RU2072980C1 - Method of separation of vanillin and syringaldehyde - Google Patents

Method of separation of vanillin and syringaldehyde Download PDF

Info

Publication number
RU2072980C1
RU2072980C1 RU94026845A RU94026845A RU2072980C1 RU 2072980 C1 RU2072980 C1 RU 2072980C1 RU 94026845 A RU94026845 A RU 94026845A RU 94026845 A RU94026845 A RU 94026845A RU 2072980 C1 RU2072980 C1 RU 2072980C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vanillin
potassium
syringate
vanillate
syringaldehyde
Prior art date
Application number
RU94026845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Е. Тарабанько
Г.Р. Гульбис
Н.М. Иванченко
А.В. Кудряшев
Б.Н. Кузнецов
Original Assignee
Институт химии природного органического сырья СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии природного органического сырья СО РАН filed Critical Институт химии природного органического сырья СО РАН
Priority to RU94026845A priority Critical patent/RU2072980C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2072980C1 publication Critical patent/RU2072980C1/en

Links

Landscapes

  • Seasonings (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology, organic synthesis. SUBSTANCE: invention relates to the synthesis of vanillin (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde) and syringaldehyde (4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde). Vanillin and syringaldehyde were separated by mixture dissolving in potash solution (100-400 g/l) at 60-100 C and potassium syringate is precipitated at 20-40 C and potassium vanillate - at 0-20 C. The obtained precipitate of syringate and vanillate is dissolved in water and vanillin and syringaldehyde were precipitated by acidification with carbon dioxide gas. Yield of vanillin and syringaldehyde is up to 96% of initial and content of the second component is less 0.5%. Potash and carbon dioxide gas were regenerated from the potassium hydrocarbonate solutions by heating up to 80-100 C. EFFECT: excluding toxic methanol, ammonia, improved separation of products without reagent consumption.

Description

Заявляемое изобретение относится к области тонкого органического синтеза и предназначено для усовершенствования процессов совместного получения ванилина (4-гидрокси-3-метоксибензальдегид) и сиреневого альдегида (4-гидрокси-3,5-диметоксибензальдегид) из лигнинсодержащего сырья. Получаемые продукты применяются в пищевой, парфюмерно-косметической и фармацевтической промышленности. The claimed invention relates to the field of fine organic synthesis and is intended to improve the processes for the joint production of vanillin (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde) and lilac aldehyde (4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde) from lignin-containing raw materials. The resulting products are used in the food, perfumery, cosmetic and pharmaceutical industries.

Хорошо известно, что окисление лигнинов лиственных пород древесины дает смесь ванилина (В) и сиреневого альдегида (СА). Выделение смеси альдегидов осуществляется экстракцией с последующей очисткой В и СА через натрий-бисульфатные производные. It is well known that the oxidation of hardwood lignins produces a mixture of vanillin (B) and lilac aldehyde (CA). The allocation of the mixture of aldehydes is carried out by extraction, followed by purification of B and CA through sodium bisulfate derivatives.

