MX2015000244A - Metodo para la produccion de vainillina. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para la producción de vainillina, dicho método comprende la electrólisis de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina. Como material de ánodo se utiliza una aleación base, dicha aleación se selecciona de aleaciones a base de Co, Fe, Cu y Ni.

Description

MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE VAINILLINA Descripción La invención se refiere a un proceso para la preparación de vainillina que comprende una electrólisis de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina.

La transformación de las materias primas renovables en productos químicos valiosos que son adecuados, en particular, como sustancias de fragancia y aroma, es de gran interés. La lignina y también las sustancias que comprenden lignina tales como lignina alcalina, sulfato de lignina o sulfonato de lignina surgen como materiales de desecho o subproductos de procesamiento de la madera para proporcionar una pasta. La producción total de sustancias que comprenden lignina se estima en aproximadamente 20 mil millones de toneladas métricas por año. Por lo tanto, la lignina es una materia prima valiosa. Las partes de esta lignina en el ínterin se utilizan en forma adicional. Por ejemplo, la lignina alcalina, que se puede producir por medio del tratamiento alcalino del licor negro que surge en la fabricación de papel, se utiliza en América Del Norte como ligante para tableros de partículas sobre la base de madera y celulosa, como dispersantes, para aclarar soluciones de azúcar, estabilizar emulsiones asfálticas y también para espuma de estabilización. Sin embargo, por lejos se utiliza la mayor cantidad de lignina de residuos a través de la combustión como fuente de energía, por ej., para el proceso de la pasta.

La lignina de biopolímero es un grupo de macromoléculas tridimensionales que se producen en la pared celular de las plantas que se compone de diversos bloques de construcción de monómero fenólico tales como alcohol p-cumaril, alcohol coniferil y alcohol sinapíllco. A causa de su composición, es la única fuente significativa de compuestos aromáticos en la naturaleza. El uso de este material natural renovable, además, no compite con un uso como alimento.

La vainillina, 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído, es una sustancia aromática sintética que se utiliza ampliamente en lugar de vainilla natural costosa como sustancia aromática para alimentos, como fragancia en desodorantes y perfumes, y también para la mejora del sabor de productos farmacéuticos y preparados vitamínicos. La vainillina también es un intermediario en la síntesis de diversos medicamentos tales como por ej . , L-dopa, metildopa y papaverina.

Hasta la fecha, los aldehidos aromáticos por lo general se han producido a partir de precursores petroquímicos. A causa de la similitud estructural de la vainillina con los bloques de construcción de la lignina, la lignina también debe ser adecuada como material de partida para la producción de vainillina. La escisión oxidativa de la lignina a la vainillina y otros aldehidos aromáticos por lo tanto, ha sido el objeto de numerosos estudios desde 1940. Las conversiones de la lignina de uso más frecuente son la oxidación química con óxido de cobre (véase J. M. Pepper, B. W. Casselman, J. C. Karapally, Can. J. Chem. 1967, 45, 3009 a 3012) o nitrobenceno (véase B. Leopold, Acta. Chem. Scand. 1950, 4, 1523-1537; B. Leopold, Acta. Chem. Scand. 1952, b, 38 a 39, acidólisis (véase J. M. Pepper, P. E. T. Baylis, E. Adler, Can. J. Chem. 1959, 37, 1241 a 1248), hidrogenólisis (véase F. E. Brauns, Academic Press 1952, New York, 511 a 535) u ozonólisis (C. Doree, M. Cunningham, J. Chem. Soc. 1913, 103, 677 a 686). Uno de los métodos principales es el tratamiento de la lignina con oxígeno a 150°C en un medio alcalino en presencia de catalizadores de cobre o cobalto (véase H. R. Bjorsvik, Org. Proc. Res. Dev. 1999, 3, 330 a 340).

El documento WO 87/03014 describe un proceso para la oxidación electroquímica de lignina a temperaturas de preferencia 170 a 190°C en soluciones acuosas, fuertemente alcalinas. Como ánodos, principalmente se utilizan electrodos de cobre o níquel. Como producto de bajo peso molecular, se obtiene una mezcla compleja que, entre otras, comprende ácido de vainillina (4-hidroxi-3-ácido metoxibenzoico), vainillina, 4-hidroxibenzaldehído, 4-hidroxiacetofenona y acetovanillona (4-hidroxi-3-metoxiacetofenona) y también en forma opcional fenol, ácido siríngico (4-hidroxi-3,5-ácido dimetoxibenzoico) y siringaldehído (4-hidroxi-3,5-dimetoxibenzaldehído). Por lo general, el ácido 4-hidroxibenzoico es el producto principal. La selectividad con respecto a la formación de vainillina es baja y sólo a altas temperaturas es razonablemente satisfactoria. Además, bajo las condiciones de reacción relativamente drásticas, se lleva a cabo una severa corrosión de los materiales de electrodo. Esta corrosión también es un problema con respecto a la contaminación de la vainillina con metales pesados. Además, las altas temperaturas son desfavorables desde el punto de vista energético. Una reducción de la temperatura, sin embargo, conduce a una pérdida significativa en la selectividad.

C. Z. Smith et al., J. Appl. Electrochem. 2011 , DOI 10, 1007/s10800-010-0245-0 describe asimismo investigaciones sobre la oxidación electroquímica de sulfato de lignina a vainillina bajo condiciones alcalinas en electrodos de níquel a temperaturas de 170°C. Como celda de electrólisis, se utiliza una celda que tiene circulación, en la que el electrolito que comprende sulfato de lignina se hace circular continuamente a traves de una disposición de electrodos cilindricos que tiene una rejilla de níquel cilindrica central como cátodo y una rejilla de níquel que rodea cilindricamente el cátodo como ánodo. Los problemas de problemas de selectividad y de corrosión no se solucionan de ese modo.

El documento WO 2009/138368 describe un proceso para la descomposición electrolítica de lignina, en la que un electrolito acuoso que comprende lignina se oxida en un electrodo de diamante. En este proceso, entre otros, se forma un producto de bajo peso molecular que comprende, aproximadamente en fracciones iguales, vainillina junto con otros derivados de hidroxibenzaldehído tales como acetovanillona o guayacol. La selectividad de la oxidación de lignina con respecto a la vainillina es baja. Como las propias investigaciones de los inventores muestran, bajo las condiciones de reacción, tiene lugar una corrosión del electrodo de diamante.

La solicitud de patente europea anterior 1 1 177320.6 describe, para la producción de vainillina, la electrólisis de soluciones o suspensiones que comprenden lignina, en donde, como material de ánodo, se utilizan aleaciones de plata o que comprenden plata.

Un objeto de la presente invención es la provisión de un proceso que permite la producción de vainillina a partir de lignina o sustancias que comprenden lignina con buenos rendimientos y con alta selectividad con respecto a la formación de vainillina. Además, el proceso debe ser capaz de llevarse a cabo en condiciones más suaves que los procesos de la téenica anterior. También es un objeto mejorar los problemas de corrosión. En particular, la vainillina se debe obtener en una forma que no excluya su uso como sustancia aromática.

Estos y otros objetivos se logran por medio del proceso descripto de aquí en adelante, en el que se electroliza una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina, en donde, como material de ánodo, se utiliza una aleación base que se selecciona entre aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe, aleaciones a base de Cu y aleaciones a base de Ni.

Por lo tanto, la presente invención se refiere a un proceso para la preparación de vainillina, que comprende una electrólisis de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina, en la que, como material de ánodo, se utiliza una aleación base que se selecciona entre aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe, aleaciones a base de Cu y aleaciones a base de Ni.

El proceso de acuerdo con la invención está vinculado a una serie de ventajas. Por lo tanto, los materiales de electrodo utilizados conducen a un aumento significativo en la selectividad. Esta alta selectividad sorprendentemente se puede lograr incluso a una temperatura comparativamente baja de hasta a 100°C. Además, los materiales de ánodo utilizados de acuerdo con la invención demuestran ser extremadamente resistentes a las condiciones de reacción corrosivas y, en contraste con los procesos de la téenica anterior, ninguna corrosión o ninguna corrosión significativa tiene lugar.

En el proceso de acuerdo con la invención, un electrolito acuoso que comprende lignina o una sustancia que comprende lignina y se encuentra presente en la forma de una suspensión o solución acuosa, se somete a una electrólisis bajo condiciones alcalinas. En este caso, la oxidación de la lignina presente o del derivado de la lignina tiene lugar en el ánodo. En el cátodo, en forma típica, la reducción de los electrolitos acuosos procede, por ej . , con formación de hidrógeno.

En el proceso de acuerdo con la invención, se utilizan uno o más ánodos hechos de una aleación base como material de ánodo, en donde la aleación base se selecciona entre aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe, aleaciones a base de Cu y aleaciones a base de Ni.

