| Приоритети: | Метод за получаване на киселинна калиева сол на D-глюкозахарова киселина. Същността на изобретението: продуктът е киселинна калиева сол на D-глюкозахаринова киселина BF C 6 H 9 O 8 K, т.н. (с разлагане). 188°C [] 2 D 1 = + 5° (Cl, H 2 O) пр. Реагент 1: D-глюкоза. Реагент 2: 43-56% воден разтвор на азотна киселина. Условия на реакцията: при 20-22°C част от получения разтвор се добавя към проточния реактор, докато коефициентът му на запълване стане 0,02-0,20 и се нагрява до кипене, след което се добавя останалата част от разтвора, докато реакционната смес от проточния реактор влиза в периодичния реактор, където процесът завършва с разбъркване при 50-70°C, което се контролира от скоростта на подаване на първоначалния разтвор на D-glu cose в азотна киселина в проточен реактор.
Изобретението се отнася до органичната химия, за предпочитане до получаването на киселини от калиевата сол на D-глюкозахаринова киселина (KKS).
Изобретението може да намери приложение в промишленото производство на лекарства на базата на производни на D-глюкозахарна киселина, както и за производството на хранителна D-глюкозахарна киселина.
Известен метод за получаване на KKS чрез окисляване на нишесте чрез действието на 20% азотна киселина при 100 около С [1]. От реакционенсмес чрез добавяне на СаСОз изолирана оксалова киселина. Филтратът се подкислява с оцетна киселина и целевият продукт се получава чрез кристализация с добив 23-25%.
Този метод обаче може да се приложи само в лабораторен мащаб.
Съществува и метод за получаване на KKS чрез окисление на картофено нишесте с действието на 30% азотна киселина [2]. Нишестето се разбърква с азотна киселина при стайна температура и след това се нагрява без разбъркване във вряща водна баня.
Реакционната смес се охлажда, неутрализира се с поташ и се подкислява с оцетна киселина. Добивът на KKS не надвишава 25-30%.
Също така е описан метод за получаване на CCS чрез окисление с разтвор на азотна киселина в присъствието на малки количества NaNO 2 [3].
В този случай добивът не надвишава 30%, когато процесът се извършва в лабораторен мащаб.
Оптимизирането на реакционните условия позволи леко да се увеличи добивът на целевия продукт [4], но самият метод може да бъде приложен само в лабораторен мащаб.
Най-близкият по техническа същност и постигнатите резултати е метод за получаване на кисела калиева сол на D-глюкозахарна киселина чрез окисляване на D-глюкоза с воден разтвор на азотна киселина, докато концентриран разтвор на D-глюкоза се обработва с разтвор, например, хидроксид на алкален метал и след това се добавя при 50-65 ° С към разтвор на азотна киселина с концентрация 50-70%, съдържащ натриев ni. трит или нитрат, а процесът на окисление се извършва при 50-90 около С, при моларно съотношение на D-глюкоза: HNO 3 1: (3-8), съответно, след завършване на окислението, реакционната маса се охлажда, алкализира до рН 9,0-11,0 и след това се подкислява до рН 3,4-3,6 [5] . Кристализацията се извършва от вода.
Добивът на целевия продукт е 35%.
Недостатъкът на известния метод е сложността на управлението на процесапоради полученото отделяне на газ и топлина, както и необходимостта от използване на висококонцентриран HNO 3 .
Целта на изобретението е да опрости процеса.
Тази цел се постига чрез метод за получаване на кисела калиева сол на D-глюкозахарна киселина, който се състои в окисление на D-глюкоза с азотна киселина 43-56% концентрация, докато D-глюкоза се разтваря в азотна киселина при 20-22 ° C, при моларно съотношение на D-глюкоза: HNO 3 1: (3-3,85), съответно, докато част от получения разтвор при 4-20 ° C се добавя към проточния реактор до коефициента на запълване е 0,02-0,20 и се нагрява до кипене, след което се добавя останалата част от разтвора, докато реакционната смес от проточния реактор непрекъснато навлиза в периодичния реактор, в който процесът завършва с разбъркване и при температура 50-70 o C, която се контролира от скоростта на подаване на първоначалния разтвор на D-глюкоза в азотна киселина в поточен реактор .