Известен способ разделения В и СА селективной экстракцией при фиксированном рН [1,2] Недостатком способа является его высокая сложность и трудоемкость. Ввиду близости кислотностей альдегидов (рКa) этот процесс требует десятков ступеней противоточной экстракции реэкстракции [2]
Известен способ разделения В и СА путем осаждения комплекса последнего с аммиаком из водно-метанольного раствора [3] Для проведения процесса смесь альдегидов растворяют в 30-90%-ном водном метаноле до концентрации 50-300 г/л, затем к раствору добавляют аммиак в газообразном виде или в водном/водно-метанольном растворе, при этом комплекс сиреневого альдегида с аммиаком выпадает в осадок, а ванилин остается в растворе. Этот процесс, по-видимому, вызван образованием из сиреневого альдегида и аммиака гидробензамида, не образующегося из более кислого ванилина. Менее кислый сиреневый альдегид в аммиачном растворе диссоциирован значительно меньше, в результате чего он реагирует с аммиаком и выводится из сферы реакции. Выпавший осадок отделяют центрифугированием. Регенерацию альдегидов проводят добавлением к аммиачному раствору ванилина или к суспензии комплекса сиреневого альдегида с аммиаком сильной минеральной кислоты. После подкисления осаждение ванилина из водно-метанольного раствора производится отгонкой метанола до кристаллизации ванилина. Способ [3] выбран нами в качестве прототипа.
A known method of separation of B and CA selective extraction at a fixed pH [1,2] The disadvantage of this method is its high complexity and complexity. Due to the proximity of the acidity of aldehydes (pK a ), this process requires dozens of countercurrent extraction stripping steps [2]
A known method of separating B and CA by precipitating the complex of the latter with ammonia from aqueous methanol solution [3] For the process, the mixture of aldehydes is dissolved in 30-90% aqueous methanol to a concentration of 50-300 g / l, then ammonia is added to the solution gaseous form or in an aqueous / aqueous methanol solution, while the complex of lilac aldehyde with ammonia precipitates, and vanillin remains in solution. This process is apparently caused by the formation of lilac aldehyde and ammonia hydrobenzamide, which is not formed from more acidic vanillin. The less acid lilac aldehyde in the ammonia solution is much less dissociated, as a result of which it reacts with ammonia and is removed from the reaction sphere. The precipitate formed is separated by centrifugation. The regeneration of aldehydes is carried out by adding to the ammonia solution of vanillin or to a suspension of a complex of lilac aldehyde with ammonia a strong mineral acid. After acidification, the precipitation of vanillin from a water-methanol solution is carried out by distillation of methanol to crystallize vanillin. Method [3] we have chosen as a prototype.

Основным недостатком прототипа является использование токсичного метанола, а также сложность регенерации аммиака после проведения процесса. The main disadvantage of the prototype is the use of toxic methanol, as well as the difficulty of regenerating ammonia after the process.

Целью настоящего изобретения является устранение названных недостатков прототипа: исключение метанола и аммиака из процесса разделения. The aim of the present invention is to remedy these disadvantages of the prototype: the exclusion of methanol and ammonia from the separation process.

Поставленная цель достигается путем последовательного осаждения сирингата и ванилата калия из водных растворов, содержащих 100-400 г/л поташа K2CO3. Нами неожиданно установлено, что растворимости сирингата и ванилата калия в концентрированных растворах поташа сильно различаются между собой и характеризуются крутой температурной зависимостью. В результате оказывается возможным разделение В и СА следующим образом.The goal is achieved by sequential precipitation of syringate and potassium vanillate from aqueous solutions containing 100-400 g / l potash K 2 CO 3 . We unexpectedly found that the solubilities of syringate and potassium vanillate in concentrated potash solutions vary greatly and are characterized by a sharp temperature dependence. As a result, it is possible to separate B and CA as follows.

В водном растворе, содержащем 100-400 г/л поташа, при температуре 60-100oС растворяют смесь В и СА в количестве 50-200 г/л. Раствор охлаждают до 20-40oС, при этом образуется осадок менее растворимого сирингата калия. Осадок отделяют, отсасывают и промывают небольшим количеством раствора поташа. Фильтрат после отделения сирингата калия охлаждают до 0-10oС, при этом образуется осадок ванилата калия. Осадок отделяют, а оставшийся раствор карбоната и бикарбоната калия нагревают до 60-100oС для разложения бикарбонат-иона и удаления СО2. Раствор карбоната калия используют для повторения цикла разделения, а углекислый газ используют для выделения В и СА из фенолятов.In an aqueous solution containing 100-400 g / l of potash, at a temperature of 60-100 o C, a mixture of B and CA is dissolved in an amount of 50-200 g / l. The solution is cooled to 20-40 o C, while a precipitate of less soluble potassium syringate is formed. The precipitate is separated, suctioned off and washed with a small amount of potash solution. The filtrate after separation of potassium syringate is cooled to 0-10 o C, while a precipitate of potassium vanillate is formed. The precipitate is separated, and the remaining potassium carbonate and potassium bicarbonate solution is heated to 60-100 ° C. to decompose the bicarbonate ion and remove CO 2 . A potassium carbonate solution is used to repeat the separation cycle, and carbon dioxide is used to isolate B and CA from phenolates.