Se toma una aleación base para significar una aleación que comprende por lo menos 50% en peso, en particular por lo menos 55% en peso, en forma especial por lo menos 58% en peso, por ej. , 50 a 99% en peso, con preferencia 50 a 95% en peso, en particular 55 a 95% en peso, en particular con preferencia 55 a 90% en peso, y en forma especial 58 a 90% en peso, del respectivo metal de base (en el caso de una aleación Co a base de Co, en el caso de una aleación Cu a base de Cu, en el caso de una aleación Ni a base de Ni, y en el caso de una aleación Fe a base de Fe) y por lo menos un componente de aleación adicional, en donde la cantidad total de todos los componentes de aleación adicionales diferente del metal base es en forma típica por lo menos 1 % en peso, en particular por lo menos 5% en peso, y en forma especial por lo menos 10% en peso, y se encuentra, por ej . , en el intervalo de 1 a 50% en peso, con preferencia en el intervalo de 5 a 50% en peso, en particular en el intervalo de 5 a 45% en peso, en particular con preferencia en el intervalo de 10 a 45% en peso, y en forma especial en el intervalo de 10 a 42% en peso, en donde todas las cifras en porcentaje en peso son en cada caso sobre la base del peso total de la aleación.

Los componentes de aleación adicionales típicos son en forma especial Cu, Fe, Co, Ni, Mn, Cr, Mo, V, Nb, Ti, Ag, Pb y Zn, y tambien Si, C, P y S. Se da preferencia en consecuencia a las aleaciones base que comprenden por lo menos un componente de aleación adicional entre los componentes de aleación mencionados con anterioridad diferentes del metal base.

Se da preferencia, en particular con respecto a la estabilidad de las mismas con simultáneamente una buena selectividad y/o bueno rendimiento, a aleaciones a base de Ni, aleaciones a base de Fe y aleaciones a base de Co, en particular aleaciones a base de Ni y aleaciones a base de Co.

Se da preferencia, en particular con respecto a la selectividad de las mismas con estabilidad simultáneamente satisfactoria, a aleaciones a base de Cu.

En consecuencia, una primera modalidad de la invención se refiere a un proceso en el que el material de ánodo es una aleación a base de Ni. Las aleaciones a base de níquel típicas comprenden en forma sustancial, es decir, por lo menos 95% en peso y en particular por lo menos 98% en peso, y en forma especial por lo menos 99% en peso de a1 ) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 95% en peso, en particular con preferencia 55 a 90% en peso, y en forma especial 58 a 90% en peso, de Ni y b 1 ) 5 a 50% en peso, en particular 5 a 45% en peso, en particular con preferencia 10 a 45% en peso, y en forma especial 10 a 42% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional, seleccionado entre Cu, Fe, Co, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, Al, C y S.

En las aleaciones a base de Ni, la cantidad total de Al, Si, C y S con preferencia no excederán el 5% en peso. Las fracciones cuantitativas típicas de los componentes de aleación adicionales que pueden estar presentes en las aleaciones a base de Ni en una cantidad significativa para la aleación se encuentran expresadas en la tabla 1 de aquí en adelante: Tabla 1 : Componentes de aleación adicionales de aleaciones a base de Ni Entre las aleaciones a base de Ni de la primera modalidad, se da preferencia en particular a aquellas que comprenden 5 a 35% en peso, en particular 10 a 30% en peso, de Cu como componente de aleación adicional. Estas aleaciones se denominan de aquí en adelante grupo 1.1. Además de Cu, las aleaciones base del grupo 1.1 pueden comprender uno o más de los siguientes componentes de aleación en una cantidad de hasta 45% en peso, en particular hasta 40% en peso: Fe, Co, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, Al, C y S. Con preferencia, el componente de aleación adicional, cuando está presente, estará presente en una cantidad expresada en la tabla 1.

Los ejemplos de aleaciones a base de Ni del grupo 1.1 son aleaciones de las abreviaturas EN NiCu30Fe (Monel 400) y NiCu30AI y también la aleación de níquel-Cu de la siguiente composición: 63% en peso de Ni, 30% en peso de Cu, 2% en peso de Fe, 1 ,5% en peso de Mn, 0,5% en peso de Ti (Monel 500K).

Entre las aleaciones a base de Ni de la primera modalidad, también se da preferencia a aquellas, en particular, que comprenden 5 a 40% en peso, en particular 15 a 30% en peso, de Cr como componente de aleación adicional. Estas aleaciones se denominan de aquí en adelante grupo 1.2. Además de Cr, las aleaciones base del grupo 1.2 pueden comprender uno o más de los siguientes componentes de aleación en una cantidad de hasta 40% en peso, en particular hasta 35% en peso: Fe, Co, Mn, Cu, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, Al, C y S. Con preferencia, el componente de aleación adicional, cuando está presente, se encuentra presente en una cantidad expresada en la tabla 1. Entre las aleaciones a base de Ni del grupo 1.2, se da preferencia, en particular, a aquellas que comprenden Mo, Nb y/o Fe como componente de aleación adicional, en particular en una cantidad de en total 1 a 30% en peso.

Los ejemplos de aleaciones a base de Ni del grupo 1.2 son aleaciones de las abreviaturas EN NiCr19NbMo (Inconel® aleación 718) y NiCr15Fe (Inconel® aleación 600), NiCr22Mo19Fe5 (Inconel® 625), NiMol 7Cr16FeWMn (Hastelloy® C276), una aleación de Ni-Cr-Fe que tiene un contenido de níquel de 72 a 76% en peso, un contenido de Cr de 18 a 21 % en peso, un contenido de C de 0,08 a 0, 13% en peso, y un contenido de Fe de 5% en peso, y una aleación de Ni-Cr-Co-Mo que tiene un contenido de níquel de 48 a 60% en peso, un contenido de Cr de 19% en peso, un contenido de Co de 13,5% en peso, y un contenido de Mo de 4,3% en peso (Waspaloy®).

Entre las aleaciones a base de Ni de la primera modalidad también se da preferencia, en particular, a aquellas que comprenden 5 a 35% en peso, en particular 10 a 30% en peso, de Mo como componente de aleación adicional. Estas aleaciones se denominan de aquí en adelante grupo 1.3. Además de Mo, las aleaciones base del grupo 1.3 pueden comprender uno o más de los siguientes componentes de aleación en una cantidad de hasta 40% en peso, en particular hasta 35% en peso: Fe, Co, Mn, Cu, Cr, W, V, Nb, Ti, Si, Al, C y S. Con preferencia, el componente de aleación adicional, cuando está presente, se encuentra presente en una cantidad expresada en la tabla 1. Entre las aleaciones a base de Ni del grupo 1.3, en se da preferencia particular a aquellas que comprenden Cr, Nb y/o Fe como componente de aleación adicional, en particular en una cantidad de en total 1 a 30% en peso.

Los ejemplos de aleaciones a base de Ni del grupo 1.3 son aleaciones de las abreviaturas EN NiMo28 (Hastelloy® B y Hastelloy® B-2) y NiMo29Cr (Hastelloy® B-3).

Entre las aleaciones a base de Ni de la primera modalidad, se da preferencia en particular a aquellas de los grupos 1.2 y 1.3 con preferencia con respecto a una alta estabilidad con una selectividad simultáneamente alta.

Una segunda modalidad de la invención se refiere a un proceso en el que el material de ánodo es una aleación a base de Co. Las aleaciones a base de cobalto típicas comprenden en forma sustancial, es decir, por lo menos 95% en peso, en particular por lo menos 98% en peso, y en forma especial por lo menos 99% en peso de: a2) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 95% en peso, en particular con preferencia 55 a 90% en peso, y en forma especial 58 a 90% en peso, de Co y b2) 5 a 50% en peso, en particular 5 a 45% en peso, en particular con preferencia 10 a 45% en peso, y en forma especial 10 a 42% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional, seleccionado entre Cu, Fe, Ni, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, P y C. En las aleaciones a base de Co, la cantidad total de Si, C y P con preferencia no excederán el 5% en peso. Las fracciones cuantitativas típicas de los componentes de aleación adicionales que pueden estar presentes en las aleaciones a base de Co en una cantidad significativa para la aleación se encuentran expresadas en la siguiente tabla 2: Tabla 2: Componentes de aleación adicionales de aleaciones a base de Co Entre las aleaciones a base de Co de la segunda modalidad, se da preferencia en particular, a aquellas que comprenden 5 a 40% en peso en particular 7 a 30% en peso, de Cr como componente de aleación adicional. Estas aleaciones se denominan de aquí en adelante grupo 2.1. Además de Cr, las aleaciones base del grupo 2.1 pueden comprender uno o más de los siguientes componentes de aleación en una cantidad de hasta 40% en peso, en particular hasta 35% en peso: Fe, Ni, Mn, Cu, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, C y P. Con preferencia, el componente de aleación adicional, cuando está presente, se encuentra presente en una cantidad expresada en la tabla 2. Entre las aleaciones a base de Co del grupo 2.1 , se da preferencia en particular a aquellas que comprenden Mo, W y/o Fe como componente de aleación adicional, en particular en una cantidad de en total 1 a 30% en peso.

