Способ выделения стеринов Советский патент 1989 года по МПК C07J9/00 

Изобретение относится к способам получения стеринов из неомыляемых веществ сульфатного мьща, вьзделенных при его очистке, и предназначено для использования в целдолозно-бумажной промышленности при переработке сульфатного мыла с получением технических стеринов или смеси стеринов, содержащих в основном ситостерины и бе- тулин, применяемых в промьшшенности в качестве светостабкпизаторов древесной массы.

Цепью изобретения является увеличение вькода стеринов.

Согласно предлагаемому способу растворение неомыляемых веществ в органическом растворителе при кипячении ведут с добавлением ацетонитрила при соотношении неомыляемых веществ к ацетонитрилу, равном 1:(5-10), и выт деляют старины кристаллизацией.

Растворение неомыпяемых веществ сульфатного мыла в органическом растворителе с доба1влением ацетонитрила позволяет увеличивать выход стеринов за счет того, что ацётонитрип снижает растворимость стериновых компонентов при последующей кристаллизации их из смеси. Соотношение неомыляемых веществ и ацетонитрила как 1:(5-10) является оптимальньм, так как при уменьшении зтого соотношения до 1:4 снижается чистота целевого продукта ввиду кристаллизации вместе со стеряна- ми алифатических спиртов, а увеличение соотношения до 1:11 снижает выход стеринов.

Органический растворитель как зк-:- страгент для растворения неомыпяемых веществ может быть как полярный, про- пнловый спирт, изопропиловый спирт, зтилацетат, так и неполярный, бензин. Преимущественное соотношение неомыляемых веществ к экстрагенту - органическому растворителю 1:(3-5) обеспечивает наибольший выход стерннов и

ел Ь

00

их чистоту при добавлении ацетонитри ла.

Пример. Смесь неомьшяемых веществ в количестве 1 г, полз еннуго из сульфатного мыла от варки древесины лиственных пород (осины и березы) