Способ получения эритрулозы из дигидроксиацетона и формальдегида Российский патент 2021 года по МПК B01J23/06 B01J23/745 B01J23/75 C07H1/00 C07H3/02 

Описание патента на изобретение RU2741007C1

Изобретение относится к синтезу природных моносахаридов, а именно, к синтезу эритрулозы (S-1,3,4-тригидрокси-2-бутанон, L-глицеро-2-тетрулоза) из несахароподобного сырья - дигидроксиацетона (ДГА) и формальдегида в присутствии цеолитоподобных имидазолятных каркасов. В природе эритрулоза встречается в спелых красных ягодах (например, малины), поэтому ее называют малиновым сахаром. Эритрулоза используется в косметических средствах для автозагара, чаще всего в комбинации с дигидроксиацетоном благодаря тому, что может вступать в реакцию с аминокислотой кератинсульфата наружного слоя кожи, придавая коже коричневый оттенок. Эритрулоза также используется как интермедиат для синтеза некоторых противоинфекционных препаратов.

Промышленно эритрулозу выделяют из натурального сырья (ягод малины) или получают биотехнологическим методом из молекул полисахаридов в присутствии бактерии Gluconobacter senedeus [T.K. Lindhorst, Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry - 1st. Wiley-VCH, 2007. ISBN 3-527-31528-4]. С применением бактерий и ферментов в качестве катализаторов возможно получение эритрулозы также из других органических соединений [US 2019136278, C12N 9/04, 09.05.2019; WO 0142483, C12P 19/02, 14.06.2001; DE 102008006101, C12P 19/02, 30.07.2009]. Например, описан синтез L-эритрулозы из эритрола ((2R,3S)-бутан-1,2,3,4-тетрол, мезоэритрит, эритриол, эритритол, E968)

в присутствии бактерий Acetobacter suboxydans (ATCC 621) в среде, содержащей пептон и дрожжевой экстракт, или дрожжевой экстракт и карбонат кальция [CN 103952334, C12N 1/20, 25.03.2014]. Недостатком этого способа является низкий выход 23% L-эритрулозы.

Показана возможность получения эритрулозы из смеси эритрола и глицерина в присутствии дрожжей Yarrowia lipolytica (W29 RIY210) [WO 2017194424, C12N 9/32, 16.11.2017]. В результате катаболизма эритрола (процесса метаболического распада) конверсия эритритола в эритрулозу может достигать 65% с производительностью по эритролу 0,59-1,05 г/(л·ч), а по эритрулозе – 0,20 г/(л·ч).

Общими недостатками биотехнологических методов является низкие скорости реакции, высокая стоимость исходных соединений, а также необходимость отделения продуктов от дрожжевой или бактериальной биомассы.

Из гидроксипирувата литиевой соли и гликолевого альдегида в присутствии биогибридного катализатора, состоящего из ферментов (транскетолазы), иммобилизованных на слоистые двойные гидроксиды Zn2Al-NO3 и Mg2Al-NO3, эритрулоза получается с выходом 56%

[K. Benaissi, V. Helaine, V. Prevot, C. Forano, L. Hecqueta, Efficient immobilization of yeast transketolase on layered double hydroxides and application for ketose synthesis, Adv. Synth. Catal., 353 (2011) 1497-1509].

Описаны примеры селективного синтеза эритрулозы из формальдегида в неводных растворителях, таких как ДМФА и ДМСО, в присутствии в качестве катализаторов органических соединений - 2-диметиламиноэтанола и тиамингидрохлорида [Y. Shigemasa, A. Okano, H. Saimoto, R. Nakashima, The favored Formation DL-glycero-tetrulose in the Formose reaction, Carbohydr. Res., 162 (1987) С1-С3]. Однако выход эритрулозы в их присутствии не превышает 23%.

Показано [A.L. Weber, The sugar model: Catalysis by amines and amino acid products, Origins of Life and Evolution of the Biosphere, 31 (2001) 71-86], что проведение реакции альдольной конденсации 30 мМ формальдегида и 20-30 мМ гликолевого альдегида в течение 5-6 дней при 50°С в присутствии 10 мМ аммиака или аминов (включая аминокислоты, например, аланин) и 200 мМ ацетата натрия (рН реакционной смеси 5.5) эритрулоза образуется в количестве 2.5-3%

.