Отличителни характеристики на процеса са, че D-глюкозата се разтваря в 43-56% воден разтвор на азотна киселина при 20-22 o C, част от получения разтвор при 5-20 o C се добавя към проточния реактор до неговия фактор на запълване 0,02-0,20 и се нагрява до кипене, след което се добавя останалата част от разтвора, докато реакционната смес от проточния реактор влиза в периодичния реактор , където процесът завършва с разбъркване при температура 50-70 ° C, която се контролира от скоростта на подаване на първоначалния разтвор на D-глюкоза в азотна киселина към поточен реактор, което прави възможно опростяването на процеса.
ПРИМЕР 1 450 g D-глюкоза монохидрат (2,27 mol) се разтварят в 1500 ml 25% азотна киселина (6,83 mol) при стайна температура (моларно съотношение на HNO3:D-глюкоза 3:1).
Разтворът след получаване се съхранява при 61 о С. При тези условия съхранението е напълно безопасно. 5 ml от получения разтвор на D-глюкоза се зареждат в 250 ml проточен лабораторен стъклен реактор. Така първоначалният коефициент на запълване на проточния реактор е 0,02. Проточният реактор се нагрява във вряща водна баня до започване на реакцията - поява на енергични NO 2 пари и кипене. Поддържайки кипене, първоначалният разтвор на D-глюкоза се добавя към проточния реактор. При достигане на нивото на преливане (20% от обема на проточния реактор), реакционната смес се влива в периодичен реактор с капацитет 2000 ml, където при разбъркване температурата се поддържа на 70 ° C при скоростта на добавяне на разтвора към периодичния реактор. Общото време за добавяне на разтвора на D-глюкоза е 1,5 часа.
След това реакцията се провежда още 1,5 часа, докато спре отделянето на азотни оксиди.
Азотната смес се охлажда до стайна температура и се неутрализира с 45% воден разтвор на КОН до рН 11.0. След това разтворът се подкислява с 56% азотна киселина до рН 3,4. След 6 часа KKS се отделя чрез филтруване, промива се с 2x50 ml вода, кристализира от вода и се суши във вакуум при 40°С.
Добив KKS 110,8 g, т.е. 18,8% от теоретично изчисленото, чистотата на веществото 95,4%, така pl. 185187 около С (с разлагане).
ПРИМЕР 2 450 g D-глюкоза монохидрат (2.27 mol) се разтварят в 785 ml 43% HNO3 (6.80 mol) при стайна температура (съотношение HNO3 : D-глюкоза 3:1). Концентрацията на разтвор на D-глюкоза в азотна киселина е 31,0%. Следващите реакционни етапи се провеждат при условията на Пример 1. Въпреки това, температурата на сместа в периодичния реактор се поддържа при 80°С.
Добивът на KKS с чистота 91% е 175,2 g, т.е. 28,2%. Така че мн. 183185 около С (с разлагане).
Разтворът се нагрява до започване на реакцията и след това докипене. След началото на бързото отделяне на азотни оксиди в проточен реактор, започва дозирано подаване на останалия разтвор с налягане на сгъстен въздух (0,7 атм.). Преливната линия на проточния реактор съответства на коефициент на запълване от 0,15. Подаването на разтвора на D-глюкоза се извършва с такава скорост, че температурата в периодичния реактор (капацитет 1000 l) се поддържа на 65°C. Разбъркването във втория реактор продължава 3 часа след добавянето на целия разтвор на D-глюкоза в азотна киселина. Реакционната смес се охлажда до стайна температура, добавя се 45% разтвор на КОН до рН 11.0.
