RU2127738C1 - Method of synthesis of 2,3:4,6-di-o-isopropylidene-2-keto-l- -gulonic acid sodium salt - Google Patents
Method of synthesis of 2,3:4,6-di-o-isopropylidene-2-keto-l- -gulonic acid sodium salt Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127738C1 RU2127738C1 RU97120934/04A RU97120934A RU2127738C1 RU 2127738 C1 RU2127738 C1 RU 2127738C1 RU 97120934/04 A RU97120934/04 A RU 97120934/04A RU 97120934 A RU97120934 A RU 97120934A RU 2127738 C1 RU2127738 C1 RU 2127738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- synthesis
- isopropylidene
- keto
- sulfate
- sodium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения натриевой соли 2,3;4, 6-ди-O-изопропилиден-2-кето-L-гулоновой кислоты (I), полупродукта в синтезе аскорбиновой кислоты (витамина C), и может быть использовано в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности. The invention relates to organic chemistry, and in particular to a method for producing sodium salt of 2,3; 4, 6-di-O-isopropylidene-2-keto-L-gulonic acid (I), an intermediate in the synthesis of ascorbic acid (vitamin C), and can be used in medicine, agriculture and food industry.
Известен способ получения (I) путем окисления 2,3;4,6-ди-O-изопропилиден-2-кето -α-L- сорбофуранозы (II) графитовых анодах в щелочной среде, исходная концентрация щелочи 40 г/л, в присутствии катализатора - гидроокиси никеля, загрузка П-150 г/л [1] -(Миллер Э.А., Селезнев Л.Г., Лукницкий Ф.И. и др. Тезисы докл. 8-го Всесоюзного совещания по электрохимии органических соединений (ЭХОС-73) - Рига 1973, с. 22 - 23). A known method for producing (I) by oxidation of 2,3; 4,6-di-O-isopropylidene-2-keto-α-L-sorbofuranose (II) graphite anodes in an alkaline medium, the initial alkali concentration of 40 g / l, in the presence of catalyst - nickel hydroxide, loading P-150 g / l [1] - (Miller E.A., Seleznev L.G., Luknitsky F.I. et al. Abstracts of the 8th All-Union Meeting on the Electrochemistry of Organic Compounds ( ECHO-73) - Riga 1973, p. 22 - 23).
Данный метод обладает рядом недостатков. Эти недостатки с низкой механической и коррозионной устойчивостью графитовых анодов. Кроме того, хрупкость графита приводит к необходимости увеличения минимальной толщины графитового электрода, который не может быть меньше 50 мм, что обусловливает низкий коэффициент заполнения электролизера, а следовательно, и низкий коэффициент использования рабочих площадей. Графитовые аноды обладают плохой стойкостью в щелочных средах. В процессе эксплуатации происходит окисление графита в порах и затем выкрашивание зерен графита [2] -(Якименко Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии, М., 1977). This method has several disadvantages. These disadvantages are with low mechanical and corrosion resistance of graphite anodes. In addition, the fragility of graphite leads to the need to increase the minimum thickness of a graphite electrode, which cannot be less than 50 mm, which leads to a low fill factor of the electrolyzer, and therefore a low utilization rate of working areas. Graphite anodes have poor resistance in alkaline environments. In the process of exploitation, graphite is oxidized in the pores and then graphite grains are chipped [2] - (Yakimenko LM Electrode materials in applied electrochemistry, M., 1977).
Графитовые аноды могут нормально эксплуатироваться при токах не более 4 - 6 А/дм2 и характеризуются низкой производительностью в пересчете на количество 1, получаемое с единицы площади поверхности электрода в час, не более 4 г/дм2 час.Graphite anodes can be operated normally at currents of not more than 4 - 6 A / dm 2 and are characterized by low productivity in terms of quantity 1, obtained from a unit of electrode surface area per hour, not more than 4 g / dm 2 hours.
Известен также способ получения I путем электрохимического окисления II на металлических анодах [3] - (Патент США 3453191 кл. 204-78. Электрохимический способ получения диацетон-2-кетогулоновой кислоты. (3)). There is also known a method for producing I by electrochemical oxidation of II on metal anodes [3] - (US Pat. No. 3,453,191 class. 204-78. Electrochemical method for producing diacetone-2-ketogulonic acid. (3)).
