СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ И РЕГЕНЕРАЦИИ ГЕРМАНИЙОРГАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК C07F7/30 B01D61/54 

Изобретение относится к способу выделения и регенерации германийорганического соединения из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и германийорганическое соединение. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу выделения и регенерации германийорганического соединения из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и германийорганическое соединение, полученного в процессе изомеризации соединения, имеющего структуру альдозы (например, глюкоза (виноградный сахар)), в соединение, имеющее структуру кетозы (например, фруктоза (фруктовый сахар)), которая протекает в присутствии германийорганического соединения.

Углеводороды, которые являются органическими соединениями, очень важными для организма в качестве источника энергии и т.д., и представляются самыми распространенными на земле, в основном состоят, главным образом, из моносахаридов. Каждый из этих моносахаридов имеет типичную структуру, в которой 3-8 атомов углерода связаны с образованием цикла, и структура может быть классифицирована двумя типами, т.е. альтоза (сахарид, имеющий альдегидную группу) и кетоза (сахарид, имеющий кетоновую группу). Альдоза и кетоза подразделяются на соответствующие триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и т.п. в зависимости от атомов углерода.

Известно, что моносахариды изомеризуются путем различных реакций, изменяя структуры и свойства. Такая изомеризация включает, например, изомеризацию глюкозы (виноградный сахар), представляющей собой альдогексозу с низким уровнем сладкости, в соответствующую фруктозу (фруктовый сахар), которая представляет собой кетогексозу с высоким уровнем сладкости, для получения изомеризованной сахарозы.

Изомеризованная сахароза представляет собой смесь фруктозы (фруктовый сахар), полученной путем частичной изомеризации глюкозы, и непрореагировавшей глюкозы (виноградный сахар). Благодаря частичной изомеризации глюкозы, обладающей низким уровнем сладкости, во фруктозу, обладающую высоким уровнем сладкости, изомеризованная сахароза обладает сладкостью, сходной со сладкостью сахара (тростниковый сахар). Приблизительно 70% общего потребления сахарозы используется в прохладительных напитках, так как фруктоза, содержащаяся в изомеризованной сахарозе, обладает более высоким уровнем сладкости при более низких температурах, а остальная сахароза используется в общей пищевой промышленности.

Как глюкоза, так и фруктоза представляют собой гексозы, имеющие сходную химическую структуру. До настоящего времени были разработаны различные способы изомеризации глюкозы во фруктозу. В настоящее время изомеризацию глюкозы во фруктозу в промышленности проводят следующим образом. Крахмал, например кукурузный крахмал, разжижают; полученную жидкость подвергают сахарификации с использованием глюкоамилазы с получением раствора сахарозы; и непрерывно пропускают раствор сахарозы через иммобилизованный фермент, полученный иммобилизацией путем различных методов изомеразы, продуцированной с помощью микроорганизма, например Streptomyces genus, для изомеризации глюкозы, содержащейся в указанном растворе, во фруктозу.

Вышеуказанная реакция изомеризации является равновесной реакцией, константа равновесия которой равна 1 или около того (скорость реакции повышается при повышении температуры, но константа равновесия не претерпевает значительного изменения). В состоянии равновесия примерно 50% глюкозы может быть изомеризовано во фруктозу при температуре около 60^oC. Однако для достижения такой степени изомеризации требуется значительный период времени, вследствие чего при нагревании в течение длительного периода времени реакционная смесь темнеет, а стадии очистки и конденсации, которые необходимы для получения продукта с товарным видом, являются весьма дорогостоящими. Поэтому реакцию прекращают, когда содержание фруктозы достигает приблизительно 42%.

Однако полученная таким образом изомеризованная сахароза, содержащая фруктозу в количестве около 42%, обладает уровнем сладкости, составляющим около 95-100% от уровня сладкости сукрозы, принятого за 100%, что несколько недостаточно по уровню сладкости. Поэтому необходимо последующее концентрирование. Для концентрирования, однако, требуется аппаратура больших размеров. Кроме того, должна осуществляться сложная операция; таким образом, используя аппаратуру большого размера получают раствор фруктозы, содержащий около 95% фруктозы, а затем раствор фруктозы смешивают с 42%-ной изомеризованной сахарозой для получения изомеризованной сахарозы со степенью сладкости 100-110% (коэффициент изомеризации = 50%).

