RU2024485C1 - Способ получения кислой калиевой соли д-глюкосахарной кислоты - Google Patents
Способ получения кислой калиевой соли д-глюкосахарной кислотыInfo
- Publication number
- RU2024485C1 RU2024485C1 SU4858555A RU2024485C1 RU 2024485 C1 RU2024485 C1 RU 2024485C1 SU 4858555 A SU4858555 A SU 4858555A RU 2024485 C1 RU2024485 C1 RU 2024485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glucose
- solution
- acid
- nitric acid
- reactor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Способ получения кислой калиевой соли Д-глюкосахарной кислоты. Сущность изобретения: продукт - кислая калиевая соль Д-глюкосахарной кислоты БФ C6H9O8K , т. пл. (с разл). 188°С [α] 1 = + 5° (Cl, H2O) пр. Реагент 1: Д-глюкоза. Реагент 2: 43-56%-ный водный раствор азотной кислоты. Условия реакции: при 20-22°С часть полученного раствора добавляют в проточный реактор до коэффициента его заполнения 0,02-0,20 и нагревают до кипения, а затем прибавляют оставшуюся часть раствора, при этом реакционная смесь из проточного реактора поступает в реактор периодического действия, где процесс завершают с перемешиванием при 50-70°С, которую регулируют скоростью подачи исходного раствора Д-глюкозы в азотной кислоте в проточный реактор.
Description
Изобретение относится к органической химии, предпочтительно к получению кислот калиевой соли D-глюкосахарной кислоты (ККС).
Изобретение может найти применение при промышленном получении лекарственных средств на основе производных D-глюкосахарной кислоты, а также для получения пищевой D-глюкосахарной кислоты.
Известен способ получения ККС окислением крахмала действием 20%-ной азотной кислоты при 100оС [1]. Из реакционной смеси добавлением СаСО3 выделяли щавелевую кислоту. Фильтрат подкисляли уксусной кислотой и кристаллизацией получали целевой продукт с выходом 23-25%.
Однако этот способ может быть реализован только в лабораторном масштабе.
Известен также способ получения ККС окислением картофельного крахмала действием 30%-ной азотной кислоты [2]. Крахмал перемешивали с азотной кислотой при комнатной температуре, а затем нагревали без перемешивания на кипящей водяной бане.
Реакционную смесь охлаждали, нейтрализовали поташом и подкисляли уксусной кислотой. Выход ККС не превышал 25-30%.
Описан также способ получения ККС окислением раствором азотной кислоты в присутствии небольших количеств NaNО2 [3].
При этом выход не превышал 30% при проведении процесса в лабораторном масштабе.
Оптимизация условий реакции позволила несколько увеличить выход целевого продукта [4], однако сам способ мог реализовываться только в лабораторных масштабах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения кислой калиевой соли D-глюкосахарной кислоты путем окисления D-глюкозы водным раствором азотной кислоты, при этом концентрированный раствор D-глюкозы обрабатывают раствором, например, гидроокиси щелочного металла, а затем добавляют при 50-65оС к раствору азотной кислоты 50-70%-ной концентрации, содержащей нитрит или нитрат натрия, и процесс окисления проводят при 50-90оС, при молярном соотношении D-глюкоза: НNО3 1: (3-8), соответственно, после завершения окисления реакционную массу охлаждают, подщелачивают до рН 9,0-11,0, а затем подкисляют до рН 3,4-3,6 [5] . Кристаллизацию проводят из воды.
Выход целевого продукта 35%.
Недостатком известного способа является сложность управления процессом из-за возникающего газо- и тепловыделения, а также необходимость применения высококонцентрированной НNО3.
Цель изобретения заключается в упрощении процесса.