В качестве подложки для анода используют никель, различные сорта стали, никелированное железо, медно-никелевые сплавы, платину и др. Анодом является активированный слой гидроокиси никеля, нанесенные на проводящую подложку. Для стабилизации активности гидроокиси никеля в реакционную смесь вводится некоторое количество солей никеля от 0,01 до 0,5 молей соли никеля на моль П, образующих при добавлении щелочи суспензию гидроокиси никеля. Оптимальное количество щелочи, вводимое в реакционную смесь, составляет 1,8 - 2,1 молей щелочи на моль П. Nickel, various grades of steel, nickel-plated iron, copper-nickel alloys, platinum, etc. are used as a substrate for the anode. An anode is an activated layer of nickel hydroxide deposited on a conductive substrate. To stabilize the activity of nickel hydroxide, a certain amount of nickel salts from 0.01 to 0.5 moles of nickel salt per mole P is formed in the reaction mixture, which form a suspension of nickel hydroxide when alkali is added. The optimal amount of alkali introduced into the reaction mixture is 1.8 - 2.1 moles of alkali per mole P.
Процесс проводят при температуре от 25 до 85oC. Плотность тока и может меняться до 15 А/дм2. Оптимальное значение плотности тока 6 А/дм2. Для активации процесса рекомендуется проводить предварительный электролиз в отсутствии П длительностью до трех суток при плотности тока 0,4 А/дм2.The process is carried out at a temperature of from 25 to 85 o C. The current density and can vary up to 15 A / DM 2 . The optimal value of the current density is 6 A / dm 2 . To activate the process, it is recommended to conduct preliminary electrolysis in the absence of P for up to three days at a current density of 0.4 A / dm 2 .
Выход 1 составляет 90% при степени конверсии 90%. Производительность для лучшего примера составила 9 г/дм2 час при выходе 1 - 91,5%. Выход потоку 54%. Расход электроэнергии составляет около 31 кВт/час.Yield 1 is 90% with a conversion of 90%. Productivity for a better example was 9 g / dm 2 hours with a yield of 1 - 91.5%. The output stream 54%. Electricity consumption is about 31 kW / h.
Недостатком указанного способа является относительно низкая степень конверсии исходного П - не выше 90% и высокие энергозатраты. The disadvantage of this method is the relatively low degree of conversion of the original P - not higher than 90% and high energy consumption.
Задачей настоящего изобретения является повышение степени конверсии и снижение энергозатрат. The objective of the present invention is to increase the degree of conversion and reduce energy consumption.
Это достигается проведением процесса электрохимического окисления П на металлических анодах в щелочных растворах в присутствии солей никеля от 0,005 до 0,03 моль на литр при температуре 40 - 55oC, отличительным признаком которого является добавление в реакционную среду сернокислого или фосфорнокислого натрия или сернокислого калия в концентрации 3 - 20% и плотности тока 6 - 8 А/дм2.This is achieved by carrying out the process of electrochemical oxidation of P on metal anodes in alkaline solutions in the presence of nickel salts from 0.005 to 0.03 mol per liter at a temperature of 40 - 55 o C, the hallmark of which is the addition of sodium sulfate or sodium phosphate or potassium sulfate to the reaction medium concentration of 3 to 20% and a current density of 6 to 8 A / dm 2 .
Проведение процесса электрохимического окисления П в присутствии указанных солей позволяет существенно увеличить проводимость раствора и таким образом снизить расход электроэнергии за счет снижения омических потерь. Однако снижение энергозатрат значительно превышало ожидаемое, что можно объяснить вытеснением из анодного слоя аниона П, а это увеличивало движущую силу процесса. При введении в реакционную массу солей в количестве 3% расход электроэнергии снижался до 2,5 кВт/час на 1 кг П по сравнению с проведением процесса в отсутствие солей - 3,8 кВт/час на 1 кг П. При введении 20% солей расход электроэнергии составлял 0,8 кВт/час на 1 кг П. The process of electrochemical oxidation of P in the presence of these salts can significantly increase the conductivity of the solution and thus reduce energy consumption by reducing ohmic losses. However, the decrease in energy consumption was significantly higher than expected, which can be explained by the displacement of the anion P from the anode layer, and this increased the driving force of the process. When salts were introduced in the reaction mass in an amount of 3%, the energy consumption decreased to 2.5 kW / h per 1 kg P. Compared to the process in the absence of salts, 3.8 kW / hour per 1 kg P. When 20% salts were introduced, the consumption electric power was 0.8 kW / h per 1 kg P.
