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 PDF

Info

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
Application number
RU97120934/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.Г. Гитлин
Original Assignee
Гитлин Исаак Григорьевич
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 Гитлин Исаак Григорьевич filed Critical Гитлин Исаак Григорьевич
Priority to RU97120934/04A priority Critical patent/RU2127738C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2127738C1 publication Critical patent/RU2127738C1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry and chemical technology. SUBSTANCE: invention relates to a method of synthesis of 2,3:4,6-di-O-isopropylidene-2-keto-L-gulonic acid by electrochemical oxidation of 2,3:4,6-di-O-isopropyli- -dene-α-L-sorbofuranose on metallic anodes in the presence of nickel sulfate in an aqueous solution of sodium hydroxide at heating. Process is carried out in the presence of sodium sulfate or potassium sulfate, or sodium phosphate taken at concentration 3-20% at current density 6-8 A/dm2. Method ensures to increase the conversion degree to 95-96% and yield to 90%. EFFECT: improved method of synthesis, increased yield, decreased energy consumption. 3 ex

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)

Способ получения натриевой соли 2,3 : 4,6-ди-О-ищопропилилен-2-кето-L-гулоновой кислоты путем электрохимического окисления 2,3 : 4,6-ди-О-изопропилиден-α-L-сорбофуранозы на металлических анодах в присутствии сульфата никеля в водном растворе гидроокиси натрия при нагревании, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии сернокислого натрия, или сернокислого калия, или фосфорнокислого натрия, взятых в концентрации 3 - 20% при плотности тока 6 - 8 А/дм2.The method of obtaining the sodium salt of 2,3: 4,6-di-O-isopropylylene-2-keto-L-gulonic acid by electrochemical oxidation of 2,3: 4,6-di-O-isopropylidene-α-L-sorbofuranose on metal anodes in the presence of nickel sulfate in an aqueous solution of sodium hydroxide when heated, characterized in that the process is carried out in the presence of sodium sulfate, or potassium sulfate, or sodium phosphate, taken in a concentration of 3 - 20% at a current density of 6 - 8 A / dm 2 .
RU97120934/04A 1997-12-17 1997-12-17 Method of synthesis of 2,3:4,6-di-o-isopropylidene-2-keto-l- -gulonic acid sodium salt RU2127738C1 (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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