Изомеризация другого соединения, обладающего структурой альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, включает, например, изомеризацию лактозы (дисахарида) в лактулозу. В этом случае, однако, поскольку не обнаружен фермент, используемый для изомеризации лактозы в лактулозу, в отличие от описанного выше случая изомеризации глюкозы изомеризацию проводят, например, посредством добавления гидрооксида натрия к лактозе в желаемой концентрации и нагреванием образующейся смеси до температуры 70^oC или выше (Japanese Patent Publication N 2984/1977).

По вышеприведенному способу, однако, коэффициент изомеризации лактозы, т.е. выход лактулозы, снижается до 20% или менее. Для получения раствора или сиропа, содержащего лактулозу в большей концентрации, раствор лактулозы необходимо концентрировать.

Авторы настоящего изобретения провели всестороннее изучение указанных выше проблем предшествующего уровня техники. В результате авторы настоящего изобретения предварительно обнаружили взаимодействие между сахаридом и германийорганическим соединением, содержащим органическую кислоту или аминокислоту в качестве основной структуры, и разработали способ прямого получения изомеризованной сахарозы, имеющей степень сладкости такую же или выше, чем у сукрозы, путем изомеризации глюкозы во фруктозу с использованием изомеразы в присутствии германийорганического соединения с высоким коэффициентом изомеризации.

Авторы настоящего изобретения провели дополнительные исследования и предварительно разработали и предложили способ изомеризации соединения, имеющего структуру альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии германийорганического соединения в присутствии или в отсутствие изомеразы (т. е. невзирая на присутствие или отсутствие изомеразы) (Японская патентная заявка N 360343/1992 и 188877/1993).

Указанные выше способы характеризуются изомеризацией соединения, имеющего структуру альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии германийорганического соединения, имеющего структурный фрагмент, представленный приведенной ниже формулой (1), и присоединенную к нему органическую группу (например, углеводород цепочечного или циклического вида или замещенное соединение или его производные), в присутствии или в отсутствие изомеразы. А именно, германийорганическим соединением является германийорганическое соединение, представленное формулой (2).

где R₁-R₃ могут иметь одинаковые или различные значения и каждый независимо представляют собой атом водорода, низший алкил, карбоксильную группу, замещенную или незамещенную фенильную группу или аминогруппу, которая может быть защищена подходящей защитной группой;
X представляет собой гидроксильную группу, O-низшую алкильную группу, аминогруппу или соль, представленную OY (где Y представляет собой металл или основное соединение);
n представляет целое число от 1 и более.

Германийорганическое соединение может быть представлено примером соединения, которое имеет в качестве основного скелета гермилпропионовую кислоту, образованную посредством связывания атома германия и производного пропионовой кислоты, имеющего три заместителя R₁-R₃ и кислородную функциональную группу OX и в которой атом германия в основном скелете связывается с атомами кислорода в атомном соотношении 2:3. Заместители R₁ и R₃ могут быть одинаковыми или различными и находятся в α- или более удаленном положении относительно атома германия, и при n равном 1, 2... n, становятся R₁₁, R₁₂,. . . R_1n и R₂₁, R₂₂,.....R_2n и связаны с соответствующей углеродной цепочкой, представленной формулой "-(C)_n-" (n является целым числом от 1 до более). Заместитель R₃ присоединен к метиленовой группе, расположенной между углеродной цепочкой (C)_n и кислородсодержащей функциональной группой.

Заместители с R₁ по R₃, каждый, представляет собой атом водорода, низшую алкильную группу (например, метил, этил, пропил или бутил), карбоксиалкильную группу, замещенную или незамещенную фенильную группу или аминогруппу. Заместитель X представляет собой гидроксильную группу, O-низшую алкильную группу, аминогруппу или соль карбоновой кислоты, представленную OY, где Y представляет собой одновалентный металл или металл большей валентности (например, натрий или калий), основное соединение типа лизоцима или основную аминокислоту (например, лизин).