Дальнейшее увеличение концентрации солей приводит к существенному возрастанию коррозии. Кроме того, введение в реакционную среду сернокислого или фосфорнокислого натрия, или сернокислого калия увеличивало скорость окисления П на аноде, что повышало степень конверсии. A further increase in salt concentration leads to a substantial increase in corrosion. In addition, the introduction of sodium sulfate or phosphate or potassium sulfate into the reaction medium increased the oxidation rate of P at the anode, which increased the degree of conversion.
Сущность метода состоит в следующем. The essence of the method is as follows.
Для синтеза 1 из П щелочному раствору П прибавляют сульфат никеля в концентрации от 0,005 до 0,03 М и соль в концентрации от 3 до 20%, затем проводят электролиз при плотностях тока от 6 до 8 А/дм2 и температуре от 40 до 55oC.For the synthesis of 1 from P, an alkaline solution of P is added with nickel sulfate in a concentration of from 0.005 to 0.03 M and salt in a concentration of from 3 to 20%, then electrolysis is carried out at current densities of 6 to 8 A / dm 2 and a temperature of 40 to 55 o C.
Способ иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1.The method is illustrated by the following examples:
Example 1
40 мл раствора с концентрацией компонентов: 2,3,4,6-ди-O-изопропилиден - сорбофураноза (П)-0,462 М, сульфат никеля - 0,025 М, гидроокись натрия - 0,7 М, сульфат натрия - 30 г/л (3%) заливают в электролизер (площадь анода 0,05 дм2) и при температуре 40oC проводят процесс электрохимического окисления П при плотности тока 6 А/дм2.40 ml of a solution with a concentration of components: 2,3,4,6-di-O-isopropylidene - sorbofuranose (P) -0.462 M, nickel sulfate - 0.025 M, sodium hydroxide - 0.7 M, sodium sulfate - 30 g / l (3%) is poured into the electrolyzer (anode area of 0.05 dm 2 ) and at a temperature of 40 o C, the process of electrochemical oxidation of P is conducted at a current density of 6 A / dm 2 .
Напряжение на клеммах 5,3 В, время электролиза 8 часов, степень конверсии 95%, выход натриевой соли 2,3;4,6-ди-O-изопропилиден-2-кето-L-гулоновой кислоты (1) равен 5,15 г расхода электроэнергии составляет 2,5 кВт•час/кг. The voltage at the terminals is 5.3 V, the electrolysis time is 8 hours, the conversion rate is 95%, the yield of sodium salt is 2.3; 4,6-di-O-isopropylidene-2-keto-L-gulonic acid (1) is 5.15 g power consumption is 2.5 kW • hour / kg.
Пример 2. Example 2
Проводят аналогично примеру 1, используя сульфат калия - 100 г/л (10%) при температуре 50oC, плотности тока 8 А/дм2. Напряжение на клеммах 2,6 В, время электролиза 6 часов, степень конверсии 96%, выход 1 равен 5,16 г расход электроэнергии составляет 1,2 кВт•час/кг.Carried out analogously to example 1, using potassium sulfate - 100 g / l (10%) at a temperature of 50 o C, a current density of 8 A / DM 2 . The voltage at the terminals is 2.6 V, the electrolysis time is 6 hours, the degree of conversion is 96%, output 1 is 5.16 g, the energy consumption is 1.2 kW • h / kg.