Los ejemplos de aleaciones a base de Co del grupo 2.1 son aleaciones de las composiciones: i. 53% en peso de Co, 31 % en peso de Cr, 14% en peso de Fe, 1 ,2% en peso de C (Stellite® 4), ii. 65% en peso de Co, 28% en peso de Cr, 4,5% en peso de W, 1 ,2% en peso de C, 1 , 1 % en peso de Si (Stellite® 6), III. 66,5% en peso de Co, 28% en peso de Cr, 5% en peso de Mo, 0,5% en peso de C (Stellite® 21 ), iv. 58 a 62% en peso de Co, 25 a 30% en peso de Cr, 5 a 10% en peso de Mo, (tipos Vitallium, por ej . , aleación Haynes 21 ), v. 59% en peso de Co, 8,5% en peso de Cr, 29,5% en peso de Mo, 2,1 % en peso de Si (T 400).

Una tercera modalidad de la invención se refiere a un proceso en el que el material de ánodo es una aleación a base de Fe. Las aleaciones a base de hierro típicas son aceros inoxidables de alta aleación. Por lo general comprenden en forma sustancial, es decir, por lo menos 95% en peso, y en particular por lo menos 98% en peso, y en forma especial por lo menos 99% en peso de: a3) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 95% en peso, en particular con preferencia 55 a 90% en peso, y en forma especial 58 a 90% en peso, de Fe y b3) 5 a 50% en peso, en particular 5 a 45% en peso, en particular con preferencia 10 a 45% en peso, y en forma especial 10 a 42% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional, seleccionado de Cu, Co, Ni, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, P, S y C. En las aleaciones a base de Fe, la cantidad total de Si, C y P con preferencia no excederán el 10% en peso. Las fracciones cuantitativas típicas de los componentes de aleación adicionales que pueden estar presentes en las aleaciones a base de Fe en una cantidad significativa para la aleación se encuentran expresadas en la tabla 3 de aquí en adelante: Tabla 3: Componentes de aleación adicionales de aleaciones a base de Entre las aleaciones a base de Fe de la tercera modalidad, se da preferencia, en particular, a aceros inoxidables que comprenden cromo que, además del metal base, comprenden Cr como componente de aleación, en donde el contenido de cromo se encuentra por lo general en el intervalo de 5 a 30% en peso, en particular 10 a 25% en peso. Estas aleaciones se denominan de aquí en adelante grupo 3.1. Además de Cr, las aleaciones base del grupo 3.1 pueden comprender uno o más de los siguientes componentes de aleación en una cantidad de hasta 40% en peso, en particular hasta 35% en peso: Co, Ni, Mn, Cu, Mo, V, Nb, Ti, Si, C, S y P. Con preferencia, el componente de aleación adicional, cuando está presente, se encuentra presente en una cantidad expresada en la tabla 3. Entre las aleaciones a base de Fe del grupo 3.1 , se da preferencia, en particular, a aquellas que comprenden Ni, Mo, V, Ti, Si y/o Nb como componente de aleación adicional, en particular en una cantidad de en total 1 a 30% en peso.

Los ejemplos de aleaciones a base de Fe del grupo 3.1 son aceros al cromo, por ej . , X12CM 3, X6Cr17 y X20C 3, aceros de cromo-níquel, por ej., X2CrNi12, X5CrNi18-10, X8CrNiS18-9, X2CrNi19-1 1 , X2CrNi18- 9, X1 OCrNil 8-8, X1 CrN¡19-9, X2CrNiMo17-12-2, X2CrNiMo19-12, X2CrNiMo18-14-3, X2CrNiMoN18-14-3, X13CrNiMoN22-5-3, X6CrNiTi18- 10, X6CrNiMoTi17-12-2, GX5CrNiMoNb19-1 1-2 y X15CrNiSi25-21 aceros de cromo-molibdeno, por ej. , X12CrMoS17 y 25CrMo4 y también aceros de cromo-vanadio.

Una cuarta modalidad de la invención se refiere a un proceso en el que el material de ánodo es una aleación a base de Cu. Las aleaciones a base de cobre típicas por lo general comprenden en forma sustancial, es decir, por lo menos 95% en peso, y en particular, por lo menos 98% en peso, y en forma especial por lo menos 99% en peso de, a4) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 95% en peso, en particular con preferencia 55 a 90% en peso, y en forma especial 58 a 90% en peso, de Cu y b4) 5 a 50% en peso, en particular 5 a 45% en peso, en particular con preferencia 10 a 45% en peso, y en forma especial 10 a 42% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional, seleccionado entre Ag, Pb, Ni y Zn.

Los ejemplos de aleaciones a base de Cu del grupo 3.1 son alpaca (aleación de 62% en peso de Cu, 18% en peso de Ni y 20% en peso de Zn) y cuproníquel (aleación de 75% en peso de Cu y 25% en peso de Ni).

En principio, como ánodo, se puede utilizar cualquier tipo de electrodo conocido por aquellos con experiencia en la téenica. Estos pueden consistir completamente en la aleación base respectiva o ser un electrodo de soporte que tiene un soporte que está recubierto con la aleación base. Se da preferencia a electrodos que consisten en la aleación base respectiva. Los electrodos utilizados como ánodo pueden ser, por ejemplo, electrodos en la forma de metales expandidos, rejillas o placas de metal. , Como cátodo, en principio, se puede utilizar cualquier electrodo conocido por aquellos con experiencia en la técnica como adecuado para la electrólisis de sistemas acuosos. Ya que los procesos de reducción tienen lugar en el cátodo y la lignina se oxida en el ánodo, cuando se utiliza un electrodo de metal pesado tal como, por ejemplo, un cátodo de níquel, la carga de la vainillina con este metal pesado es tan baja que la vainillina resultante se puede utilizar sin problemas en la industria alimentaria. Con preferencia, los materiales de electrodo presentan una sobretensión de hidrógeno baja. Se da preferencia aquí a electrodos que tienen un material de electrodo seleccionado entre níquel, aleaciones a base de Ni, aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe, aleaciones a base de Cu, plata, aleaciones a base de Ag, es decir, aleaciones ricas en plata que tienen un contenido de plata de por lo menos 50% en peso, óxidos mixtos de RuOxTiOx, titanio platinado, platino, grafito o carbono. En particular, el material de electrodo del cátodo se selecciona entre aleaciones a base de Ni, aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe, aleaciones a base de Cu, en particular con preferencia entre aleaciones a base de Ni, aleaciones a base de Co y aleaciones a base de Fe, y en forma especial entre las aleaciones base de los grupos 1 .1 , 1.2, 1.3, 2.1 y 3.1.

En principio, como cátodo, se puede utilizar cualquier tipo de electrodo conocido por aquellos con experiencia en la teenica. Éste puede comprender completamente el respectivo material de electrodo o ser un electrodo de soporte que tiene un soporte eléctricamente conductor que está recubierto con el material de electrodo. Se da preferencia a electrodos que comprenden el respectivo material de electrodo, en particular una de las aleaciones base mencionadas con anterioridad, en forma especial una de las aleaciones base de los grupos 1.1 , 1.2, 1.3, 2.1 y 3.1. Los electrodos utilizados como cátodo pueden ser, por ejemplo, electrodos en la forma de metales expandidos, rejillas o placas de metal.

La disposición del ánodo y el cátodo no está restringida y comprende, por ejemplo, disposiciones de rejas planas y/o placas que también se pueden organizar en la forma de una pluralidad de pilas de polaridad alterna y disposiciones cilindricas de rejillas, rejas o tubos cilindricamente formados que también se pueden organizar en la forma de una pluralidad de cilindros que alternan en polaridad.

Para lograr óptimos rendimientos de espacio-tiempo, se conocen diversas geometrías de electrodos por aquellos con experiencia en la téenica. Las geometrías de electrodos ventajosas son una disposición bipolar de una pluralidad de electrodos, una disposición en la que un ánodo de tipo barra está rodeado por un cátodo cilindrico, o una disposición en la cual tanto el cátodo como el ánodo comprenden una rejilla de alambre y estas rejillas de alambre se han colocado una sobre la otra y enrollado cilindricamente.

En una modalidad de la invención, el ánodo y el cátodo pueden estar separados uno del otro por un separador. En principio, como separadores, todos los separadores por lo general utilizados en celdas de electrólisis son adecuados. El separador es en forma típica una estructura plana porosa dispuesta entre los electrodos, por ej . , una reja, rejilla, tela tejida o no tejida, hecha de un material eléctricamente no conductor que es inerte bajo las condiciones de electrólisis, por ej., un material plástico, en particular un material de teflón, o un material de plástico recubierto de teflón.

Para la electrólisis, se puede utilizar cualquier celda de electrólisis conocida por aquellos con experiencia en la teenica, tales como celdas de flujo continuo divididas o no divididas, celdas de espacio capilar o celdas de pila de placas. Se da preferencia particular a la celda de flujo continuo no dividida, por ej., una celda de flujo continuo con circulación, en la que el electrolito se conduce en forma continua a los electrodos en circulación. El proceso puede llevarse a cabo con buen éxito tanto en forma discontinua como continua.

El proceso de acuerdo con la invención asimismo puede llevarse a cabo a escala industrial. Las celdas de electrólisis correspondientes son conocidas por aquellos con experiencia en la técnica. Todas las modalidades de esta invención se refieren no sólo a la escala de laboratorio, sino también a la escala industrial.