Выделенные осадки ванилата и сирингата калия растворяют в воде и подкисляют углекислым газом. Выпавшие осадки ванилата и сиреневого альдегида промывают водой и при необходимости подвергают дальнейшей очистке. Оставшийся раствор бикарбоната калия нагревают до 60-100oС для регенерации поташа и удаления углекислого газа, которые могут быть повторно использованы в цикле разделения.The precipitated precipitates of vanillate and potassium syringate are dissolved in water and acidified with carbon dioxide. Precipitated precipitates of vanillate and lilac aldehyde are washed with water and, if necessary, subjected to further purification. The remaining potassium bicarbonate solution is heated to 60-100 o With to regenerate potash and remove carbon dioxide, which can be reused in the separation cycle.

Полученные таким образом В и СА содержит более 98-99% основного вещества. Следует особо отметить, что заявляемый способ разделения ванилина и сиреневого альдегида не требует стехиометрических расходов реагентов, а использует только тепловую энергию в качестве движущей силы процессов:

Figure 00000001

Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

Figure 00000005

KBaq+CO2+H2O__→ HB↓тв.+KHCO3
KCAaq+CO2+H2O__→ HCA↓тв.+KHCO3
Figure 00000006

где НВ, НСА нейтральные В и СА соответственно, а КВ, КСА ванилат и сирингат калия.Thus obtained B and CA contains more than 98-99% of the basic substance. It should be specially noted that the claimed method for the separation of vanillin and lilac aldehyde does not require stoichiometric consumption of reagents, but uses only thermal energy as the driving force of the processes:
Figure 00000001

Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

Figure 00000005

KB aq + CO 2 + H 2 O__ → HB ↓ TV. + KHCO 3
KCA aq + CO 2 + H 2 O__ → HCA ↓ TV. + KHCO 3
Figure 00000006

where HB, HCA are neutral B and CA, respectively, and KB, CSA are vanillate and potassium syringate.

Общим признаком заявляемого изобретения и прототипа является использование процесса осаждения соединений В и СА для их разделения. Существенным отличительным признаком заявляемого способа является использование концентрированных водных растворов поташа для раздельного осаждения ванилата и сирингата калия при различных температурах. Названный отличительный признак позволяет достичь заявленного технического результата: исключить использование метанола и аммиака и проблемы их регенерации в процессе разделения В и СА. A common feature of the claimed invention and prototype is the use of the precipitation process of compounds B and CA for their separation. An essential distinguishing feature of the proposed method is the use of concentrated aqueous solutions of potash for separate precipitation of vanillate and potassium syringate at different temperatures. The mentioned distinguishing feature allows to achieve the claimed technical result: to exclude the use of methanol and ammonia and the problems of their regeneration in the process of separation of B and CA.

Пример 1. Смесь ванилина и сиреневого альдегида получали известным методом окислением порошка осиновой древесины кислородом в щелочной среде. Альдегиды экстрагировали и очищали получаемую смесь через натрий-бисульфитные производные. Example 1. A mixture of vanillin and lilac aldehyde was obtained by a known method of oxidizing aspen wood powder with oxygen in an alkaline environment. Aldehydes were extracted and the resulting mixture was purified through sodium bisulfite derivatives.

15 г смеси альдегидов, содержащей 28% ванилина и 70% сиреневого альдегида, растворяли при 60oС в 100 мл водного раствора, содержащего 250 г/л поташа. Раствор охлаждали при перемешивании до 20oС, выпавший сирингат калия отфильтровывали, промывали двумя порциями исходного раствора поташа по 20 мл. Фильтрат, содержащий ванилат калия, охлаждали до 5oС, осадок ванилата отделяли и промывали аналогично сирингату. Фильтрат (раствор КНСО3 и K2CO3) нагревали до 80oС, наблюдалось активное выделение СО2.15 g of a mixture of aldehydes containing 28% vanillin and 70% lilac aldehyde were dissolved at 60 ° C. in 100 ml of an aqueous solution containing 250 g / l of potash. The solution was cooled with stirring to 20 ° C. , the precipitated potassium syringate was filtered off, washed with two 20 ml portions of the original potash solution. The filtrate containing potassium vanillate was cooled to 5 ° C. , the vanillate precipitate was separated and washed similarly to syringate. The filtrate (a solution of KHCO 3 and K 2 CO 3 ) was heated to 80 o C, there was an active allocation of CO 2 .