Структура формулы (2), представляющая германийорганическое соединение, соответствует соединению в кристаллическом состоянии. Растворенное в воде соединение может быть представлено формулой (3). При растворении в воде соединение всегда принимает структуру (OH)₃Ge, как показано в формуле (3). Соединение также может быть представлено формулой (4).

По настоящему изобретению могут также использоваться германийорганические соединения, представленные формулой (5) или (6), описанные, например, в Японской патентной заявке Kokai (Laid-Open) N 18399/1984


где R₄, R₅ - могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет собой атом водорода или низшую алкильную группу;
X представляет собой гидроксильную группу, низшую алкильную группу или O-низшую алкильную группу; и n является целым числом 1 и более.

В описанном выше способе изомеризации, предложенном выше, соединение, имеющее структуру альдозы, изомеризуется в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии указанного выше германийорганического соединения. В способе изомеризации соединение, имеющее структуру альдозы, включает, например, моносахариды и дисахариды, представленные в табл. 1 в качестве соединений (А), которые подлежат изомеризации. Они могут быть преобразованы в соответствующие продукты изомеризации (В) структуры кетозы. В процессе изомеризации могут изомеризоваться даже олигосахариды (трисахариды и высшие сахариды), имеющие структуру альдозы.

Все приведенные выше германийорганические соединения обладают очень низкой токсичностью [например, соединение, имеющее описанную выше формулу (2), где n = 1, R₁ = R₂ =R₃ = H и X = OH (соединение N 1 в табл. 2), показывает значение ЛД₅₀, равное по меньшей мере 6 г/кг для мышей, и ЛД₅₀, равное по меньшей мере 10 г/кг для крыс, при пероральном введении], являются безопасными соединениями и исключительно стабильны. Так как эти германийорганические соединения являются дорогостоящим и ценным сырьем, желательно, чтобы они могли быть выделены и регенерированы из соответствующих реакционных смесей для повторного использования. Однако как сахариды, так и германийорганические соединения являются органическими соединениями с достаточно высокими молекулярными массами, и не существует метода эффективного разделения соединений этих двух типов.

Ввиду вышеизложенного авторы настоящего изобретения провели всестороннее исследование метода выделения и регенерации германийрганического соединения из реакционной смеси, получаемой при изомеризации соединения, имеющего структуру альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии указанного германийорганического соединения, используемого в качестве изомеризующего агента или ускорителя изомеризации. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили, что органическое соединение может быть эффективно выделено и регенерировано путем применения ионообменных мембран. Это обнаружение и привело к созданию настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к способу весьма эффективного выделения и регенерации германийорганического соединения с использованием ионообменных мембран из реакционной смеси, получаемой при изомеризации соединения, имеющего структуру альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии указанного германийорганического соединения, используемого в качестве агента изомеризации или ускорителя изомеризации.

Настоящее изобретение относится к способу выделения и регенерации германийорганического соединения из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение, который включает прохождение электрического тока через смешанный раствор, содержащий сахарид(ы) и германийорганическое соединение, в одном или более отсеков, каждый из которых ограничен одной парой анионообменной мембраны и катионообменной мембраны, расположенных друг против друга, и где анодный участок ограничен анионообменной мембраной, а катодный участок ограничен катионообменной мембраной, для выделения и регенерации указанного германийорганического соединения из указанного смешанного раствора.

Фиг. 1 является схематическим изображением, показывающим главные части элекродиализатора для осуществления способа про настоящему изобретению.

Фиг. 2 является схематическим изображением, показывающим главные части другого электродиализатора для осуществления способа по настоящему изобретению.

Настоящее изобретение описано подробно далее. По настоящему изобретению сахарид(ы), содержащийся(щиеся) в смешанном растворе, может(гут) быть предпочтительно, например, соединениями, представленными в колонке изомеризуемых соединений (А) и в колонке продуктов изомеризации (В) в табл. 1. Сахарид(ы) может(гут) быть одним или более сахаридами. Реакционная смесь, полученная вышеуказанной изомеризацией, содержит продукт изомеризации (В), германийорганическое соединение, используемое в качестве агента изомеризации или ускорителя изомеризации, и непрореагировавшее соединение (А). Настоящее изобретение может эффективно применяться, в частности, для выделения и регенерации германийорганического соединения из водного раствора, содержащего указанные выше компоненты, т.е. продукт изомеризации (В), германийорганическое соединение, используемое в качестве агента изомеризации или ускорителя изомеризации, и непрореагировавшее соединение (А).