En una modalidad preferida de la invención, se mezclan los contenidos de la celda de electrólisis. Para esta mezcla de los contenidos de las celdas, se puede utilizar cualquier agitador mecánico conocido por aquellos con experiencia en la técnica. Se prefiere asimismo el uso de otros métodos de mezcla tales como el uso de Ultraturrax, ultrasonido, boquillas de chorro o circulación o combinaciones de estas medidas.

Por medio de la aplicación de la tensión de electrólisis a los ánodos y los cátodos se conduce una corriente eléctrica a través de los electrolitos. Con el fin de evitar reacciones secundarias tales como la sobreoxidación y la formación de gas detonante, por lo general no se excederá una densidad de corriente de 1000 mA/cm2, en particular 100 mA/cm2. Las densidades de corriente a las que se lleva a cabo el proceso son por lo general 1 a 1000 mA/cm2, con preferencia 1 a 100 mA/cm2. En particular con preferencia, el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo a densidades de corriente entre 1 y 50 mA/cm2.

El tiempo total de electrólisis depende claramente de la celda de electrólisis, los electrodos utilizados y la densidad de corriente. Un tiempo óptimo se puede determinar por aquellos con experiencia en la téenica por medio de experimentos de rutina, por ej . , por medio de muestreo durante la electrólisis.

Con el fin de evitar un depósito en los electrodos, la polaridad se puede cambiar en intervalos de tiempo cortos. El cambio de polaridad puede proceder en un intervalo de 30 segundos a 10 minutos. Se da preferencia a un intervalo de 30 segundos a 2 minutos. Para este propósito, es conveniente que el ánodo y el cátodo comprendan el mismo material.

Los procesos conocidos de la técnica anterior con frecuencia se deben llevar a cabo a altas presiones y a temperaturas muy por encima de 100°C. Esto produce demandas particulares en la celda de electrólisis, ya que ésta debe estar diseñada para presión superatmosférica. Además, tanto la celda de electrólisis como los electrodos sufren bajo las condiciones corrosivas que se establecen en una temperatura alta. En el proceso de acuerdo con la invención, no es necesario trabajar a altas presiones y temperaturas.

La electrólisis se lleva a cabo de acuerdo con el proceso de acuerdo con la invención por lo general a una temperatura en un intervalo de 0 a 100°C, con preferencia 50 a 95°C, en particular 70 a 90°C.

En el proceso de acuerdo con la invención, la electrólisis se lleva a cabo por lo general a una presión por debajo de 2000 kPa, con preferencia por debajo de 1000 kPa, en particular por debajo de 150 kPa, por ej., en el intervalo de 50 a 1000 kPa, en particular 80 a 150 kPa. En particular con preferencia, el proceso de acuerdo con la invención se debe llevar a cabo a una presión en el intervalo de presión atmosférica (101 ± 20 kPa).

En una modalidad en particular preferida, el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 50 a 95°C, en particular 70 a 90°C, y en el intervalo de presión atmosférica (101 ± 20 kPa).

La suspensión o solución acuosa que contiene lignina por lo general comprende 0,5 a 30% en peso, con preferencia 1 a 15% en peso, en particular 1 a 10% en peso, de lignina, sobre la base del peso total de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina.

De acuerdo con la invención, para la preparación de vainillina, se electroliza una suspensión o solución alcalina acuosa. Las soluciones o suspensiones alcalinas acuosas que comprenden lignina se utilizan aquí, y de aquí en adelante, para significar una solución o suspensión acuosa que comprende lignina o derivados de la lignina, por ejemplo sulfato de lignina, sulfonato de lignina, lignina kraft, lignina alcalina o lignina organosolv o mezclas de los mismos, como componente de lignina y que tiene un pH alcalino, con preferencia un pH de por lo menos 10, en particular por lo menos 12, y en forma especial por lo menos 13.

La solución o suspensión alcalina acuosa puede ser una solución o suspensión acuosa que surge como subproducto en un proceso industrial, tal como en la preparación de pasta de papel, pasta o celulosa, por ej . , licor negro, y también las corrientes de aguas residuales que comprenden lignina del proceso de sulfito, del proceso de sulfato, del proceso de organocell o organosolv, del proceso ASAM, del proceso kraft o del proceso de fabricación de pasta natural. La solución o suspensión alcalina acuosa puede ser una solución o suspensión acuosa que se prepara por medio de la disolución de una lignina o derivado de la lignina en un álcali acuoso o en agua con la adición de una base, por ej., sulfato de lignina, sulfonato de lignina, lignina kraft, lignina alcalina o lignina organosolv, o una lignina que surge en un proceso industrial tal como la preparación de pasta de papel, pasta o celulosa, por ej., lignina de licor negro, del proceso de sulfito, del proceso de sulfato, del proceso de organocell o organosolv, del proceso ASAM, del proceso kraft o del proceso de fabricación de pasta natural.

En todos los procesos de la preparación de papel, pasta o celulosa, surgen corrientes de aguas residuales que comprenden lignina. Éstas se pueden utilizar como suspensión o solución acuosa que contiene lignina en el proceso de acuerdo con la invención, en forma opcional después de establecer un pH alcalino. Las corrientes de aguas residuales del proceso de sulflto para la preparación de papel comprenden con frecuencia lignina como ácido sulfónico de lignina. El ácido sulfónico de lignina se puede utilizar directamente en el proceso de acuerdo con la invención o después de la hidrólisis alcalina. En el proceso de sulfato o el proceso kraft, surgen corrientes de aguas residuales que comprenden lignina, por ej . , en la forma de licor negro. En el proceso organocell que, debido a su respeto al medio ambiente, logrará una mayor importancia en el futuro, la lignina surge como lignina organosolv. Las corrientes de aguas residuales que comprenden ácido sulfónico de lignina o que comprenden lignina organosolv y también el licor negro son en particular adecuadas como suspensiones o soluciones alcalinas acuosas que comprenden lignina para el proceso de acuerdo con la invención.

En forma alternativa, las suspensiones o soluciones acuosas que comprenden lignina también se pueden preparar por medio de la disolución o la suspensión de por lo menos un material que comprende lignina en álcali acuoso, es decir, en una solución acuosa de una base adecuada o en agua con la adición de la base. El material que comprende lignina con preferencia comprende por lo menos 10% en peso, en particular por lo menos 15% en peso, y en particular con preferencia por lo menos 20% en peso, de lignina, sobre la base del peso total del material que comprende lignina. El material que comprende lignina se selecciona con preferencia entre lignina kraft, sulfonato de lignina, lignina oxidada, lignina organosolv u otros que comprenden residuos procedentes de la industria del papel o la producción de fibras, en particular entre lignina kraft, sulfonato de lignina y lignina oxidada que surge en una oxidación electroquímica de lignina no oxidada.

Como bases para establecer el pH de la suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina, se pueden utilizar en forma especial bases inorgánicas, por ej., hidróxidos de metales alcalinos tales como NaOH o KOH, sales de amonio tales como hidróxido de amonio y carbonatos de metales alcalinos tales como carbonato de sodio, por ej., en la forma de soda. Se da preferencia a hidróxidos de metales alcalinos, en particular NaOH y KOH. La concentración de bases inorgánicas en la suspensión o solución acuosa que contiene lignina no debe exceder 5 mol/l, y en particular 4 mol/l, y se encuentra en forma típica en el intervalo de 0,01 a 5 mol/l, y en particular en el intervalo de 0, 1 a 4 mol/l.

En una modalidad preferida, la lignina oxidada se utiliza de manera que se origina a partir de un ciclo de electrólisis anterior. Se ha probado que es ventajoso en este caso utilizar lignina oxidada en por lo menos un ciclo de electrólisis adicional, con preferencia en por lo menos dos ciclos de electrólisis adicionales, y en particular en por lo menos tres ciclos de electrólisis adicionales. Este uso repetido de la lignina oxidada es ventajoso en que la vainillina se puede aislar repetidamente. Por lo tanto, el rendimiento de la vainillina, sobre la base de la cantidad de lignina utilizada originalmente, se incrementa marcadamente y por lo tanto se incrementa la eficiencia económica del proceso global. Además, debido al uso repetido de la lignina oxidada, la concentración de la vainillina sensible a la oxidación puede mantenerse tan baja en el electrolito por operación de oxidación, que las reacciones secundarias no deseadas tales como sobreoxidación se pueden reprimir eficazmente, mientras que el rendimiento global de aumenta durante el proceso global (una pluralidad de ciclos de electrólisis).

En consecuencia, las modalidades preferidas adicionales se refieren a un proceso de acuerdo con la invención en el que la suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina se selecciona entre a) una suspensión o solución acuosa que se prepara por medio del agotamiento de vainillina a partir de una mezcla de reacción acuosa, en donde la mezcla de reacción se obtuvo por oxidación, en particular por electrólisis, de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina, y b) una suspensión o solución acuosa que se prepara por medio de la disolución o suspensión de lignina oxidada en álcali acuoso, en donde se obtuvo lignina oxidada por oxidación, en particular por electrólisis, de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina.

Se prefiere en particular utilizar corrientes de aguas residuales o residuos de la preparación de papel y pasta, en particular licor negro o lignina kraft. En consecuencia, las modalidades preferidas adicionales se refieren a un proceso de acuerdo con la invención en el que la suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina se selecciona entre corrientes de aguas residuales de la preparación de papel y pasta, en particular licor negro, o soluciones de lignina kraft.