Поставленная цель достигается за счет способа получения кислой калиевой соли D-глюкосахарной кислоты, заключающегося в окислении D-глюкозы азотной кислотой 43-56% -ной концентрации, при этом D-глюкозу растворяют в азотной кислоте при 20-22оС, при молярном соотношении D-глюкоза:НNО3 1:(3-3,85), соответственно, при этом часть полученного раствора при 4-20оС добавляют в проточный реактор до коэффициента заполнения его 0,02-0,20 и нагревают до кипения, затем прибавляют оставшуюся часть раствора, при этом реакционная смесь из проточного реактора непрерывно поступает в реактор периодического действия, в котором процесс завершают при перемешивании и при температуре 50-70оС, которую регулируют скоростью подачи исходного раствора D-глюкозы в азотной кислоте в проточный реактор.
Отличительными признаками процесса является то, что D-глюкозу растворяют в 43-56%-ном водном растворе азотной кислоты при 20-22оС, часть полученного раствора при 5-20оС добавляют в проточный реактор до коэффициента его заполнения 0,02-0,20 и нагревают до кипения, а также то, что затем прибавляют оставшуюся часть раствора, при этом реакционная смесь из проточного реактора поступает в реактор периодического действия, где процесс завершают с перемешиванием при температуре 50-70оС, которую регулируют скоростью подачи исходного раствора D-глюкозы в азотной кислоте в проточный реактор, что позволяет упростить процесс.
П р и м е р 1. 450 г моногидрата D-глюкозы (2,27 моля) растворяют в 1500 мл 25%-ной азотной кислоты (6,83 моля) при комнатной температуре (молярное соотношение НNО3:D-глюкоза 3:1).
Раствор после получения хранят при 6±1оС. В этих условиях хранение полностью безопасно. 5 мл полученного раствора D-глюкозы загружают в проточный лабораторной стеклянный реактор емкостью 250 мл. Таким образом первоначальный коэффициент заполнения проточного реактора составляет 0,02. Проточный реактор нагревают на кипящей водяной бане до начала реакции - появления бурных паров NО2 и кипения. Поддерживая кипение, в проточный реактор добавляют исходный раствор D-глюкозы. По достижению уровня перелива (20% от объема проточного реактора) реакционная смесь перетекает в реактор периодического действия емкостью 2000 мл, где при перемешивании поддерживают температуру 70оС скоростью добавления раствора в реактор периодического действия. Общее время добавления раствора D-глюкозы 1,5 ч.
Затем реакцию ведут еще 1,5 ч до прекращения выделения окислов азота.
Азотную смесь охлаждают до комнатной температуры и нейтрализуют 45%-ным водным раствором КОН до рН 11,0. Затем раствор подкисляют 56%-ной азотной кислотой до рН 3,4. Через 6 ч фильтрацией отделяют ККС, промывают водой 2х50 мл, кристаллизуют из воды и сушат в вакууме при 40оС.
Выход ККС 110,8 г, т.е. 18,8% от теоретически рассчитанного, чистота вещества 95,4%, т.пл. 185±187оС (с разлож.).
П р и м е р 2. 450 г моногидрата D-глюкозы (2,27 моля) растворяют в 785 мл 43% -ной НNО3 (6,80 моля) при комнатной температуре (соотношением НNО3: D-глюкоза 3: 1). Концентрация раствора D-глюкозы в азотной кислоте 31,0%. Последующие стадии реакции проводят в условиях примера 1. Однако температуру смеси в реакторе периодического действия поддерживают на уровне 80оС.
Выход ККС с чистотой 91% 175,2 г, т.е. 28,2%. Т.пл. 183±185оС (с разлож.).
Раствор нагревают до начала реакции, а затем до кипения. После начала бурного выделения окислов азота в проточный реактор начинают дозированную подачу оставшегося раствора давлением сжатого воздуха (0,7 атм.). Переливная линия проточного реактора соответствует коэффициенту заполнения 0,15. Подачу раствора D-глюкозы проводят с такой скоростью, чтобы температура в реакторе периодического действия (емкостью 1000 л) сохранялась на уровне 65оС. Перемешивание во втором реакторе продолжают 3 ч после того, как был прибавлен весь раствор D-глюкозы в азотной кислоте. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, добавляют 45% раствор КОН до рН 11,0.
