RU2620595C1 - Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы - Google Patents
Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620595C1 RU2620595C1 RU2016125092A RU2016125092A RU2620595C1 RU 2620595 C1 RU2620595 C1 RU 2620595C1 RU 2016125092 A RU2016125092 A RU 2016125092A RU 2016125092 A RU2016125092 A RU 2016125092A RU 2620595 C1 RU2620595 C1 RU 2620595C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- xylan
- sulfation
- sulfate
- temperature
- hours
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H11/00—Compounds containing saccharide radicals esterified by inorganic acids; Metal salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/14—Hemicellulose; Derivatives thereof
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу сульфатирования ксилана, причем водорастворимые соли сульфатов ксилана могут быть использованы как антикоагулянты крови вместо гепарина. Предложенный способ сульфатирования ксилана древесины березы хлорсульфоновой кислотой в органическом растворителе отличается тем, что сульфатирование проводят в 1,4-диоксане при температуре 20-40°C в течение 3-6 ч, а сульфат ксилана выделяют после нейтрализации реакционной массы 3%-ным водным раствором гидроксида натрия с последующей очисткой диализом. Предложен новый эффективный способ сульфатирования ксилана. 1 табл., 9 пр.
Description
Изобретение относится к химической переработке древесины березы и касается сульфатирования ксилана (гемицеллюлозы). Водорастворимые соли сульфатов ксилана используются как антикоагулянты крови взамен гепарина, извлекаемого из отходов переработки свиней и крупного рогатого скота. Гепарин, полученный из отходов животноводства, может содержать опасные для человека микроорганизмы [Капуцкий Ф.Н., Соловьева Л.В., Торгашов В.И., Зубец О.В., Ивашкевич О.А. Химическая модификация ксиланов для их применения в фармации // Свиридовские чтения: сб. ст. Вып. 10. Минск, 2014. С. 277-287].
Известен способ сульфатирования ксилана комплексом серный ангидрид - пиридин в N,N-диметилформамиде [Daus S., Petzold-Welcke K., Kotteritzsch М., Baumgaertel A., Schubert U.S., Heinze Т. Homogeneous sulfation of xylan from different sources // Macromol. Mater. Eng. 2011. V. 296, N. 6. P. 551-561]. Ксилан суспендируют в N,N-диметилформамиде, содержащем хлорид лития, отгоняют под вакуумом остаточную воду при 120°С, охлаждают полученную массу до комнатной температуры и добавляют сульфатирующий комплекс - серный ангидрид - пиридин. Сульфатирование проводят при температуре 50°С в течение 3 ч. Затем при охлаждении и перемешивании реакционную массу нейтрализуют водным раствором гидроксида натрия. Сульфат ксилана отделяют от раствора, промывают 3 раза метанолом, высушивают, растворяют в дистиллированной воде и очищают диализом в течение 3 дней с использованием целлюлозной мембраны. Выход сульфата ксилана составляет 37,7%.
К недостаткам данного способа следует отнести его многостадийность и продолжительность - суспендирование ксилана в N,N-диметилформамиде, отгонка остаточной воды, приготовление сульфатирующего комплекса, а также использование токсичных реагентов - метанола, пиридина и серного ангидрида.
Известен способ сульфатирования ксилана пиросульфатом натрия в диметилсульфоксиде [Капуцкий Ф.Н., Соловьева Л.В., Торгашов В.И., Зубец О.В., Ивашкевич О.А. Химическая модификация ксиланов для их применения в фармации // Свиридовские чтения: сб. ст. Вып. 10. Минск, 2014. С. 277-287]. Ксилан растворяют в диметилсульфоксиде из расчета на 1 г ксилана берут 10 мл диметилсульфоксида, добавляют пиросульфат натрия, мольное соотношение элементарных звеньев ксилана к пиросульфату натрия может составлять от 1:3 до 1:8. Температура сульфатирования составляет 60°С, продолжительность 6 ч. Сульфат ксилана выделяют и очищают диализом через мембрану.
В представленном описании сульфатирования ксилана не показано как происходит обработка реакционной массы, выделение сульфата ксилана и его очистка от высококипящего диметилсульфоксида.
Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ сульфатирования ксилана хлорсульфоновой кислотой в пиридине в присутствии N,N-диметилформамида [US 9120877, опубл. 01.09.2015; AU 2013202633, опубл. 02.05.2013]. В смесь, состоящую из абсолютно сухого пиридина и N,N-диметилформамида, при охлаждении до 0°С и перемешивании медленно по каплям прибавляют хлорсульфоновую кислоту и перемешивают до прекращения выделения хлористого водорода. Затем в полученную смесь при перемешивании вносят ксилан и перемешивают при температуре 75°С в течение 4 ч. При сульфатировании ксилана хлорсульфоновой кислотой в пиридине в присутствии N,N-диметилформамида образуется смесь, состоящая из сульфата ксилана и пиридиниевой соли сульфата ксилана. Полученная смесь высаживается разбавлением реакционной массы метанолом, осадок отфильтровывается и промывается метанолом. Затем переводится в натриевую соль сульфата ксилана обработкой гидроксидом натрия при рН 9,5-10,0. Выделяющийся в свободном виде пиридин и остаточный N,N-диметилформамид удаляются на роторном испарителе.
К недостаткам данного способа следует отнести: во-первых, многостадийность всего процесса сульфатирования, во-вторых, использование токсичных реагентов метанола и пиридина.
Задача изобретения - упрощение и повышение экологической безопасности процесса сульфатирования.
Технический результат изобретения - упрощение и повышение экологической безопасности процесса сульфатирования за счет исключения токсичных реагентов: пиридина и метанола.
Технический результат изобретения достигается тем, что в способе получения сульфата ксилана сульфатированием хлорсульфоновой кислотой в органическом растворителе в течение 4 ч, согласно изобретению, сульфатирование проводят хлорсульфоновой кислотой в 1,4-диоксане при температуре 20-40°С в течение 3-6 ч, а сульфатированный ксилан выделяют в виде натриевой соли после нейтрализации реакционной массы 3%-ным водным раствором гидроксида натрия и очищают диализом.
Для сульфатирования использовали ксилан, выделенный из древесины березы по методике, приведенной в работе [Sun J.X., Sun X.F., Sun R.C., Su Y.Q. Fractional extraction and structural characterization of sugarcane bagasse hemicelluloses // Carbohydr. Polym. 2004. V. 56, N. 2. P. 195-2004].
Способ осуществляют следующим образом.
В 1,4-диоксан при перемешивании и охлаждении до температуры 10-15°С по каплям прибавляют хлорсульфоновую кислоту, перемешивают 20 минут, затем загружают ксилан и перемешивают при температуре 20-40°С в течение 3-6 ч. Полученную реакционную массу нейтрализуют 3%-ным водным раствором гидроксида натрия и концентрируют под вакуумом до полного удаления растворителя. Затем сухой остаток растворяют в дистиллированной воде и фильтруют. Полученный фильтрат очищают диализом. Водный раствор натриевой соли сульфата ксилана концентрируют под вакуумом до полного удаления воды.
Способ сульфатирования ксилана подтверждается конкретными примерами.
Пример 1. В трехгорлой колбе объемом 100 мл, снабженной мешалкой, термометром и капельной воронкой, готовят сульфатирующий комплекс серный ангидрид - 1,4-диоксан. Для этого в 35 мл 1,4-диоксана при охлаждении и перемешивании по каплям вносят 2 мл хлорсульфоновой кислоты и перемешивают при температуре 10-15°С в течение 20 минут. Затем в полученный раствор вносят 1 г ксилана и перемешивают при температуре 20°С в течение 4 ч. Реакционную смесь переносят в стакан и нейтрализуют 3%-ным водным раствором гидроксида натрия до рН 7-8. Полученную смесь концентрируют под вакуумом. Образовавшийся осадок растворяют в 50-60 мл воды и фильтруют. Полученный прозрачный раствор очищают диализом. Водный раствор сульфата ксилана после диализа концентрируют под вакуумом до полного удаления воды. Выход натриевой соли сульфата ксилана составил 1,08 г.
Примеры 2-9. Аналогично примеру 1, отличия в температуре и продолжительности сульфатирования.
Данные о выходе и содержании серы образцов ксилана, сульфатированного комплексом серный ангидрид - 1,4-диоксан в 1,4 диоксане, в зависимости от температуры и продолжительности реакции приведены в таблице.