A altas concentraciones de lignina en la suspensión o solución acuosa que contiene lignina, la viscosidad de la solución o suspensión puede aumentar considerablemente y la solubilidad de la lignina puede llegar a ser muy baja. En estos casos, puede ser ventajoso, antes de la oxidación electroquímica, llevar a cabo una hidrólisis previa de la lignina, por medio de la que la solubilidad de la lignina se mejora y la viscosidad de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina se disminuye. En forma típica, para la hidrólisis previa de lignina, se calienta una solución de hidróxido de metal en un álcali acuoso por encima de 100°C. La concentración del hidróxido de metal alcalino es con preferencia 0,5 a 5 mol/l, en particular 1 ,0 a 3,5 mol/l. Con preferencia se utiliza hidróxido de sodio o hidróxido de potasio. En una modalidad preferida del proceso de hidrólisis previa, se calienta la solución de hidróxido de metal que comprende lignina en un álcali acuoso a una temperatura de 150 a 250°C, en particular 170 a 190°C, y se agita vigorosamente durante 1 a 10 hs, con preferencia 2 a 4 hs. La lignina prehidrolizada se puede separar de la solución de hidróxido de metal en un álcali acuoso antes de la oxidación electroquímica. En forma alternativa, existe la posibilidad de llevar a cabo la oxidación electroquímica directamente con la solución de hidróxido de metal que comprende lignina en un álcali acuoso.

La suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina puede comprender una sal conductora para mejorar la conductividad. Esto por lo general concierne sales de metales alcalinos tales como sales de Li, Na, K o sales de amonio cuaternarias tales como tetraamonlo (alquilo C Ce) o sales de trlmetilamon¡o(alqu¡lo C^-Ce). Los contraiones que entran en consideración son sulfato, hidrogensulfato, alquilsulfatos, arilsulfatos, haluros, fosfatos, carbonatos, alquilofosfatos, alquilocarbonatos, nitrato, alcoholatos, tetrafluorborato, hexafluorfosfato, perclorato, bistriflatos y bistriflimida.

Además, como sales conductoras, los líquidos iónicos son también adecuados. Los líquidos iónicos electroquímicamente estables adecuados se describen en "lonic Liquids in Synthesis", editores Peter Wasserscheid, Tom Welton, Wilcy-VCH 2003, capítulos 1 a 3.

Para la oxidación electroquímica de la lignina, se pueden agregar un mediador libre de metal o que comprende metal a la suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina. Los mediadores se toman para significar pares redox que permiten una oxidación electroquímica indirecta. El mediador se convierte electroquímicamente al estado de oxidación más alto, luego actúa como agente oxidante y se regenera posteriormente por medio de oxidación electroquímica. Esto es por lo tanto una oxidación electroquímica indirecta del compuesto orgánico, ya que el mediador es el agente oxidante. La oxidación del compuesto orgánico con el mediador en la forma oxidada se puede llevar a cabo en este caso en la celda de electrólisis en la que el mediador se convirtió a la forma oxidada, o en uno o más reactores separados ("proceso de exceldas"). El último método tiene la ventaja de que todos los trazos restantes del compuesto orgánico que ha de oxidarse no interfieren en la preparación o la regeneración del mediador.

Los mediadores adecuados son compuestos que pueden existir en dos estados de oxidación, actúan en el estado de oxidación más alto como agente oxidante, y se pueden regenerar electroquímicamente. Como mediadores, se pueden utilizar por ej., sales o complejos de los siguientes pares redox: Ce (lll/IV), Cr (ll/lll), Cr (lll/VI), Ti (ll/lll), V (ll/lll), V (lll/IV), V (IV/V), Ag (l/ll), AgO+/AgO , Cu (l/ll), Sn (ll/IV), Co (ll/lll), Mn (ll/lll), Mn (ll/IV), Os (IV/VIII), Os (lll/IV), Br2/Br7Br03 l-/l2, 13+/ 12 I03+/I04 , La sal de Fremy (nitrosodisulfonato dipotásico) u otros mediadores orgánicos, tales como ABTS (2,2'-azino-bis(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfónico), TEMPO, viológenos tales como ácido violúrico, NAD7NADH, NADP7NADPH, en donde los sistemas indicados también pueden ser complejos metálicos con diversos ligandos u otros ligandos de solvente, tales como, por ej., H2O, NH3, CN , OH , SCN , halógenos, 02, acetilacetonato, dipiridilo, fenantrolina o 1 , 10-fenantrolina 5,6-diona. Con preferencia, en el proceso de acuerdo con la invención, se utilizan mediadores libres de metales de transición, por ej., nitrosodisulfonatos tales como la sal de Fremy (nitrosodisulfonato dipotásico). El mediador se utiliza con preferencia en cantidades de 0, 1 a 30% en peso, en particular con preferencia de 1 a 20% en peso, sobre la base del peso total de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina.

En una modalidad en particular preferida, el proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo sin adición de mediadores.

La suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina puede comprender adicionalmente un solvente inerte. Los solventes adecuados son solventes polares apróticos que tienen una alta estabilidad electroquímica tales como acetonitrilo, propionitrilo, adipodinitrilo, suberonitrilo, carbonato de propileno, carbonato de etileno, N-metilpirrolidona, hexametilfosforamida, sulfóxido de dimetilo y dimetilpropilenurea (DMPU, por sus siglas en ingles). Otros splventes polares apróticos adecuados se describen en Kosuke Izutsu, "Electrochemistry in Nonaqueous Solutions ", Wilcy-VCH 2002, capítulo 1.

En el proceso de acuerdo con la invención, por lo general se utilizan solventes inertes en una cantidad no mayor de 60% en peso, con preferencia no mayor de 30% en peso, en particular no mayor de 20% en peso, por ej . , 2,5 a 30% en peso, o 5 a 20% en peso, sobre la base de la cantidad total de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina utilizada.

La vainillina obtenida por medio del proceso de acuerdo con la invención se puede aislar de la solución acuosa que comprende lignina por medio de métodos conocidos por aquellos con experiencia en la téenica. Por ejemplo, la vainillina formada en la electrólisis se puede retirar o agotar de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina por destilación o extracción.

Los métodos de destilación que son adecuados son procesos de destilación conocidos por aquellos con experiencia en la técnica tales como, por ej., destilación al vacío, destilación bajo una atmósfera de gas protector, o destilación por vapor. Una ventaja de la separación de vainillina a través de procesos de destilación es que la vainillina no se pone en contacto con solventes orgánicos que son potencialmente peligrosos para la salud.

La vainillina se puede asimismo eliminar de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina por extracción. Esto es en particular ventajoso, ya que la vainillina sensible no se expone a un estrés térmico adicional. Los procesos de extracción que son conocidos por aquellos con experiencia en la téenica por lo tanto son adecuados.

La suspensión o solución acuosa que contiene lignina se puede mezclar, por e j . , con un solvente orgánico, para la extracción, con el fin de esta manera de separar la vainillina formada (extracción líquido-líquido). Los solventes orgánicos adecuados son solventes orgánicos inmiscibles en agua, por e j . , hidrocarburos que tienen 5 a 12 átomos de carbono, tales como hexano u octano, hidrocarburos clorinados que tienen 1 a 10 átomos de carbono, tales como diclorometano o cloroformo, éteres alifáticos que tienen 2 a 10 átomos de carbono, tales como éter dietílico o éter diisopropílico, éter cíclico, o ésteres alifáticos tales como éster etílico del ácido etanoico. Se da preferencia a solventes orgánicos libres de halógenos. Además, es posible extraer vainillina por medio de fluidos supercríticos. En particular, CO2 supercrítico es por lo tanto adecuado.

La lignina formada se puede asimismo eliminar dé la suspensión o solución acuosa que contiene lignina por extracción en fase sólida. Para este propósito, se agregan medios de extracción en fase sólida a la suspensión o solución acuosa que contiene lignina. La vainillina (va in i 11 ato) adsorbida al medio de extracción luego se puede eluir de la fase sólida por el uso de solventes orgánicos polares tales como metanol, por ejemplo, que son conocidos por aquellos con experiencia en la téenica. Además, también es posible la extracción en fase sólida de una manera similar a la síntesis en fase sólida. En este caso, la vainillina se une covalentemente a la fase sólida como vain i I lato. Después de separar las fases sólidas de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina, la vainillina se libera de nuevo al romper el enlace covalente. En ambos casos, se obtuvo un producto bruto concentrado que luego se puede purificar y aislar por destilación de una manera sencilla.

En una modalidad preferida del proceso de acuerdo con la invención, la vainillina que se genera se aísla de la solución o suspensión alcalina acuosa que comprende lignina (de aquí en adelante electrolisado alcalino) obtenida en la electrólisis por medio de tratamiento con un adsorbente básico, en particular un intercambiador de aniones. Debido a que en el electrolisado alcalino la vainillina se encuentra presente en forma aniónica como vain il lato, se adsorbe por el adsorbente básico, por ejemplo un intercambiador de aniones, y luego se puede liberar por medio del tratamiento del intercambiador de aniones cargado de vainillato con ácido, con preferencia una solución diluida de un ácido mineral o un ácido orgánico en un solvente orgánico, o en una mezcla de solvente orgánico acuoso.