Альдольная конденсация формальдегида и дигидроксиацетона также позволяет получать эритрулозу

.

В качестве катализаторов этой реакции предлагают использовать никельфосфатные цеолитоподобные структуры (VSB-5) [.V. Delidovich, M.N. Timofeeva, A. Yu. Orlov, V.N. Panchenko, Zubair Hasan, S.H. Jhung, O.P. Tarana, V.N. Parmon, Nickel phosphate molecular sieves VSB-5 as heterogeneous catalysts for synthesis of monosaccharides from formaldehyde and dihydroxyacetone, New J. Chem., 36 (2012) 2201-2204]. В присутствии 0,03 мас.% VSB-5 при 80°С за 2 ч реакции конверсия дигидроксиацетона составляет 39%, а выход эритрулозы - 49%.

Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению является синтез эритрулозы из формальдегида и дигидроксиацетона в присутствии фосфатных катализаторов в нейтральных водных средах (pH 7,0-7,7) при 80°С [A.N. Simonov, L.G. Matvienko, O.P. Pestunova, V.N. Parmon, N.A. Komandrova, V.A. Denisenko and V.E. Vas'kovskii, Selective synthesis of erythrulose and 3-pentulose from formaldehyde and dihydroxyacetone catalyzed by phosphates in a neutral aqueous medium, Kinet. Catal., 48 (2007) 550-555]. В цитированной работе показана возможность применения как гомогенного, так и гетерогенного катализаторов (таблица 1). Альдольная конденсация формальдегида и дигидроксиацетона в растворе фосфатного буфера (Na2HPO4+KH2PO4), рН 7.3, позволяет получать эритрулозу за 0.75 ч с выходом 46%. Недостатком этого метода является проблема отделения фосфатов от продуктов реакции. В присутствии гетерогенных фосфатных катализаторов, таких как Сa3(PO4)2 и природный гидроксиапатит, эритрулоза также образуется с высоким выходом [A.N. Simonov, L.G. Matvienko, O.P. Pestunova, V.N. Parmon, N.A. Komandrova, V.A. Denisenko and V.E. Vas'kovskii, Selective synthesis of erythrulose and 3-pentulose from formaldehyde and dihydroxyacetone catalyzed by phosphates in a neutral aqueous medium, Kinet. Catal., 48 (2007) 550-555]. Стоит отметить, что рН раствора 7,3 достигается за счет частичного гидролиза и вымывания фосфатных солей. В присутствии этих катализаторов в количестве 1 мас.% при 40°С за 100 ч реакции выход эритрулузы составляет 45-50% при 70-85% конверсии ДГА (табл. 1).

Способы по прототипу обладают следующими недостатками:

- Необходимость проведения процесса в гомогенных условиях.

- Необходимость проведения процесса при высоких загрузках катализатора.

- Необходимость проведения процесса при длительных временах контакта.

- Значительное количество побочных продуктов.

Задачей изобретения является разработка каталитического способа получения эритрулозы из дигидроксиацетона и формальдегида в присутствии гетерогенных каталитических систем.

Поставленная задача решается тем, что процесс альдольной конденсации формальдегида и дигидроксиацетона проводят при температуре не выше 80°С, предпочтительно при 60°С, в водном растворе при рН 7,54-8,71, который регулируется количеством введенного катализатора, представляющего собой цеолитоподобный имидазолятный каркас (ZIF), образованный катионами Zn(II), Co(II), Fe(II), Cd(II) и органическими линкерами, такими как имидазол (Im), 2-метилимидазол (mIm), 2-этилимидазол (eIm) и имидазол-2-карбоксиальдегид (ica) (таблица 2), причем концентрацию катализатора берут в пределах 0,01-0,035 мас.%, предпочтительно 0.01 мас.%, процесс ведут в течение 0.5-5 ч, предпочтительно 0.5 ч.