По настоящему изобретению германийорганическое соединение, которое выделяют и регенерируют, является, например, соединением, представленным описанной выше формулой (2). Его примерами могут быть такие соединения формулы (2), где радикал R₁-(C)_n-R₂, радикал R₃ и радикал X представляют собой группы, показанные в табл. 2 - 4. В этих таблицах связь, которой обладает группа, не показана.

Далее описывается метод (электродиализ) данного изобретения для выделения и регенерации германийорганического соединения. На фиг. 1 и 2 схематически показаны главные части прибора для осуществления способа данного изобретения.

На фиг. 1: А представляет собой анионообменную мембрану и К - катионообменную мембрану. Эти две ионообменные мембраны А и К помещены в контейнер 1 и расположены одна напротив другой на определенном расстоянии. Вместе с внутренней стенкой контейнера 1 они образуют отсек 2, отсек 3 и отсек 4. Отсек 3 является отсеком для раствора, который подлежит обработке, а отсеки 2 и 4 представляют собой отсеки для электролитического раствора (электродные пространства) соответственно.

Анод - 5 и катод - 6. Как показано на фиг. 1, анод 5 помещен в отсек электролитического раствора 2, ограниченный анионообменной мембраной А, а катод 6 помещен в отсек электролитического раствора 4, ограниченный катионообменной мембраной К. В процессе работы между электродами 5 и 6 создают определенную разность потенциалов. Таким образом, анионный компонент в растворе, который подлежит обработке, эффективно движется в отсек 2 через анионообменную мембрану А, а катионный компонент в растворе, который подлежит обработке, движется в отсек 4 через катионообменную мембрану К, и эти два компонента независимо друг от друга выделяются и регенерируются.

Емкость 7 - для раствора, который подлежит обработке, и 8 представляет собой емкость электролитического раствора. Отобранный из емкости 7 раствор, подлежащий переработке, подают в отсек 3 для раствора, который подлежит переработке, по трубопроводу 9 с помощью насоса P; подвергают обработке способом погруженного диализа в отсеке 3; возвращают в емкость 7 по трубопроводу 10; таким образом, этот раствор рециркулируют. Одновременно, отобранный из емкости 8 электролитический раствор (например, водный раствор нитрата натрия) подают по трубопроводу 11 с помощью насоса P в отсек 2; в этот раствор поступают компоненты, которые проходят через анионообменную мембрану А; этот раствор подают в отсек для электролитического раствора 4 по трубопроводу 12; в емкость 8 раствор возвращают по трубопроводу 13; таким образом осуществляется рециркуляция раствора.

На фиг. 2 в виде схемы показаны главные части другого электродиализатора, используемого по настоящему изобретению. На фиг. 2 для обозначения частей аппарата, соответствующих таким же частям аппарата, изображенного на фиг. 1, используются те же самые обозначения.

В аппарате, представленном на фиг. 2, множество катионообменных мембран К и множество анионообменных мембран А расположены поочередно между анодом 5 и катодом 6 таким образом, что в каждой паре катионообменная мембрана К и анионообменная мембрана А располагаются непосредственно одна напротив другой. Как представлено на фиг. 2, аппарат содержит множество отсеков 3X₁, 3X₂,..., 3X_n, в которых каждый участок анода 5 ограничен анионообменной мембраной А, а каждый участок катода 6 ограничен катионообменной мембраной К (в каждый из этих отсеков подают раствор, подлежащий обработке), и множество отсеков 3Y₁, 3Y₂,..., 3Y_n, в каждом из которых анодной стороной 5 является катионообменная мембрана К и катодной стороной является анионообменная мембрана А. Отсеки 3X₁, 3X₂,..., 3X_n и отсеки 3Y₁, 3Y₂,..., 3Y_n располагают поочередно. На фиг. 2: 14 представляет собой трубопровод для подачи раствора, подлежащего обработке, и 15 представляет собой трубопровод для подачи раствора электролита.