Por ejemplo, el adsorbente, por ej . , el intercambiador de aniones, se puede agregar al electrolisado alcalino obtenido en la electrólisis, después de un cierto tiempo de residencia el adsorbente, por ej., el intercambiador de aniones, se puede separar del electrolisado alcalino y luego la vainillina adsorbida por el adsorbente se puede liberar por medio de tratamiento del adsorbente con ácido. Con preferencia, el electrolisado alcalino se pasa primero a través de un lecho del adsorbente, en particular un lecho de un intercambiador aniónico, por ejemplo a través de una o más columnas de relleno con el adsorbente, por ej . , un intercambiador de aniones, y luego pasa a una solución diluida de un ácido en particular un ácido mineral o un ácido orgánico, a través del lecho del adsorbente, y se eluye la vainillina en el curso de esta.

Los absorbentes adecuados son en principio todas las sustancias que tienen grupos básicos o que se tratan con iones de hidróxido. Éstos incluyen carbones activados alcalinizados, óxidos de aluminio básicos, arcillas, resinas adsorbentes básicas, en particular intercambiadores aniónico o resinas de intercambio aniónico. Los intercambiadores de aniones o resinas de intercambiadores de aniones por lo general tienen grupos funcionales que se seleccionan de grupos amino terciarios, grupos amonio cuaternarios y grupos de fosfonio cuaternario.

Los intercambiadores de aniones utilizados con preferencia para este propósito son por lo general resinas de polímeros orgánicos reticulados que tienen grupos amonio cuaternarios o grupos fosfonio. Con preferencia, los intercambiadores de aniones utilizados con preferencia son aquellos del grupo de resinas de poliestireno reticuladas, en las que una parte de los anillos de fenilo del poliestireno reticulado soportan grupos amonio cuaternarios, por ejemplo, grupos trialquilamonio unidos a través de grupos alquileno, en forma especial grupos trimetilamonio unidos a través de un grupo metileno. Las resinas de polímero orgánicas adecuadas para este propósito como intercambiadores de aniones son también polivinilpiridinas reticuladas, en las que algunos de los grupos piridina se cuaternizan, por ejemplo como grupo 1 -alquilpiridinio, en forma especial como grupos 1 -metilpiridinio, y también resinas de acrilato reticuladas que soportan grupos trialquilamonio, unidos a través de grupos alquileno, en forma especial grupos trimetilamonio unidos a través de un 1 ,2-etanodiilo o 1 ,3-propanodiilo. En forma típica, la densidad de carga, es decir, el número de grupos iónicos en el ¡ntercambiador de aniones adecuado de acuerdo con la invención, se encuentra en el intervalo de 0,5 a 6 mmol/g, en particular 1 a 5 mmol/g de resina de intercambio iónico o 0, 1 a 3 eq/l (moles equivalentes por litro, húmedo). Los adsorbentes adecuados son también polímeros que comprenden grupos alquilimidazolio N-CTCS. En estos polímeros, los grupos alquilimidazolio N-C^Cs están unidos directamente o a través de un espaciador a la cadena principal del polímero. Tales polímeros se pueden obtener por reacción polimérica análoga con compuestos de alquilimidazol N-CVCe, por ejemplo por reacción de polímeros que tienen grupos haloalquilo, en particular grupos clorobencilo, por ej . , copolímeros de estireno y clorometilestireno, con alquilimidazoles N-CI-C8. Asimismo, es posible producir tales polímeros por homo o copolimerización de monómeros que tienen grupos imidazolio, por ejemplo metilestireno de (alquilimidazolio N-O Ce), alquilimidazolio N-vinil-N-C Ce, w-( alquilimidazolio N-C1-C8)-C2-C8-acrilato de alquilo o CO-(N-CI-C8-alquilimidazolio)-C2-C8-metacrilato de alquilo, en forma opcional con comonómeros tales como acrilatos de alquilo Ci-C8, metacrilatos de alquilo C!-Ce, acrilatos de hidroxialquilo C2-C8, acrilatos de hidroxialquilo o estireno C2-C8, por ejemplo por medio de polimerización por radicales libres o por polimerización radical controlada tales como RAFT o ATRP. Tales polímeros son conocidos y se describen, por ejemplo, por J. Yuan, M. Antón ietti, Polymer 2011 , 52, 1469 a 1482; J. Huang, C. Tao, Q. An, W. Zhang, Y. Wu, X. Li, D. Shen, G. Li, Chem. Comm. 2010, 46, 967; R. Marcilla, J. Alberto Blazquez, J. Rodríguez, J. A. Pomposo, D. Mecerrcyes, J.Pol. Sci. A: Pol. Chem.2004, 42, 208 a 212; J. Tang, H. Tang, W. Sun, M. Radosz, Y. Shen, J.Pol. Sci. A: Pol. Chem. 2005, 43, 5477 a 5489; J. Tang, Y. Shen, M. Radosz, W. Sun, Ind.Eng. Chem. Res. 2009, 48, 9113 a 91 18.

Para la elución de la vainillina a partir del adsorbente básico (por ejemplo un intercambiador de aniones), en forma especial se diluye soluciones de ácidos minerales tales como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico o ácido fosfórico, son adecuados en solventes orgánicos, y también se diluye soluciones de ácidos minerales en mezclas acuosas de solventes orgánicos. Para la elución de la vainillina a partir del adsorbente básico (por ej . , un intercambiador de aniones), en forma especial se diluye soluciones de ácidos orgánicos tales como ácido trifluorometanosulfónico, ácido acético, ácido fórmico o ácido propiónico son adecuados en solventes orgánicos, y también se diluye soluciones de ácidos orgánicos en mezclas acuosas de solventes orgánicos.

Los solventes orgánicos adecuados son en forma especial aquellos que son miscibles ilimitadamente con agua a 22°C o por lo menos, a 22°C, se disuelve en agua en una cantidad de por lo menos 200 g/l. Éstos incluyen, en forma especial, sulfóxido de dimetilo, acetona, alcanoles C1-C4 tales como metanol, etanol, isopropanol, n-propanol, 1 -butanol, 2-butanol y terc-butanol, alcanodioles, tales como glicol y 1 ,4-butanodiol, glicerol, pero también éteres cíclicos tales como dioxano, metiltetrahidrofurano o tetrahidrofurano, heterociclos nitrogenados, tales como piridina o N-metilpirrolidina y mezclas. Se da preferencia a alcanoles C1-C4, y en forma especial metanol.

Los ácidos adecuados son en forma especial ácidos minerales tales como ácido clorhídrico, ácido fosfórico y en particular ácido sulfúrico y ácidos orgánicos tales como ácido metanosulfónico, ácido fórmico, ácido acético y ácido propiónico. Con preferencia, la solución del ácido tiene una concentración de ácido en el intervalo de 0,01 a 10 mol kg 1, en particular 0, 1 a 5 mol kg 1.

El eluido que surge durante la elución se puede someter a pasos de purificación adicionales, por ejemplo una cristalización, filtración o cromatografía.

Además, es posible disminuir la fracción de componentes volátiles del electrolisado antes de la separación de la vainillina por destilación. Luego, la vainillina se puede extraer de los residuos restantes por el uso de los medios de extracción mencionados con anterioridad.

La vainillina se puede separar en forma continua o discontinua. Es en particular ventajoso eliminar la vainillina de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina durante la oxidación electroquímica en forma continua o en intervalos. Para este propósito, por ejemplo, se puede ser despedir una subcorriente del electrolisado de la disposición de la electrólisis y se puede agotar la lignina presente en la misma, por ejemplo por extracción continua (en fase sólida) o por destilación por vapor. También, la electrólisis se puede interrumpir una vez o varias veces, durante la interrupción del electrolisado puede estar sometida al agotamiento de la vainillina, de acuerdo con lo descripto con anterioridad, y luego la electrólisis se puede continuar. En una modalidad especial, la vainillina se agota en forma continua o en intervalos de electrolisado por el uso de un intercambiador de aniones. Esto tiene éxito, por ejemplo, por medio del despido de una subcorriente de la disposición de la electrólisis durante la electrólisis y el tratándola con el intercambiador de iones, por ej . , al hacerla pasar a través de un lecho del intercambiador de aniones. También, el electrolisado se puede tratar con el intercambiador de aniones durante una interrupción en la electrólisis y la electrólisis se puede continuar después de la interrupción. De esta manera, la vainillina se agota del electrolisado en intervalos.

Debido a que los materiales de ánodo utilizados en el proceso de acuerdo con la invención no presentan ninguna corrosión significativa bajo las condiciones de reacción, la vainillina que se prepara de esta manera no tiene, o no tiene de manera significante, contaminación por metales pesados y por lo tanto se puede utilizar en la industria alimentaria. La invención por lo tanto además se refiere al uso de la vainillina que se obtuvo por medio del proceso de acuerdo con la invención como sustancia aromática en la industria alimentaria.