Цеолитоподобный имидазолятный каркас (ZIF) может быть получен в соответствии с известными в литературе способами [Y.-R. Lee, M.-S. Jang, H.-Y. Cho, H.-J. Kwon, S. Kim, W.-S. Ahn, ZIF-8: A comparison of synthesis methods, Chem. Eng. J., 271 (2015) 276-280; B.N. Bhadra, P.W. Seo, N.A. Khan, S.H. Jhung, Hydrophobic cobalt-ethylimidazolate frameworks: phase-pure syntheses and possible application in cleaning of contaminated water, Inorg. Chem., 55 (2016) 11362-11371; J. Qian, F. Sun, L. Qin, Hydrothermal synthesis of zeolitic imidazolate framework-67 (ZIF-67) nanocrystals, Mater. Lett., 82 (2012) 220-223; W. Morris, C.J. Doonan, H. Furukawa, R. Banerjee, O.M. Yaghi, Crystals as molecules: Postsynthesis covalent functionalization of zeolitic imidazolate frameworks, J. Am. Chem. Soc., 130 (2008) 12626-12627].

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В стеклянный реактор объемом 250 мл, снабженный магнитной мешалкой и обратным холодильником, загружают 1,35 мл (7.5 М) раствора формальдегида, 45 мг (0,5 мМ) дигидроксиацетона, 100 мл воды, очищенной с помощью установки Milli-Q (Millipore, США), 35 мг (0.035 мас.%) катализатора ZIF-8 и смесь нагревают до 80°С. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 8,36. Реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании (1000 об/мин) в течение 0,5 ч. ZIF-8 получают из нитрата цинка и 2-метилимидазола по методике, описанной в работе [Y.-R. Lee, M.-S. Jang, H.-Y. Cho, H.-J. Kwon, S. Kim, W.-S. Ahn, ZIF-8: A comparison of synthesis methods, Chem. Eng. J., 271 (2015) 276-280]. Реакционный раствор анализируют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе Shimadzu Prominence LC-20. Концентрацию формальдегида определяют спектрофотометрическим методом с предварительной дериватизацией хромотроповой кислотой. Конверсия дигидроксиацетона составляет 43%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 45, 24 и 3%, соответственно.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 60%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 38, 33 и 9%, соответственно.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 5 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 86%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 21, 27 и 46%, соответственно.

Пример 4. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что в реактор загружают 10 мг (0,01 мас.%) катализатора. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 7,54. Конверсия дигидроксиацетона составляет 26%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 40, 22 и 0%, соответственно.

Пример 5. Аналогичен примеру 4, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 31%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 41, 25 и 3%, соответственно.

Пример 6. Аналогичен примеру 4, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 2 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 53%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 49, 27 и 5%, соответственно.

Пример 7. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что реакцию проводят при 65°С. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 8,36. Конверсия дигидроксиацетона составляет 26%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 56, 23 и 0%, соответственно.

Пример 8. Аналогичен примеру 7, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 42%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 54, 22 и 1%, соответственно.

Пример 9. Аналогичен примеру 6, отличие состоит в том, что реакцию проводят при 65°С. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 7,54. Конверсия дигидроксиацетона составляет 22%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 52, 21 и 2%, соответственно

Пример 10. Аналогичен примеру 9, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 4 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 38%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 49, 23 и 0%, соответственно

Пример 11. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что в качестве катализатора используют ZIF-14, полученный из нитрата цинка и 2-этилимидазола по методике, описанной в работе [B.N. Bhadra, P.W. Seo, N.A. Khan, S.H. Jhung, Hydrophobic cobalt-ethylimidazolate frameworks: phase-pure syntheses and possible application in cleaning of contaminated water, Inorg. Chem., 55 (2016) 11362-11371]. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 8.60. Конверсия дигидроксиацетона составляет 50%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 38, 27 и 12%, соответственно.

Пример 12. Аналогичен примеру 11, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 57%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 35, 31 и 14%, соответственно.

Пример 13. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что в качестве катализатора использовали ZIF-71, полученный из нитрата цинка и 2-этилимидазола по методике, описанной в работе [B.N. Bhadra, P.W. Seo, N.A. Khan, S.H. Jhung, Hydrophobic cobalt-ethylimidazolate frameworks: phase-pure syntheses and possible application in cleaning of contaminated water, Inorg. Chem., 55 (2016) 11362-11371]. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 8.71. Конверсия дигидроксиацетона составляет 66%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 33, 28 и 14%, соответственно.

Пример 14. Аналогичен примеру 13, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 74%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 30, 28 и 15%, соответственно.