Осадок сирингата калия растворяли в 50 мл воды и пропускали ток углекислого газа до прекращения выделения осадка сиреневого альдегида. Осадок отфильтровывали, промывали водой и высушивали. Получено 9,8 г сиреневого альдегида (93% от исходного) с содержанием ванилина (по данным ГЖХ) менее 0,5% Аналогично выделяли ванилин из ванилата калия. Получено 3,5 г ванилина (83% от исходного). Содержание примеси сиреневого альдегида в ванилине менее 0,7%
Фильтрат после отделения В и СА нагревали до 100oС для превращения бикарбоната калия в поташ. Полученные растворы поташа объединяли и упаривали до концентрации К2CO3 250 г/л. Описанный цикл разделения В и СА повторяли. Получено 10,1 г СА (96% от исходного) и 4,05 г В (96% от исходного).
The precipitate of potassium syringate was dissolved in 50 ml of water and a stream of carbon dioxide was passed until the precipitation of lilac aldehyde ceased. The precipitate was filtered off, washed with water and dried. Received 9.8 g of lilac aldehyde (93% of the original) with a vanillin content (according to GLC) of less than 0.5%. Vanillin was similarly isolated from potassium vanillate. Received 3.5 g of vanillin (83% of the original). The impurity content of lilac aldehyde in vanilla is less than 0.7%
After separation of B and CA, the filtrate was heated to 100 ° C. to convert potassium bicarbonate to potash. The resulting potash solutions were combined and evaporated to a concentration of K 2 CO 3 250 g / L. The described separation cycle of B and CA was repeated. Received 10.1 g of CA (96% of the original) and 4.05 g of B (96% of the original).

Пример 2. 10 г смеси альдегидов (28% ванилина и 70% сиреневого альдегида) растворяли при 60oС в 100 мл раствора поташа концентрацией 100 г/л. Выделение сирингата и ванилата, а также фенолов проводили, как описано в примере 1. Сирингат натрия выделяли, охлаждая раствор до 20oС, ванилат охлаждали при 0oС.Example 2. 10 g of a mixture of aldehydes (28% vanillin and 70% lilac aldehyde) was dissolved at 60 ° C. in 100 ml of a 100 g / L potash solution. Isolation of syringate and vanillate, as well as phenols, was carried out as described in Example 1. Sodium syringate was isolated by cooling the solution to 20 ° C. , vanillate was cooled at 0 ° C.

Получено 1,9 г ванилина (68% от исходного) и 5,2 г сиреневого альдегида (74% от исходного). Received 1.9 g of vanillin (68% of the original) and 5.2 g of lilac aldehyde (74% of the original).

Пример 3. 20 г смеси В (28%) и СА (70%) растворяли при 100oС в 100 мл поташа концентрацией 400 г/л. Процедуры выделения ванилина и сиреневого альдегида описаны в примере 1. Сирингат калия осаждали при 40oС, а ванилат натрия при 20oС.Example 3. 20 g of a mixture of B (28%) and CA (70%) were dissolved at 100 ° C. in 100 ml of potash with a concentration of 400 g / l. The procedures for the isolation of vanillin and lilac aldehyde are described in example 1. Potassium syringate was precipitated at 40 o C, and sodium vanillate at 20 o C.

Получено 13,1 г СА (93% от исходного) и 4,9 г В (87,5% от исходного). Received 13.1 g of CA (93% of the original) and 4.9 g of B (87.5% of the original).