Despues de la terminación de la electrólisis, la suspensión o solución acuosa que contiene lignina, además de la vainillina formada, aún comprende lignina oxidada. Después de la separación de la vainillina y en forma opcional otros productos de bajo peso molecular, la lignina oxidada se puede obtener por medio del secado de la solución acuosa que comprende lignina. Se puede utilizar una lignina preparada de esta manera, por ejemplo, ventajosamente como aditivo en la industria de la construcción, por ejemplo como cemento o aditivo de hormigón.

Los ejemplos de aquí en adelante tienen la intención de describir la invención de manera adicional y no se deben comprender como restrictivos.

Análisis Para el análisis por cromatografía de gases de los productos de electrólisis, la fase estacionaria utilizada fue una columna HP-5 de Agilent de 30 m de longitud, 0,25 mm de diámetro y 1 mm de espesor del recubrimiento. Esta columna se calienta por medio de un programa de temperatura desde 50°C en el curso de 10 min a 10°C/m¡n hasta 290°C. Esta temperatura se mantiene durante 15 min. El gas portador utilizado fue hidrógeno a una tasa de flujo de 46,5 ml/min.

Materiales de electrodo: Electrólisis Ejemplos 1 4: electrólisis de una solución de lignina en electrodos de Ni-Cu Se disolvieron 525 a 526 mg de lignina kraft en 85 g del respectivo electrolito en una celda no dividida de temperatura controlable con agitación. La celda tenía dos electrodos que estaban dispuestos en la célula a una distancia de 0,5 cm. Los dos electrodos eran placas (espesor: 3 mm) en cada caso hechas de una aleación a base de Ni que comprenden cobre (Monel 400), que tienen dimensiones de 3,0 c 3,3 cm2. Se electrolizó la solución a una densidad de corriente de 1 ,9 mA/cm2 y una temperatura de 80°C durante 20,6 horas (Q = 141 1 C). La tensión máxima de terminal durante la reacción fue 3,3 V. Después de que la cantidad de carga fluyó, se enfriaron los contenidos de las celdas a temperatura ambiente, se mezclaron con una cantidad conocida de un estándar (n-hexadecano) y se filtró a partir de cualquiera de los sólidos presentes. Luego, se ajustó la solución a pH = 1 a 2 por el uso de ácido clorhídrico concentrado y se mezcló con 20 mi de diclorometano. Se filtró el sólido gelatinoso que se había precipitado sobre tierra de diatomeas y se lavó con aproximadamente 25 mi de diclorometano. Se separó la fase orgánica. Se extrajo la fase acuosa tres veces más cada vez con 80 mi de diclorometano. Se lavaron las fases orgánicas combinadas con 50 mi de solución de sal común saturada y luego se secaron sobre Na2SO4. Después de que se eliminara el solvente bajo presión reducida, permaneció un residuo oleoso, sobre todo marrón dorado, que se analizó con respecto a su composición por medio de cromatografía de gases. El análisis por cromatografía de gases de los productos brutos orgánicos proporcionó composiciones típicas, sobre la base de lignina utilizada (% en peso) que se resumen en la tabla 4.

Tabla 4 1 ) El rendimiento se determinó por medio de cromatografía de gases por medio de la adición de n-hexadecano como estándar interno, sobre la base de lignina kraft utilizada.

Ejemplos 5 a 10: electrólisis de una solución de lignina en electrodos hecha a base de aleaciones de Ni o Cu Se llevó a cabo la electrólisis de una manera similar al ejemplo 1 con el siguiente cambio: el electrólito utilizado fue una solución de 3 M de hidróxido de sodio acuosa. Como electrodos, se utilizaron placas (espesor: 3 mm) hechas de diversas aleaciones a base de Ni y Cu (véase la tabla 5) que tienen dimensiones de 3,0 x 4,0 cm2, que estaban dispuestas a una distancia de 0,5 cm entre sí. Se electrolizó la solución durante 17,2 horas (Q = 141 1 C). La tensión de celda máxima durante la electrólisis fue 2,9 V. Los resultados se resumen en la tabla 5.

Tabla 5 1 ) E I rendimiento se determinó por medio de cromatografía de gases por medio de la adición de n-hexadecano como estándar interno, sobre la base de lignina kraft utilizada.

Ejemplos 11 a 14: electrólisis de una solución de lignina en electrodos hechos de aleaciones a base de Co Se llevó a cabo la electrólisis de una manera similar al ejemplo 1 con el siguiente cambio: Como electrólito, se utilizó una solución de 3 M de hidróxido de sodio acuosa. Los electrodos utilizados eran placas (espesor: 3 mm) hechas de diversas aleaciones a base de Co (véase la tabla 6) (dimensiones 3,0 c 4,0 cm2) que tienen un área de superficie de electrodo máximamente utilizable de 9 cm2, que estaban dispuestas a una distancia de 0,5 cm entre sí. Se electrolizó la solución durante 23 hs (Q = 141 1 C). La tensión de celda máxima durante la electrólisis fue 2,9 V. Los resultados se resumen en la tabla 6.

Tabla 6 1 ) El rendimiento se determinó por medio de cromatografía de gases por medio de la adición de n-hexadecano como estándar interno, sobre la base de lignina kraft utilizada.

Ejemplos comparativos C1 y C2: electrólisis de una solución de lignina en electrodos hechos de Co Se llevó a cabo la electrólisis de una manera similar al ejemplo 1 con el siguiente cambio: El electrólito utilizado fue una solución de 3 M de hidróxido de sodio acuosa. Los electrodos utilizados eran placas (espesor: 1 mm) hechas de Co (dimensión 3,0 c 4,0 cm2) que tienen un área de superficie de electrodo máximamente utilizable de 9 cm2, que estaban dispuestas a una distancia de 0,5 cm entre sí. Se electrolizó la solución durante 17,2 horas (Q = 141 1 C). La tensión de celda máxima durante la electrólisis fue 3, 1 V.

Como resultado de la electrólisis de ejemplo comparativo 1 , se formó una capa negra sobre el ánodo. Se utilizó el ánodo en una segunda electrólisis bajo condiciones por lo demás idénticas (ejemplo comparativo C2). Los resultados se resumen en la tabla 7.

Tabla 7 1 ) E I rendimiento se determinó por cromatógrafo de gases por medio de la adición de n-hexadecano como estándar interno, sobre la base de lignina kraft utilizada. 2) Se formó el electrodo del ejemplo comparativo 1 sin la eliminación de la capa de óxido.

Ejemplo 15: Se colocaron 2,01 1 g de lignina kraft en una celda de un solo recipiente (V = 600 mi) sin camisa de refrigeración y se disolvieron en 300 g de 3 M NaOH con agitación. Se conectaron 11 placas de Monel 400K (4,9 cm c 2, 1 cm) de una manera bipolar a un espaciado de 0,3 cm, de tal manera que la celda comprendió diez medias cámaras. Se electrolizó la solución durante aproximadamente 7,8 horas (Q = 560 C; sobre la base de electrólito: Q = 5600 C). La tensión de celda que se estableció estuvo en el intervalo de 3,0 a 3, 1 V. Después de que la cantidad de carga fluyó, se llevaron los contenidos de las celdas a temperatura ambiente y se aplicaron sobre un lecho de columna de Amberlite cm, a = 20 cm). El intercambiador de iones utilizado se había hinchado con antelación durante varias horas en agua. Después de que la solución de reacción había pasado completamente a través del material de columna (tasa de gotitas: 1 gota/seg), se electrolizó de nuevo el filtrado bajo las condiciones descríptas con anterioridad. En total, se electrolizó la solución y se filtró cinco veces.

Para el aislamiento de la vainillina adsorbida por el intercambiador de iones, se lavó el intercambiador de aniones en porciones por el uso de una solución al 2% de HCI en MeOH (Vtot = 350 mi, tasa de gotitas: 1 gota/seg). Se mezcló el filtrado resultante con 100 mi de H2O y se extrajo tres veces, cada vez con 150 mi de diclorometano. Se lavaron las fases orgánicas combinadas con aproximadamente 100 mi de solución de sal común saturada, se secaron sobre Na2SO4 y se liberaron del solvente bajo presión reducida. Permaneció una espuma de color bronce, que se purificó por cromatografía en columna (d = 2 cm, a = 20 cm, de gel de sílice 60) (eluyente: ciclohexano/acetato de etilo en una proporción volumétrica de 3:2). Sobre la base de lignina kraft utilizada, se obtuvieron 2,47% en peso de vainillina, se contaminaron con 8% de acetovanillona (fracción GC).

Para el procesamiento del filtrado, se acidificó con ácido clorhídrico concentrado con enfriamiento y se filtró el filtrado acidificado a través de un lecho de tierra de diatomeas, con el fin de eliminar la lignina que se había precipitado hacia afuera. Se enjuagó exhaustivamente el lecho de tierra de diatomeas con diclorometano. Se extrajo la fase acuosa tres veces, cada vez con 150 mi de diclorometano. Se lavaron las fases orgánicas combinadas con 100 mi de solución de sal común saturada, se secaron sobre Na2SO4 y se liberaron del solvente bajo presión reducida. Permaneció un sólido viscoso (mRp = 11 ,9 mg, 0,59% en peso, sobre la base de lignina kraft utilizada). El análisis por cromatografía de gases proporcionó la siguiente composición típica (fracciones GC): 75,2% de vainillina, 1 1 ,0% de acetovanillona.