Пример 15. Аналогичен примеру 13, отличие состоит в том, что в реактор загружают 10 мг (0,01 мас.%) катализатора и реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 0,5 ч при 65°С. В этих условиях рН раствора составляет 7.54. Конверсия дигидроксиацетона составляет 15%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 60, 19 и 0%, соответственно.

Пример 16. Аналогичен примеру 15, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 21%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 54, 22 и 0%, соответственно.

Пример 17. Аналогичен примеру 15, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 2 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 26%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 50, 24 и 1%, соответственно.

Пример 18. Аналогичен примеру 2, отличие состоит в том, что в качестве катализатора использовали ZIF-67, полученный из нитрата кобальта и 2-метилимидазола по методике, описанной в работе [J. Qian, F. Sun, L. Qin, Hydrothermal synthesis of zeolitic imidazolate framework-67 (ZIF-67) nanocrystals, Mater. Lett., 82 (2012) 220-223]. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 8.32. Конверсия дигидроксиацетона составляет 13%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 35, 23 и 2%, соответственно.

Пример 19. Аналогичен примеру 18, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 5 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 21%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 28, 27 и 9%, соответственно.

Пример 20. Аналогичен примеру 2, отличие состоит в том, что в качестве катализатора использовали ZIF-90, полученный из нитрата кобальта и имидазол-2-карбоксиальдегида по методике, описанной в работе [W. Morris, C.J. Doonan, H. Furukawa, R. Banerjee, O.M. Yaghi, Crystals as molecules: Postsynthesis covalent functionalization of zeolitic imidazolate frameworks, J. Am. Chem. Soc., 130 (2008) 12626-12627]. В этих условиях рН реакционного раствора составляет 8,34. Конверсия дигидроксиацетона составляет 25%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 33, 31 и 8%, соответственно.

Пример 21. Аналогичен примеру 20, отличие состоит в том, что реакционную массу выдерживают при интенсивном перемешивании в течение 5 ч. Конверсия дигидроксиацетона составляет 36%, выход эритрулозы, пентоз (арабинозы и рибозы) и гексоз (фруктозы и глюкозы) - 25, 35 и 17%, соответственно.

Обобщенные данные по результатам проведения процесса по примерам 1-21 приведены в таблице 3. Конверсия ДГА рассчитана как выход продукта на количество прореагировавшего дигидроксиацетона.

Приведенные в таблице 3 результаты демонстрируют:

1. Влияние продолжительности процесса и температуры реакции на конверсию дигидроксиацетона и выход эритрулозы концентрации катализатора;

2. Возможность регулирования выхода эритрулозы изменением структуры цеолитоподобного имидазолятного каркаса, а также варьированием концентрации выбранного катализатора.

Таким образом, предлагаемый гетерогенный способ получения эритрулозы из ДГА и формальдегида в присутствии цеолитоподобных имидазолятных каркасов позволяет сделать процесс более технологичным, при этом сохраняется выход целевого продукта, что может быть использовано в промышленном применении.

Таблица 1 - Получение эритрулозы из формальдегида (0.1 моль/л) и ДГА (5 ммоль/л) в присутствии фосфатных каталитических систем [A.N. Simonov, L.G. Matvienko, O.P. Pestunova, V.N. Parmon, N.A. Komandrova, V.A. Denisenko and V.E. Vas'kovskii, Selective synthesis of erythrulose and 3-pentulose from formaldehyde and dihydroxyacetone catalyzed by phosphates in a neutral aqueous medium, Kinet. Catal., 48 (2007) 550-555].

Катализатор Т, °С рН Время, ч Конверсия ДГА, % Выход, % Тип Концентрация, мас.% Эритрулоза С5 С6 Na2HPO4+KH2PO4 0.02M 80 7.3 0.75 87 46 31 11 Гидроксиапатит 1.0 40 7.3 100 80-85 45-50 35-40 н.д. Ca3(PO4)2 1.0 40 7.3 100 70 45-50 35-40 н.д.

Таблица 2 - Структуры органических линкеров, используемых для синтеза ZIF

Название Обозначение Структура Имидазол Im 2-Метилимидазол mIm 2-Этилимидазол eIm Имидазол-2-карбоксиальдегид ica

Таблица 3 - Примеры получения эритрулозы из формальдегида (0,1 моль/л ) и ДГА (5 ммоль/л) с использованием ZIF в качестве катализаторов.