След разбъркване в продължение на 20 минути, подкислява се с 63% HNO3 до рН 3,4.
В същото време кристализацията на CCS започна веднага. След 8 часа KKS се отделя чрез филтруване, промива се с вода при масово съотношение KKS:вода = 1:3.
Добив на KKS с чистота 98,0% 94,7 kg, т.е. 33,4%. Така че мн. 186-188 около С (с разлагане).
Примери 9 и 10 се изпълняват при условията на пример 8, при температури на реакционната смес в периодичен реактор от 70°С и 50°С.
Добивите на CCS с чистота 99 и 96% са 97,0 и 84,3 kg, т.е. 34,5 и 29,1% от теорията, съответно. Така че мн. 187-188 o C и 186-188 o C (с разлагане).
Пример 11. Изпълнява се при условията на пример 8, но при температура в периодичния реактор от 60 ° C.
От 145 kg D-глюкоза монохидрат се получават 57,4 kg KKS с чистота 96,5% или 30,2%. Така че мн. 186-188 около С (с разлагане).
PRI me R 12. Извършва се при условията на пример 8. Първоначалното количество монохидрат D-глюкоза 180 kg. Температурата на реакционната смес в периодичния реактор е 65°С. 31% от теорията. Така че мн. 186,5-188 °С (с разлагане).
ПРИ ме Р 13. Изработено в условията на метода-прототип.
99,0 g D-глюкоза монохидрат се разтварят в 40 ml вода при нагряване до 45°С. Разтворът се охлажда и се добавят 7,0 ml 28% воден разтвор на амониев хидроксид. 90 ml от получения разтвор се държи при стайна температура в херметически затворен реактор в продължение на 16 часа 20 ml от този разтвор се добавят към 130 ml 69% разтвор на HNO 3, предварително загрят до 65 ° C (получава се 10% разтвор на D-глюкоза). Реакцията се инициира чрез добавяне на 1.0 g NaNO2.
След началото на кипенето се добавя останалият разтвор на D-глюкоза (обща концентрация на D-глюкоза 30%; моларно съотношение на HNO3:D-глюкоза 4:1).
Получената смес се поддържа при 60°С при разбъркване с външно охлаждане в продължение на 2 часа, докато спре отделянето на азотни оксиди. След това разтворът се охлажда до стайна температура, подкислява се с 65% HNO3 до рН 3.4, инкубира се в продължение на 12 часа.
Кристалната утайка се промива с 3x20 ml вода и се суши.
Получават се 70 g от очаквания продукт, чистотата се определя чрез анализ на К+ на пламъчен спектрофотометър и чрез титруване на свободната -СООН група. Чистота чрез титруване 64,2%, анализ за йон K + 22,15% (теоретично 15,62%).
PRI me R 14. Също така се прави при условията на прототипния метод, но с реакция на окисление при 70 около С.
Така че мн. 187-188 около С (с разлагане).
ИСК
МЕТОД ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА КИСЕЛИНА КАЛИЕВА СОЛ НА D-ГЛЮКОЗАХАРНА КИСЕЛИНА чрез окисляване на D-глюкоза с воден разтвор на азотна киселина при моларно съотношение на D-глюкоза : HNO3 1: 3,0 - 3,85, последвано от изолиране на целевия продукт чрез кристализация, характеризиращ се с това, че за да се опрости процеса, D-глюкозата се разтваря в 43 - 56% воден разтвор на азотна киселина при 10 - 20 o C, част от получения разтвор при 5 - 20 o C се добавя към проточния реактор към неговия коефициентпълнене 0,02 - 0,20 и се нагрява до кипене, след което се добавя останалата част от разтвора, докато реакционната смес от проточния реактор влиза в периодичния реактор, където процесът завършва с разбъркване при 50 - 70 o C, което се контролира от скоростта на подаване на първоначалния разтвор на D-глюкоза в азотна киселина към проточния реактор.