Пример 3. Example 3
Проводят аналогично примеру 1, используя фосфат натрия - 200 г/л (20%), при температуре 55oC, плотности тока 8 А/дм2. Напряжение на клеммах 1,1 В, время электролиза 6 часов, степень конверсии 96%, выход 15,11 г, расход электроэнергии составляет 0,8 кВт•час/кг.Carried out analogously to example 1, using sodium phosphate - 200 g / l (20%), at a temperature of 55 o C, a current density of 8 A / DM 2 . The voltage at the terminals is 1.1 V, the electrolysis time is 6 hours, the conversion rate is 96%, the output is 15.11 g, the energy consumption is 0.8 kW • h / kg.
Использование предлагаемого изобретения позволяет значительно снизить энергозатраты и дает возможность увеличить производство продукции на единицу используемой энергии. С увеличением производительности процесса возрастает степень конверсии, достигая значения 95 - 96%, а также выход 1, который составляет 90%. The use of the invention allows to significantly reduce energy consumption and makes it possible to increase production per unit of energy used. With increasing process productivity, the degree of conversion increases, reaching a value of 95 - 96%, as well as yield 1, which is 90%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120934/04A RU2127738C1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Method of synthesis of 2,3:4,6-di-o-isopropylidene-2-keto-l- -gulonic acid sodium salt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120934/04A RU2127738C1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Method of synthesis of 2,3:4,6-di-o-isopropylidene-2-keto-l- -gulonic acid sodium salt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2127738C1 true RU2127738C1 (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=20200099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97120934/04A RU2127738C1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Method of synthesis of 2,3:4,6-di-o-isopropylidene-2-keto-l- -gulonic acid sodium salt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2127738C1 (en) |
-
1997
- 1997-12-17 RU RU97120934/04A patent/RU2127738C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Меллер Э.А., Селезнева Л.Г., Лукницкий Ф.И. и др. Тезисы докладов 8-го Всесоюзного Совещания по электрохимии органических соединений (ЭХОС-73), Рига, 1973, с. 22 - 23. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2648313B2 (en) | Electrolysis method | |
JPH0343351B2 (en) | ||
RU2127738C1 (en) | Method of synthesis of 2,3:4,6-di-o-isopropylidene-2-keto-l- -gulonic acid sodium salt | |
JPS63259093A (en) | Electrochemical method for recovery of metal rhodium from waste catalyst aqueous solution | |
Ramaswamy et al. | Electrolytically Regenerated Ceric Sulfate for the Oxidation of Organic Compounds. I. Oxidation of p-Xylene to p-Tolualdehyde | |
US4295943A (en) | Process for the electrolytic production of manganese dioxide | |
US4061548A (en) | Electrolytic hydroquinone process | |
US6569311B2 (en) | Continuous electrochemical process for preparation of zinc powder | |
EP0206554B1 (en) | Electrolytic process for manufacturing pure potassium peroxydiphosphate | |
US4692226A (en) | Process to manufacture glyoxylic acid by electrochemical reduction of oxalic acid | |
US4931155A (en) | Electrolytic reductive coupling of quaternary ammonium compounds | |
US6569310B2 (en) | Electrochemical process for preparation of zinc powder | |
AU573623B2 (en) | Preparation of nickel-oxide hydroxide electrode | |
US20230193488A1 (en) | Method for in-situ synthesis of tungsten carbide powder | |
EP0204515A1 (en) | Electrolytic process for manufacturing potassium peroxydiphosphate | |
SU436027A1 (en) | METHOD OF OBTAINING MAGNETIC OXIDE IRON | |
SU1312121A1 (en) | Method for producng cuprous oxide | |
SU697606A1 (en) | Method of producing berlin white | |
SU525625A1 (en) | The method of producing ferric chloride | |
EP0422116A1 (en) | Process for producing improved electrolytic manganese dioxide | |
SU899720A1 (en) | Cathode for electrochemically producing alkali metal hydrochlorite | |
JPS60138085A (en) | Manufacture of electrolytic manganese dioxide | |
KR940003268B1 (en) | Method of l-cysteine | |
SU1421807A1 (en) | Electrolyzer for regeneration of sulfuric acid etching solutions | |
JPS62294191A (en) | Production of alkoxy acetate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070328 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080626 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081126 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -PC4A- IN JOURNAL: 1-2009 FOR TAG: (73) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081218 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111218 |