Пример Катализатор Условия Конверсия ДГА, % Выход, % Концентрация катализатора, мас.% Время, ч Т, °С рН Гликолевый альдегид Эритрулоза Арабиноза Рибоза Фруктоза (Глюкоза) 1 ZIF-8 0.035 0.5 80 8.36 43 28 45 4 20 3 (0) 2 0.035 1 80 8.36 60 20 38 6 27 9 (0) 3 0.035 5 80 8.36 86 6 21 7 20 41 (5) 4 0.010 0.5 80 7.54 26 38 40 1 21 0 (0) 5 0.010 1 80 7.54 31 31 41 5 20 3 (0) 6 0.010 2 80 7.54 53 19 49 5 22 5 (0) 7 0.035 0.5 65 8.36 26 21 56 5 18 0 (0) 8 0.035 1 65 8.36 42 23 54 2 20 1 (0) 9 0.010 2 65 7.54 22 25 52 2 19 2 (0) 10 0.010 4 65 7.54 38 28 49 2 21 0 (0) 11 ZIF-14 0.035 0.5 80 8.60 50 23 38 6 21 12 (0) 12 0.035 1 80 8.60 57 20 35 7 24 14 (0)

Таблица 3 - Примеры получения эритрулозы из формальдегида (0,1 моль/л) и ДГА (5 ммоль/л) с использованием в качестве катализаторов ZIF. (продолжение)

Пример Катализатор Условия Конверсия ДГА, % Выход, % Концентрация катализатора, мас.% Время, ч Т, °С рН Гликолевый альдегид Эритрулоза Арабиноза Рибоза Фруктоза (Глюкоза) 13 ZIF-71 0.035 0.5 80 8.71 66 25 33 6 22 8 (6) 14 0.035 1 80 8.71 74 27 30 6 22 9 (6) 15 0.010 0.5 65 7.54 15 21 60 1 18 0 (0) 16 0.010 1 65 7.54 21 24 54 1 21 0 (0) 17 0.010 2 65 7.54 26 25 50 1 23 1 (0) 18 ZIF-67 0.035 1 80 8.32 13 40 35 6 17 2 (0) 19 0.035 5 80 8.32 21 36 28 7 20 5 (4) 20 ZIF-90 0.035 1 80 8.34 25 28 33 6 25 4 (4) 21 0.035 5 80 8.34 36 23 25 7 28 12 (5)

Похожие патенты RU2741007C1

название год авторы номер документа
Штамм дрожжей Kluyveromyces marxianus ВКПМ Y-4290, применяемый для получения этанола на каталитических гидролизатах целлюлозы 2016
  • Сорокина Ксения Николаевна
  • Пармон Валентин Николаевич
RU2626544C1
БИОКАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНОЛА ИЗ ПЕНТОЗ 2008
  • Ефременко Елена Николаевна
  • Сенько Ольга Витальевна
  • Степанов Николай Алексеевич
  • Варфоломеев Сергей Дмитриевич
RU2391402C2
Вкусоароматическая добавка для обработки табачного сырья 2024
  • Карманов Денис Александрович
  • Моисеев Игорь Викторович
  • Лёзный Валерий Владимирович
  • Бондаренко Дмитрий Владленович
RU2822264C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ 1,1-ДИМЕТИЛГИДРАЗИНА 1993
  • Елизарова Г.Л.
  • Матвиенко Л.Г.
  • Пармон В.Н.
RU2063385C1
Способ получения глицидола 2023
  • Тимофеева Мария Николаевна
  • Лукоянов Иван Андреевич
  • Исаева Вера Ильинична
  • Кустов Леонид Модестович
  • Адонин Николай Юрьевич
RU2812568C1
КАТАЛИЗАТОР СИНТЕЗА β - ПИКОЛИНА КОНДЕНСАЦИЕЙ АКРОЛЕИНА С АММИАКОМ И СПОСОБЫ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ 1994
  • Иванова А.С.
  • Алькаева Е.М.
  • Андрушкевич Т.В.
RU2079360C1
СВЯЗУЮЩАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ УГЛЕВОДА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Джексон Роджер
  • Хэмпсон Карл
  • Робинсон Джеймс
  • Пакорель Бенедикт
RU2615431C2
ШИХТА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ В ТРИОКСИД СЕРЫ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2002
  • Симонова Л.Г.
  • Бальжинимаев Б.С.
  • Булгакова Ю.О.
  • Суриков В.А.
RU2216400C1
СПОСОБ БИОСИНТЕЗА РИБОНУКЛЕОТИДОВ 1994
  • Гончиков Г.Г.
  • Бархутова Д.Д.
  • Абросимова Е.В.
  • Булыгина Е.Н.
RU2097431C1
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ КАРБОНАТОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ КАРБОНАТОВ 1999
  • Лопаткин С.В.
  • Мысов В.М.
  • Ионе К.Г.
RU2161534C1