Ejemplo comparativo 3: Electrólisis de una solución de lignina en electrodos de níquel Se disolvieron 525-530 mg de lignina kraft en 85 g de 3 M NaOH en una celda no dividida de temperatura controlable con agitación. Tanto el ánodo como el cátodo fueron mallas de Ni ((tejido: sarga de revés tejido 555, malla: 124, ancho de la malla: 0, 125, diámetro del alambre: 0,080, material: níquel elemental (2,4066-Ni), fabricante: GKD, Artículo Núm.: 29230125; 3,0 * 4,0 cm2). Se dispusieron los electrodos en paralelo entre sí a una distancia de aproximadamente 0,3 cm y se sumergieron en la solución de electrólito. Se electrolizó la solución de electrólito en diversas densidades de corriente y a una temperatura de 80°C. En este caso, se aplicó una cantidad de carga de 141 1 C. La tensión máxima de terminal durante la reacción fue 4, 1 V. Después de que la cantidad de carga había fluido, se enfriaron los contenidos de las celdas a temperatura ambiente. Luego, se ajustó la solución electrolizada a pH = 1 a 2 con H2SO4 al 50% y se mezcló con 20 mi de diclorometano. Se filtró el precipitado sólido y gelatinoso sobre tierra de diatomeas y se volvió a lavar con aproximadamente 25 mi de diclorometano. Se separó la fase orgánica. Se extrajo la fase acuosa unas tres veces adicionales cada vez con 80 mi de diclorometano. Se lavaron las fases orgánicas combinadas con 50 mi de solución de cloruro de sodio saturado y luego se secaron sobre Na2S04. Después de que se eliminara el solvente bajo presión reducida, permaneció un residuo oleoso, sobre todo marrón dorado. Se disolvió éste en aproximadamente 1 mi de acetato de etilo y se mezcló con 2 mI del estándar interno 1-fenildodecano. Se filtró la solución a través de lana de algodón y se examinó con respecto a su composición por medio de cromatografía de gases. El análisis de los productos brutos orgánicos proporcionó composiciones típicas, sobre la base de lignina utilizada (% en peso) que se resumen en la tabla 8.

Tabla 8 Ejemplo 16: Electrólisis de una solución de lignina en electrodos de acero inoxidable Se llevó a cabo la electrólisis de una manera similar al ejemplo comparativo 1 con el siguiente cambio. Como electrodos, se utilizaron mallas de acero inoxidable (tejido: tejido de sarga invertida 555, malla: 200, Am: 0,077, diámetro del alambre: 0,050, material: 1 ,4404, fabricante: GKD, Artículo Núm.: 29370850; 3,0 c 4,0 cm2).

El análisis de los productos brutos orgánicos proporcionó composiciones típicas, sobre la base de lignina utilizada (% en peso) que se resumen en la tabla 9.

Tabla 9 Ejemplo comparativo 4: Se llevó a cabo el procedimiento de una manera similar al ejemplo 1 con la siguiente variación: se disolvieron 525-526 mg de lignina kraft en 85 g de electrólito en una celda no dividida con agitación. Como electrólito, se utilizó una solución de 3 M de hidróxido de sodio acuosa. Se proveyó a la célula con un ánodo y un cátodo que consistían en platino y tenían un área de superficie de electrodo máximamente utilizable de aproximadamente 12 cm2. Se montaron los electrodos en paralelo a una distancia de 0,5 cm y luego se electrolizó la solución durante 18 hs (Q = 1411 C). La tensión de celda máxima durante la reacción fue 3, 1 V. Como consecuencia de la reacción, no se pudo observar cambio de superficie y también ninguna pérdida de masa en el ánodo o cátodo. El rendimiento de vainillina fue 0,48% en peso, sobre la base de Lignina kraft utilizada, el rendimiento de acetovanillona fue 0,06% en peso.

Ejemplo comparativo 5: Se llevó a cabo el procedimiento de una manera similar al ejemplo 1 con la siguiente variación: se disolvieron 525-526 mg de lignina kraft en 85 g de electrólito (3 M NaOH acuosa) en una celda no dividida con agitación. Se proveyó a la célula con un ánodo y un cátodo que consistían en platino y tenían un área de superficie de electrodo máximamente utilizable de aproximadamente 12 cm2. Se montaron los electrodos en paralelo a una distancia de 0,5 cm y luego se electrolizó la solución durante 18 hs (Q = 1411 C). La tensión de celda máxima durante la reacción fue 2,7 V.

Como consecuencia de la reacción, se observó un cambio en la superficie del ánodo en la forma de una capa de color amarillo mate. Esta capa friable se pudo eliminar fácilmente por tratamiento con una cantidad moderada de agua y el aspecto original del cobre volvió a aparecer. Se produjo una perdida de masa de 535 mg en el ánodo debido a la corrosión. El rendimiento de vainillina fue 1 ,99% en peso, sobre la base de Lignina kraft utilizada el rendimiento de acetovanillona fue 0,09% en peso.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para la preparación de vainillina, que comprende una electrólisis de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina, en la que, como material de ánodo, se utiliza una aleación base que se selecciona entre aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe, aleaciones a base de Cu y aleaciones a base de Ni.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde, como material de ánodo, se utiliza una aleación base que se selecciona entre aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe y aleaciones a base de Ni, en donde (1) la aleación a base de Ni comprende en forma sustancial: a1) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 90% en peso, de Ni y b1) 5 a 50% en peso, en particular 10 a 45% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional, seleccionado entre Cu, Fe, Co, Mn, Cr, Mo, V, Nb, Ti, Si, Al, C y S; (2) la aleación a base de Co en forma sustancial comprende: a2) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 90% en peso, de Co y b2) 5 a 50% en peso, en particular 10 a 45% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional, seleccionado entre Cu, Fe, Ni, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, P y C; y (3) la aleación a base de Fe en forma sustancial comprende: a3) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 90% en peso, de Fe y b3) 5 a 50% en peso, en particular 10 a 45% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional, seleccionado entre Cu, Co, Ni, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Ti, Si, P, S y C. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la aleación base se selecciona entre 1.1 aleaciones a base de Ni que comprenden 5 a 35% en peso de Cu, 1.2 aleaciones a base de Ni que comprenden 5 a 40% en peso de Cr, 1.3 aleaciones a base de Ni que comprenden 5 a 35% en peso de Mo, 2.1 aleaciones a base de Co que comprenden 5 a 40% en peso de Cr,

3.1 aceros inoxidables que comprenden cromo de alta aleación.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el material de ánodo se selecciona entre una aleación a base de Cu que comprende a4) 50 a 95% en peso, en particular 55 a 90% en peso de Cu y b4) 5 a 50% en peso, en particular 10 a 45% en peso, de por lo menos un componente de aleación adicional seleccionado entre Ag, Pb, Ni y Zn.

5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la aleación base se selecciona entre alpaca y cuproníquel.

6. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el ánodo tiene la forma de una rejilla, metal expandido o placa de metal.

7. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, en la electrólisis, como cátodo se utiliza un electrodo, el material del electrodo del cual se selecciona entre níquel, aleaciones a base de Ni, aleaciones a base de Co, aleaciones a base de Fe, aleaciones a base de Cu, plata, aleaciones a base de Ag, óxidos mixtos de RuOxTiOx, titanio platinado, platino, grafito o carbono.

8. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la electrólisis se lleva a cabo a una densidad de corriente en un intervalo de 1 a 100 mA/ cm2.

9. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la electrólisis se lleva a cabo a temperaturas en un intervalo de 10 a 100°C.

10. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina tiene un pH de por lo menos 10.

11. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, como suspensión o solución acuosa que contiene lignina, se utiliza una corriente acuosa que comprende lignina a partir de pasta de papel, preparación de pasta o celulosa.

12. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina se prepara por medio de la disolución o suspensión de por lo menos un material que comprende lignina en alcalina acuosa, en donde el material que comprende lignina se selecciona entre lignina de licor negro, lignina kraft, sulfonato de lignina, lignina alcalina, lignina organosolv y correspondientes residuos procedentes de la industria del papel, preparación de pasta o celulosa. 1 3. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina se selecciona entre (a) una suspensión o solución acuosa que se prepara por medio de la disolución o suspensión de lignina oxidada en álcali acuoso, en donde se obtuvo lignina oxidada por oxidación, en particular por electrólisis, de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina, y (b) una suspensión o solución acuosa que se prepara por medio de agotamiento de vainillina a partir de una mezcla de reacción acuosa, en donde la mezcla de reacción se obtuvo por oxidación, en particular por electrólisis, de una suspensión o solución alcalina acuosa que contiene lignina. 1 4. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la suspensión o solución acuosa que contiene lignina comprende 0,5 a 30% en peso de lignina o un derivado de la lignina, sobre la base del peso total de la suspensión o solución acuosa que contiene lignina. 1 5. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la vainillina formada en la electrólisis se elimina continuamente de la solución o suspensión acuosa que contiene lignina.