Claims (1)

Способ разделения ванилина и сиреневого альдегида растворением и осаждением их соединений, отличающийся тем, что исходную смесь альдегидов растворяют в водном растворе поташа с концентрацией 100 400 г/л при 60 - 100oС, полученный раствор охлаждают до 20 70oС и выделяют полученный осадок сирингата калия фильтрованием, полученный фильтрат охлаждают до 0 - 20oС и выделяют полученный осадок ванилата калия фильтрованием, затем осадки сирингата калия и ванилата калия раздельно растворяют в воде и пропускают диоксид углерода с получением соответственно сиреневого альдегида и ванилина после фильтрации, полученный при этом фильтрат нагревают до 60 - 100oС с получением поташа.The method of separation of vanillin and lilac aldehyde by dissolution and precipitation of their compounds, characterized in that the initial mixture of aldehydes is dissolved in an aqueous potash solution with a concentration of 100 to 400 g / l at 60 - 100 o C, the resulting solution is cooled to 20 70 o C and the resulting precipitate is isolated potassium syringate by filtration, the obtained filtrate is cooled to 0 - 20 ° C and the resulting potassium vanillate precipitate is isolated by filtration, then the precipitates of potassium syringate and potassium vanillate are separately dissolved in water and carbon dioxide is passed to obtain, respectively but lilac aldehyde and vanillin after filtration, the resulting filtrate is heated to 60 - 100 o With getting potash.
RU94026845A 1994-07-15 1994-07-15 Method of separation of vanillin and syringaldehyde RU2072980C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94026845A RU2072980C1 (en) 1994-07-15 1994-07-15 Method of separation of vanillin and syringaldehyde

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94026845A RU2072980C1 (en) 1994-07-15 1994-07-15 Method of separation of vanillin and syringaldehyde

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2072980C1 true RU2072980C1 (en) 1997-02-10

Family

ID=20158548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94026845A RU2072980C1 (en) 1994-07-15 1994-07-15 Method of separation of vanillin and syringaldehyde

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2072980C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Корежман Я.И. Экстракция фенолов.- Горький: Волго-Вятское кн. изд., 1973. V.E.Tarabanko, A.V.Kudryashev, G.R.Gulbis, B.V.Kuznetsov. In: ISECOS-92, Conference papers.- Voronezh: v.2, 1992, р.63. Патент США N 3755456, кл. 260-600, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4425313A (en) Removal and recovery of nitrogen and sulfur oxides from gaseous mixtures containing them
RU2745266C2 (en) Method for the preparation of 2,5-furandicarboxylic acid (fdca)
CN109052429B (en) Production process of high-quality sodium thiocyanate
RU2072980C1 (en) Method of separation of vanillin and syringaldehyde
CA1260498A (en) Process for obtaining vanillin
KR20010085545A (en) Process for recovering catalyst transition metals from salt-containing reaction mixtures
JPS6041006B2 (en) Recovery method of sodium thiocyanate
US4699999A (en) Method of preparing pure carboxylic acids
JPS6041005B2 (en) Recovery method of ammonium thiocyanate
GB1593742A (en) Removal of contaminant oxides from gas mixtures
RU2059600C1 (en) Method of separation of vanillin and syringaldehyde
JPH0681742B2 (en) Method for producing aqueous solution of sodium methionine salt
US4202828A (en) Process for separation of naphthoquinone and phthalic acid
RU2494085C1 (en) Method of purifying vanillin obtained from lignin oxidation products
SU1039168A1 (en) Method of producing 5-oxybenz-2,1,3-thiadiazol
JPS62158239A (en) Recovery of catalyst for production of phenylpyruvic acid
JP2004189651A (en) Method for producing 2,3-pyridinedicarboxylic acid
JPS5851939B2 (en) Vanillin production method
EP0195530A2 (en) Process for the preparation of phenyl pyruvic acid
US3890431A (en) SO{HD 2 {L removal from gases
SU399503A1 (en) METHOD FOR OBTAINING CONCENTRATED HYDROPERTICINAL ALKYL ISOPROPYLBENZENE
JP3901334B2 (en) How to recover phenol
JPS62158240A (en) Production of phenylpyruvic acid
JPH04193861A (en) Production of methionine
RU2223340C1 (en) Manganese-bearing raw material processing method