RU2620597C1 - Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы сульфаминовой кислотой - Google Patents
Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы сульфаминовой кислотой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620597C1 RU2620597C1 RU2016125097A RU2016125097A RU2620597C1 RU 2620597 C1 RU2620597 C1 RU 2620597C1 RU 2016125097 A RU2016125097 A RU 2016125097A RU 2016125097 A RU2016125097 A RU 2016125097A RU 2620597 C1 RU2620597 C1 RU 2620597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- xylan
- sulfate
- dimethylformamide
- sulfamic acid
- sulfation
- 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. В предложенном способе сульфат ксилана получают сульфатированием ксилана сульфаминовой кислотой в N,N-диметилформамиде. В N,N-диметилформамид при перемешивании вносят сульфаминовую кислоту, мочевину, ксилан и выдерживают при перемешивании при температуре 100°С в течение 0,5-6,0 ч. Полученную реакционную массу нейтрализуют 3% 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. 7 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к химической переработке древесины березы и касается сульфатирования ксилана (гемицеллюлоз). 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 так же использование токсичных реагентов - метанола, пиридина и серного ангидрида.
Известен 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, состоящая из сульфата ксилана и пиридиниевой соли сульфата ксилана, 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 удаляется на роторном испарителе.
К недостаткам данного способа следует отнести: во-первых, многостадийность всего процесса сульфатирования, во-вторых, использование токсичных реагентов метанола и пиридина.
Наиболее близким по технологисческой сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является 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.
Задача изобретения - увеличение выхода сульфата ксилана, повышение экологической безопасности процесса за счет исключения из него токсичных реагентов - пиридина и метанола.
Технический результат изобретения - повышение выхода, повышение экологической безопасности процесса сульфатирования за счет исключения токсичных реагентов.
Технический результат изобретения заключается в сульфатировании ксилана сульфаминовой кислотой в присутствии мочевины в N,N-диметилформамиде при температуре 100°С в течение 0,5-6,0 ч, а сульфатированный ксилан выделяют нейтрализацией реакционной массы 4% водным раствором гидроксида натрия, концентрированием реакционной массы, растворением полученного продукта в воде и очисткой его диализом.
Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом показывает, что его отличительными признаками являются:
- использование в качестве сульфатирующего агента смеси сульфаминовой кислоты и мочевины;
- проведение сульфатирования в N,N-диметилформамиде;
- общий выход сульфата ксилана увеличивается с 1,64 г в прототипе до 2,18-2,20 г в предлагаемом изобретении;
- условия сульфатирования: температура 100°С, оптимальная продолжительность 1 -2 ч.
Ранее сульфатирование ксилана сульфаминовой кислотой в N,N-диметилформамиде не проводилось.
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 сульфатирования ксилана подтверждается конкретными примерами.
Примеры 1. В трехгорлую колбу объемом 100 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, заливают 30 мл N,N-диметилформамида, загружают 1,00 г ксилана, выделенного из древесины березы, 2,20 г сульфаминовой кислоты и 1,36 г мочевины и перемешивают при 100°С в течение 0,5 ч. Реакционную массу охлаждают до температуры 15-20°С и при перемешивании нейтрализуют 50 мл 4% водного раствора гидроксида натрия до рН 9-10. Полученную реакционную смесь концентрируют под вакуумом до полного удаления растворителя. Затем полученный продукт растворяют в 50 мл дистиллированной воды и фильтруют. Полученный фильтрат очищают диализом. Водный раствор сульфата ксилана после диализа концентрируют под вакуумом до полного удаления воды. Выход натриевой соли сульфата ксилана 1,87 г.
Примеры 2-7. Аналогично примеру 1, отличия в температуре и продолжительности сульфатирования.
Данные о выходе, содержании серы и степени замещения образцов ксилана, сульфатированных в N,N-диметилформамиде в зависимости от продолжительности реакции, приведены в таблице.
Claims (1)
- Способ сульфатирования ксилана древесины березы, заключающийся в том, что сульфатирование проводят сульфаминовой кислотой в присутствии мочевины в N,N-диметилформамиде при температуре 100°C в течение 0,5-6,0 ч, а сульфатированный ксилан выделяют нейтрализацией 4%-ным водным раствором гидроксида натрия, растворением полученного продукта в воде и очисткой его диализом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125097A RU2620597C1 (ru) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы сульфаминовой кислотой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125097A RU2620597C1 (ru) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы сульфаминовой кислотой |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620597C1 true RU2620597C1 (ru) | 2017-05-29 |
Family
ID=59031816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016125097A RU2620597C1 (ru) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы сульфаминовой кислотой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620597C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757259C1 (ru) * | 2020-12-25 | 2021-10-12 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Сульфатирование ксилана древесины березы сульфаминовой кислотой |
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 RU2016125097A patent/RU2620597C1/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 (552-560). Капуцкий Ф.Н. и др. Химическая модификация ксиланов для их применения в фармации, Свиридовские чтения, сб. ст. 2014, вып. 10, Минск, с. 277-287. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757259C1 (ru) * | 2020-12-25 | 2021-10-12 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Сульфатирование ксилана древесины березы сульфаминовой кислотой |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vasil’eva et al. | Sulfation of arabinogalactan by sulfamic acid in dioxane | |
Horton et al. | Preparation from chitin of (1→ 4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucopyranuronan and its 2-sulfoamino analog having blood-anticoagulant properties | |
RU2466143C1 (ru) | Способ получения сульфатированных производных арабиногалактана | |
CN105777943A (zh) | 一种利用微通道反应装置制备木聚糖硫酸酯的方法 | |
RU2319707C1 (ru) | Способ получения сульфатированных производных арабиногалактана, обладающих антикоагулянтной и гиполипидемической активностью | |
Roelofsen | Yeast mannan, a cell wall constituent of baker's yeast | |
RU2620597C1 (ru) | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы сульфаминовой кислотой | |
CN104628882A (zh) | 一种磺酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法 | |
RU2757259C1 (ru) | Сульфатирование ксилана древесины березы сульфаминовой кислотой | |
US5229504A (en) | Process for preparing a sulfonated chitosan | |
RU2620595C1 (ru) | Способ сульфатирования ксилана древесины берёзы | |
US4639339A (en) | Sulfonated polyethyleneimine useful as blood anticoagulant | |
Oh-Uti | Polysaccharides and a glycidamin in the tissue of gastric cancer | |
CN103864946A (zh) | 一种坛紫菜多糖定位硫酸酯化方法 | |
RU2665576C1 (ru) | Способ сульфатирования органосольвентного лигнина | |
RU2702582C1 (ru) | Способ сульфатирования органосольвентного лигнина | |
RU2641758C1 (ru) | Способ сульфатирования органосольвентного лигнина | |
EP0375174A2 (en) | Lentinan and curdlan sulfates for anti-retroviral use | |
US2638469A (en) | Process for alginic acid sulfate production | |
RU2760432C1 (ru) | Способ сульфатирования арабиногалактана древесины лиственницы сульфаминовой кислотой | |
JP2751344B2 (ja) | β―シクロデキストリン硫酸エステル塩の精製方法 | |
RU2404994C1 (ru) | Способ сульфатирования микрокристаллической целлюлозы | |
RU2546965C1 (ru) | Способ получения сульфатированных производных арабиногалактана | |
RU2787219C1 (ru) | Способ сульфатирования галактоглюкоманнана древесины сосны сульфаминовой кислотой | |
CN107383243B (zh) | 双酯化活性磺酸基蔗渣木聚糖-1,1-二茂铁双甲酸酯的制备方法 |