Приведенное выше описание представляет собой описание устройства аппарата, представленного на фиг. 2 (в том случае, когда число отсеков 3X₁, 3X₂, . . ., 3X_n и 3Y₁, 3Y₂,..., 3Y_n равно единице, общее количество отсеков равно трем, данный прибор, по существу, является прибором, изображенным на фиг. 1). Прибор, представленный на фиг. 2, может быть любым аппаратом типа пресс-фильтра или типа комплексного электролизера (типа емкости для хранения воды), поскольку аппарат этого типа имеет описанное выше строение. Каждая из анионо- и катионообменных мембран может представлять собой мембрану гомогенного типа, мембрану гетерогенного типа, конденсатного или полимерного типа (применяется также в аппарате, представленном на фиг. 1). На фиг. 2 не показаны трубопровод для спуска раствора, подлежащего обработке, а также трубопровод для спуска раствора электролита, но эти трубопроводы устанавливаются так же, как показано на фиг. 1, и при необходимости может использоваться любой тип загрузки или рециркулирования.

В процессе работы аппарата, представленного на фиг. 2, подлежащий обработке раствор по данному изобретению, т.е. смешанный раствор, содержащий сахарид(ы) и германийорганическое соединение, подают в отсеки 3X₁, 3X₂,..., 3X_n по трубопроводу 14. Воду или водный раствор, содержащий соответствующий электролит (например, водный раствор нитрата натрия), подают в отсеки 3Y₁, 3Y₂, . .., 3Y_n. В качестве раствора электролита для отсеков 5 и 6 используют соответствующий раствор. Таким раствором может служить любой раствор, способный проводить электричество, и может являться тем же раствором, что подается в отсеки 3Y₁, 3Y₂,..., 3Y_n.

Используемая в процессе работы диализатора разность потенциалов на анионообменном и катионообменном устройствах составляет предпочтительно около 0,1-1,0 В, плотность тока составляет около 1-20 А/дм². Напряжение и плотность тока не имеют ограничений и могут устанавливаться в зависимости, например, от вида(ов) и концентрации(й) сахарида(ов) и германийорганического соединения, которые находятся в обрабатываемом растворе, и шкалы используемого электродиализатора.

В процессе работы катионы в обрабатываемом растворе проходят через катионообменные мембраны К, а анионы в обрабатываемом растворе проходят через анионообменные мембраны А; в результате катионы и анионы движутся из множества отсеков 3X₁, 3X₂,..., 3X_n, каждый из которых ограничен анионообменной мембраной А и катионообменной мембраной К, в направлении противоположно заряженных электродов в отсеки 3Y₁, 3Y₂,..., 3Y_n, и таким образом осуществляется разделение. В отсеках 3X₁, 3X₂,..., 3X_n для обрабатываемого раствора остаются вещества, не обладающие зарядом, посредством чего происходит разделение.

Для понимания настоящего изобретения необходимо учесть, прежде всего, что германийорганические соединения являются электролитами, каждый состоящий из катиона и аниона, которые способны проходить через катионообменную мембрану и анионообменную мембрану соответственно. Таким образом, посредством подачи смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и германийорганическое соединение, в отсеки 3X₁, 3X₂,..., 3X_n и в результате проведения описанного выше электродиализа непрерывным способом анионы и катионы, составляющие германийорганическое соединение, продвигаются через катионообменные мембраны и анионообменные мембраны соответственно из отсеков подлежащего обработке раствора 3X₁, 3X₂,..., 3X_n в отсеки для раствора электролита 3Y₁, 3Y₂,..., 3Y_n, в результате чего их можно разделить и регенерировать. Несмотря на то что заряженное состояние соединения формулы (2) неизвестно, соединение может быть отделено от сахарида(ов) и регенерировано очень эффективно с помощью способа по настоящему изобретению.

Примеры. Настоящее изобретение описывается с помощью примеров. Однако необходимо указать, что данное изобретение не ограничивается этими примерами.