Как видно из данных, приведенных в таблице, максимальный выход натриевой соли сульфата ксилана достигается при температуре 20-30°С и продолжительности сульфатирования 4-5 ч.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет исключить использование токсичных пиридина и метанола.
Claims (1)
- Способ сульфатирования ксилана древесины березы хлорсульфоновой кислотой в органическом растворителе, отличающийся тем, что сульфатирование проводят в 1,4-диоксане при температуре 20-40°C в течение 3-6 ч, а сульфат ксилана выделяют после нейтрализации реакционной массы 3%-ным водным раствором гидроксида натрия и последующей очистки диализом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125092A RU2620595C1 (ru) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125092A RU2620595C1 (ru) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620595C1 true RU2620595C1 (ru) | 2017-05-29 |
Family
ID=59031836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016125092A RU2620595C1 (ru) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620595C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2013202633A1 (en) * | 2008-07-04 | 2013-05-02 | Parnell Technologies Pty Ltd | A sulfated polysaccharide compound and the preparation and use thereof |
US9120877B2 (en) * | 2008-07-04 | 2015-09-01 | Parnell Technologies Pty Ltd | Sulfated polysaccharide compound and the preparation and use thereof |
-
2016
- 2016-06-22 RU RU2016125092A patent/RU2620595C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2013202633A1 (en) * | 2008-07-04 | 2013-05-02 | Parnell Technologies Pty Ltd | A sulfated polysaccharide compound and the preparation and use thereof |
US9120877B2 (en) * | 2008-07-04 | 2015-09-01 | Parnell Technologies Pty Ltd | Sulfated polysaccharide compound and the preparation and use thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Stephan Daus et al, Macromol. Mater. Eng., 296, 551-561. Капуцкий Ф.Н. и др., Свиридовские чтения, сб. ст. 2014, вып. 10, Минск, с. 277-287. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vasil’eva et al. | Sulfation of arabinogalactan by sulfamic acid in dioxane | |
Roelofsen | Yeast mannan, a cell wall constituent of baker's yeast | |
RU2466143C1 (ru) | Способ получения сульфатированных производных арабиногалактана | |
CN104877042B (zh) | 一种类肝素的制备方法 | |
RU2620597C1 (ru) | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы сульфаминовой кислотой | |
CN108079954B (zh) | 一种功能化氧化石墨烯复合纳米材料及制备和应用 | |
RU2620595C1 (ru) | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы | |
RU2757259C1 (ru) | Сульфатирование ксилана древесины березы сульфаминовой кислотой | |
US5229504A (en) | Process for preparing a sulfonated chitosan | |
EP0375174A2 (en) | Lentinan and curdlan sulfates for anti-retroviral use | |
RU2426746C1 (ru) | Способ получения сульфатированной целлюлозы | |
JPH0467988B2 (ru) | ||
US2638469A (en) | Process for alginic acid sulfate production | |
RU2665576C1 (ru) | Способ сульфатирования органосольвентного лигнина | |
US5512672A (en) | Curdlan sulfate | |
RU2702582C1 (ru) | Способ сульфатирования органосольвентного лигнина | |
RU2404994C1 (ru) | Способ сульфатирования микрокристаллической целлюлозы | |
RU2441025C1 (ru) | Способ получения низкомолекулярного пектина | |
JP2023516330A (ja) | 生態学的に許容され得る溶媒中での多糖類の直接硫酸化のための方法 | |
RU2787219C1 (ru) | Способ сульфатирования галактоглюкоманнана древесины сосны сульфаминовой кислотой | |
Wolfrom et al. | Methyl 2-Deoxy-2-sulfoamino-β-D-glucopyranoside Trisulfate and the Preparation of Tri-O-acetyl-2-amino-2deoxy-α-D-glucopyranosyl Bromide. | |
Challinor et al. | 339. The carbohydrates of grass. Isolation of a polysaccharide of the levan type | |
CN101851285B (zh) | 硫酸糖肽的制备方法 | |
RU2760432C1 (ru) | Способ сульфатирования арабиногалактана древесины лиственницы сульфаминовой кислотой | |
CN109134552A (zh) | 一种壳寡糖的磺化方法 |