Реферат патента 2021 года Способ получения эритрулозы из дигидроксиацетона и формальдегида

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и относится к способу получения эритрулозы. Предложен способ получения эритрулозы из дигидроксиацетона и формальдегида методом альдольной конденсации, характеризующийся тем, что процесс альдольной конденсации формальдегида и дигидроксиацетона проводят при нагревании до температуры не выше 80°С в водном растворе при рН 7,54-8,71, где pH регулируется количеством введенного гетерогенного катализатора, представляющего собой цеолитоподобный имидазолятный каркас ZIF, образованный катионами Zn(II), Co(II), Fe(II), Cd(II) и органическими линкерами, выбранными из имидазола, 2-метилимидазола, 2-этилимидазола и имидазол-2-карбоксиальдегида. Предложен новый эффективный способ получения эритрулозы. 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 21 пр.

Формула изобретения RU 2 741 007 C1

1. Способ получения эритрулозы из дигидроксиацетона и формальдегида методом альдольной конденсации, характеризующийся тем, что процесс альдольной конденсации формальдегида и дигидроксиацетона проводят при нагревании до температуры не выше 80°С в водном растворе при рН 7,54-8,71, где pH регулируется количеством введенного гетерогенного катализатора, представляющего собой цеолитоподобный имидазолятный каркас ZIF, образованный катионами Zn(II), Co(II), Fe(II), Cd(II) и органическими линкерами, выбранными из имидазола, 2-метилимидазола, 2-этилимидазола и имидазол-2-карбоксиальдегида.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс альдольной конденсации формальдегида и дигидроксиацетона проводят при мольном избытке формальдегида по отношению к дигидроксиацетону, предпочтительно равном 20.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс альдольной конденсации формальдегида и дигидроксиацетона проводят при нагревании до температуры не выше 80°С, предпочтительно при 65°С.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация цеолитоподобных имидазолятных каркасов ZIF в растворе не превышает 0,035 мас.% в расчете на вес реакционной массы.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что время проведения процесса получения эритрулозы не превышает 2 ч, предпочтительно 0,5 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2741007C1

A.N
Simonov et al., Kinet
Catal., 2007, 48, стр
КОММУТАТОР ДЛЯ ПРЕРЫВАНИЯ ТОКА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ ПРИЕМНИКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 1922
  • Павловский С.М.
SU550A1
КОНВЕРСИЯ С1-3 ОКСИГЕНАТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДО С4-ОКСИГЕНАТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ОПОСРЕДОВАННАЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ МИКРОПОРИСТЫМ МАТЕРИАЛОМ 2015
  • Шунмугавель Сараванамуруган
  • Задаба Цубири Иранцу
  • Таарнинг Эсбен
  • Хольм Мартин Спангсберг
RU2710598C2
V
V
Butova et al, Russian Chemical Reviews, 2016, 85 (3) 280-307
"Технология катализаторов" под ред
И.П
Мухленова, Ленинград, "Химия", Ленинградское отделение, 1989, стр
Способ изготовления электрических сопротивлений посредством осаждения слоя проводника на поверхности изолятора 1921
  • Андреев Н.Н.
  • Ландсберг Г.С.
SU19A1

RU 2 741 007 C1

Авторы

Тимофеева Мария Николаевна

Громов Николай Владимирович

Медведева Татьяна Борисовна

Лукоянов Иван Андреевич

Таран Оксана Павловна

Пармон Валентин Николаевич

Даты

2021-01-22Публикация

2020-04-16Подача