В каждом из приведенных примеров использовался опыт по выделению и регенерации германийорганического соединения из смесевого раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение (обычно в качестве образца использовался полутораоксид 2-карбоксиэтилгермания), или полученного в процессе реакции изомеризации. В каждом опыте применяли электродиализатор, строение которого показано на фиг. 1.

Пример 1. В опыте используют электродиализатор с ячейкой, содержащей три отсека, Selemion DU-Ob (торговая марка, продукт Asahi Glass Co., Ltd., эффективная площадь мембран = 2,09 дм²/на пару); и емкости для хранения и трубопроводы присоединяют к нему так, как показано на фиг. 1. В качестве насоса P используют два независимых насоса, один - для циркуляции раствора, подлежащего обработке, другой - для циркуляции электродного раствора. В качестве катионообменной мембраны К используют Selemion CMV (торговая марка, катионообменная мембрана для сильнокислотного компонента, продукт Asahi Glass Co., Ltd. ), в качестве анионообменной мембраны А используют Selemion AMV (торговая марка, анионообменная мембрана для сильнощелочного компонента, продукт Asahi Glass Co., Ltd.).

Опыт проводят следующим образом. Как показано на фиг. 1, обрабатываемый раствор из емкости для хранения 7 вводят при помощи насоса P в отсек 3 для обрабатываемого раствора, в котором установлены анионообменная мембрана А и катионообменная мембрана К, раствор циркулирует по замкнутой линии. Электродный раствор (0,5н. водный раствор нитрата натрия) вводят в отсеки 2 и 4 для раствора электролита, раствор циркулирует по замкнутой линии. В этом состоянии между катодом и анодом пропускают электрический ток с напряжением 0,2 В и плотностью тока 8 А/дм². Скорость подачи и скорость циркулирования раствора, подлежащего обработке, и раствора электролита составляет 2 см/с (вычислена как линейная скорость относительно поверхности мембраны).

В примере 1, там, где он используется, в качестве образца раствора берут раствор, содержащий глюкозу в виде сахарозы в концентрации 10,1 мМ/л. и полутораоксид 2-карбоксиэтилгермания (далее обозначается как Ge-132) в качестве германийорганического соединения в концентрации 4,15 мМ/л. Приблизительно 10 мл образца раствора помещают в емкость 7, вводят в отсек 3 с помощью насоса P и устанавливают режим циркуляции. 50 мл 0,5н. раствора нитрата натрия используют в качестве раствора электролита, вводят в отсеки 2 и 4 и устанавливают режим циркуляции, как показано на фиг. 1. Длительность процесса обессоливания составляет 15 или 30 мин.

Затем образец раствора возвращают в емкость 7, а раствор электролита возвращают в емкость 8 и в каждом из растворов определяют концентрацию глюкозы и концентрацию Ge-132 для определения соответствующего уменьшения соотношений после 15 или после 30 мин. Концентрацию глюкозы измеряют методом калибровочной кривой высокоэффективной жидкостной хроматографии, концентрацию Ge-132 измеряют стандартным дополнительным методом атомной спектроскопии (flame atomic spectroscopy).

Результаты приведены в табл. 5.

Примеры 2-6. Повторяют методику примера 1 с той разницей, что в качестве компонента сахарида в смешанном растворе используют фруктозу (пример 2), смесь глюкоза/фруктоза (пример 3), лактозу (пример 4), лактулозу (пример 5) и смесь лактоза/лактулоза (пример 6), и относительное уменьшение содержания определяют после 15 или 30 минут проведения обессоливания. Результаты также приведены в табл. 5.

Из результатов, полученных по примерам 1-6, видно, что способ по настоящему изобретению позволяет очень эффективно выделять и регенерировать германийорганическое соединение. В примере 1 относительное уменьшение содержания Ge-132 через 15 мин составляет 76,80% (соединение переходит в раствор электролита и регенерируют его таким образом), через 30 мин уменьшение содержания составляет 96,11%. Аналогичные тенденции видны в примерах 2-6. Таким образом, получают отличный результат разделения и регенерации.

Пример 7. Применение способа данного изобретения для смеси, полученной в результате изомеризации глюкозы во фруктозу.