После перемешивания в течение 20 мин подкисляют 63% НNО3 до рН 3,4.
При этом сразу началась кристаллизация ККС. Через 8 ч ККС отделяли фильтрацией, промывали водой при массовом соотношении ККС:вода = 1:3.
Выход ККС с чистотой 98,0% 94,7 кг, т.е. 33,4%. Т.пл. 186-188оС (с разложением).
П р и м е р ы 9 и 10 реализованы в условиях примера 8, при температурах реакционной смеси в реакторе периодического действия 70оС и 50оС.
Выходы ККС с чистотой 99 и 96% составляли 97,0 и 84,3 кг, т.е. 34,5 и 29,1% от теории соответственно. Т.пл. 187-188оС и 186-188оС (с разложением).
П р и м е р 11. Реализован в условиях примера 8, но при температуре в реакторе периодического действия 60оС.
Из 145 кг моногидрата D-глюкозы получено 57,4 кг ККС с чистотой 96,5% или 30,2%. Т.пл. 186-188оС (с разложением).
П р и м е р 12. Выполнен в условиях примера 8. Исходное количество моногидрата D-глюкозы 180 кг. Температура реакционной смеси в реакторе периодического действия - 65оС. Выход ККС с чистотой 98,5% 71,7 кг, т.е. 31% от теории. Т.пл. 186,5-188оС (с разложением).
П р и м е р 13. Выполнен в условиях способа-прототипа.
99,0 г моногидрата D-глюкозы растворяют в 40 мл воды при нагревании до 45оС. Раствор охлаждают и добавляют 7,0 мл 28%-ного водного раствора гидроокиси аммония. 90 мл полученного раствора выдерживают при комнатной температуре в герметически закрытом реакторе 16 ч. 20 мл этого раствора добавляют к 130 мл 69% -ного раствора НNО3, предварительно нагретого до 65оС (получают 10%-ный раствор по D-глюкозе). Реакцию инициируют добавлением 1,0 г NаNО2.
После начала кипения добавляют оставшийся раствор D-глюкозы (суммарная концентрация по D-глюкозе 30%; молярное отношение НNО3:D-глюкоза 4:1).
Полученную смесь выдерживают при 60оС при перемешивании с внешним охлаждением 2 ч до прекращения выделения окислов азота. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры, подкисляют 65% НNО3 до рН 3,4, выдерживают 12 ч.
Кристаллический осадок промывают водой 3х20 мл и сушат.
Получают 70 г целевого продукта, чистоту определяют анализом К+ на пламенном спектрофотометре и по титрованию свободной -СООН группы. Чистота по титрованию 64,2%, анализ на ион К+ 22,15% (теория 15,62%).
После кристаллизации из воды получают ККС с чистотой по титрованию 97,0% и с содержанием иона К+ 15,65%, выход 38,0 г, т.е. 30,0% от теории.
П р и м е р 14. Также выполнен в условиях способа-прототипа, но с проведением реакции окисления при 70оС.
Выход кристаллического осадка после промывания водой 83 г при чистоте по титрованию 41,9% с содержанием иона К+ 27,37%.
После перекристаллизации из воды чистота по титрованию 98%, содержание иона К+ 15,68%, выход 44,2 г, т.е. 34,6% от теории.
Т.пл. 187-188оС (с разложением).
