähnte Verseifung tritt beim Stehen der primär gebildeten Produkte in Gegenwart von Alkali ein und kann durch E,rwärmen beschleunigt werden. Die Löslichkeit in Alkali bzw. Wasser steigt infolge der Verseifung.
B e i s p i e l e I. Man taucht 200 g Zellstoff in. eine r2,50/oige Natronlauge und preßt den getauchten Zellstoff auf 500 g ab. Nach 24stündiger Reife wird die Masse in einem Werner-Pfleiderer-Kneter im Verlauf von 15 Minuten bei Zimmertemperatur mit einer Lösung von 85 g Acrylsäurenitril in 200 ccm Äther versetzt. Nach 1stündigem Rühren ist die Alkalicellulose bereits in einen in verdünnter Natronlauge löslichen Celluloseäther übergeführt worden Man arbeitet den Ansatz noch weitere 3 Stunden im Werner-Pfleiderer durch, saugt dann den Äther ab und läßt die Masse 12 Stunden bei Zimmertemperatur nachreagieren. Nach Extraktion mit 80- bis go°/oigem Methanol verbleibt ein wasserlösliches Natriumsalz der Cellulosemilchsäure.
2. Man taucht Zellstoffpappen in 15%ige Natronlauge und preßt sie auf das 2,5fache ihres ursprünglichen Gewichtes ab; sodann fügt man in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise 0,8 Mol Acrylsäurenitril auf 1 Mol Cellulose zu und läßt den Ansatz 3 Stunden im Werner-Pfleiderer und weitere 12 Stunden ohne Bewegung bei Zimmertemperatur reagieren. Man erhält einem alkalilöslichen Celluloseäther.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydratäthern, dadurch gekennzeichnet, daß man auf Kohlenhyd rate, insbesondere Cellulose, Nitrile von Olefincarbonsäuren mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen in Gegenwart von Alkali einwirken läßt.