Раствор Ge-132 (75 мМ/л) добавляют к раствору глюкозы (150 мл), доводят значение pH до 9,03 гидроксидом натрия и подвергают изомеризации (глюкозы во фруктозу) посредством встряхивания при температуре 80^oC. Спустя три часа определяют количество образованной фруктозы и количество оставшейся глюкозы, используя ВЖХ-хроматограф (Shimadzu 7A). В результате коэффициент изомеризации глюкозы во фруктозу составляет более 98,9%. Концентрации глюкозы, фруктозы и Ge-132 в изомеризационой смеси составляют 1,65 мМ/л, 148 мМ/л и 75 мМ/л соответственно. Смесь десятикратно разбавляют и измеряют относительное уменьшение содержания после 15-минутного электродиализа или после 30-минутного электродиализа так же, как и в примере 1. Результаты приведены в табл. 6.

Промышленная применимость.

Как указывалось ранее, способ данного изобретения позволяет очень эффективно выделить и регенерировать германийорганическое соединение из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение, с использованием ионообменных мембран. Кроме того, способ по настоящему изобретению особенно эффективен для выделения и регенерации германийорганического соединения из реакционной смеси, полученной при изомеризации соединения структуры альдозы в соединение структуры кетозы, которая протекает при использовании указанного германийорганического соединения в качестве агента изомеризации или ускорителя изомеризации.

Способом по настоящему изобретению германийорганическое соединение может быть очень эффективно выделено и регенерировано из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение. Данное изобретение особенно эффективно для выделения и регенерации германийорганического соединения из реакционной смеси, полученной в процессе изомеризации соединения, имеющего структуру альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии указанного германийорганического соединения в присутствии или в отсутствие изомеразы (т.е. невзирая на присутствие или отсутствие изомеразы). Через смешанный раствор, содержащий сахарид(ы) и германийорганическое соединение, в отсеке, где анодный участок ограничен анионообменной мембраной, а катодный участок ограничен катионообменной мембраной, для выделения и удаления указанного германийорганического соединения пропускают электрический ток. Способ путем применения ионообменных мембран позволяет эффективно выделять и регенерировать германийорганические соединения, которые являются дорогостоящим и ценным сырьем, из соответствующих реакционных смесей для повторного использования. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 табл.

1. Способ выделения и регенерации германийорганического соединения из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение, который включает пропускание электрического тока через смешанный раствор, содержащий сахарид(ы) и германийорганическое соединение и находящийся в одном или более отсеков, каждый из которых ограничен одной парой анионобменной мембраны и катионобменной мембраны, расположенными друг против друга, и в которых анодный участок ограничен анионобменной мембраной, а катодный участок ограничен катионобменной мембраной для выделения и регенерации указанного германийорганического соединения из указанного смешанного раствора. 2. Способ по п.1 выделения и регенерации германийорганического соединения из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение, где германийорганическим соединением является германийорганическое соединение, представленное следующей формулой 2

где R₁-R₃ смогут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет собой атом водорода, низшую алкильную группу, карбоксиалкильную группу, замещенную или незамещенную фенильную группу или аминогруппу, которая может быть защищена подходящей защитной группой;
Х представляет собой гидроксильную группу, О - низшую алкильную группу, аминогруппу или соль, представленную OY (где Y представляет собой металл или основное соединение);
n является целым числом 1 или более. 3. Способ по п.1 или 2 выделения и регенерации германийорганического соединения из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение, где смешанным раствором является смешанный раствор, содержащий смесь сахаридов и германийорганическое соединение, полученный при изомеризации соединения, имеющего структуру альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии указанного германийорганического соединения. 4. Способ по пп.1, 2 или 3 выделения и регенерации германийорганического соединения из смешанного раствора, содержащего сахарид(ы) и указанное германийорганическое соединение, где смешанным раствором является смешанный раствор, содержащий смесь сахаридов и германийорганическое соединение, полученный при изомеризации соединения, имеющего структуру альдозы, в соединение, имеющее структуру кетозы, в присутствии указанного германийорганического соединения и изомеразы.