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОЙ КАЛИЕВОЙ СОЛИ Д-ГЛЮКОСАХАРНОЙ КИСЛОТЫ путем окисления Д-глюкозы водным раствором азотной кислоты, при молярном соотношении Д-глюкоза : HNO3 1 : 3,0 - 3,85 с последующим выделением целевого продукта кристаллизацией, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, Д-глюкозу растворяют в 43 - 56%-ном водном растворе азотной кислоты при 10 - 20oС, часть полученного раствора при 5 - 20oС добавляют в проточный реактор до коэффициента его заполнения 0,02 - 0,20 и нагревают до кипения, а затем прибавляют оставшуюся часть раствора, при этом реакционная смесь из проточного реактора поступает в реактор периодического действия, где процесс завершают с перемешиванием при 50 - 70oС, которую регулируют скоростью подачи исходного раствора Д-глюкозы в азотной кислоте в проточный реактор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4858555 RU2024485C1 (ru) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Способ получения кислой калиевой соли д-глюкосахарной кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4858555 RU2024485C1 (ru) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Способ получения кислой калиевой соли д-глюкосахарной кислоты |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2024485C1 true RU2024485C1 (ru) | 1994-12-15 |
Family
ID=21531754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4858555 RU2024485C1 (ru) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Способ получения кислой калиевой соли д-глюкосахарной кислоты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2024485C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757109C1 (ru) * | 2021-01-13 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью «Химико-фармацевтические технологии» (ООО «ХимФармТех») | Способ получения кислой калиевой соли D-глюкаровой кислоты и установка для его реализации |
-
1990
- 1990-08-09 RU SU4858555 patent/RU2024485C1/ru active
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
Bose R.J., Hullar T.H., Lewis B., Smith F. - J.Org. Chem., V.26.N 3., 1300-1301 (1961) * |
Killiani M., Ber., 58, 2344 (1925) * |
Mehltretter C.L., - J.Agr.Food.Chem. V 1., 779-783. (1953). * |
Rehorst K., Scholz H., Ber.69., 520 (1936) * |
Патент США, N 2809989, кл. 260-528 опублик.1957 г. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757109C1 (ru) * | 2021-01-13 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью «Химико-фармацевтические технологии» (ООО «ХимФармТех») | Способ получения кислой калиевой соли D-глюкаровой кислоты и установка для его реализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2436659A (en) | Process of making d-saccharic acid | |
RU2024485C1 (ru) | Способ получения кислой калиевой соли д-глюкосахарной кислоты | |
US3706754A (en) | Method for preparing 2,3-pyridinediol | |
SU728717A3 (ru) | Способ получени тиено 2,3-с или тиено 3,2-с -пиридинов | |
US2735866A (en) | Method for producing glucoheptonic | |
CN104693073A (zh) | 肌酸硝酸盐的制备方法 | |
US4282156A (en) | Method for the production of novel anhydride polycarboxylates | |
US4237301A (en) | Two stage process for preparing 2,6-pyridin-dicarboxylic acid | |
US3950384A (en) | Process for the manufacture of nitrilotriacetonitrile | |
US4238421A (en) | Production of hexanitrostilbene with pH control | |
EP1154955B1 (de) | Verfahren zur herstellung von natrium-dicyanamid | |
US2809989A (en) | Process for making d-saccharic acid | |
SU452543A1 (ru) | Способ получени сульфаминокислого никел | |
CN114873614B (zh) | 一种制备硝酸钾副产钾光卤石和氯化镁的方法 | |
SU925941A1 (ru) | Способ получени ацетоксима | |
SU1216186A1 (ru) | Способ получени 2-метил-3-кетотиофана | |
SU1698239A1 (ru) | Способ получени аммонийно-магниевого удобрени | |
US4419515A (en) | Two stage process for preparing 2,6-pyridinedicarboxylic acid | |
SU887560A1 (ru) | Способ получени уксуснокислого аммони | |
SU481610A1 (ru) | Способ получени 5,5-/спиро/циклопентилгидантоина | |
SU164296A1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Е-АМИНОКАПРОГИДРОКСАМОВОЙкислоты | |
SU1033493A1 (ru) | Способ получени пара-нитробензоилхлорида | |
SU831723A1 (ru) | Способ получени иодноватойКиСлОТы | |
SU1370078A1 (ru) | Способ получени раствора сульфата титана (1у) | |
SU1100229A1 (ru) | Способ получени хлорированного тринатрийфосфата |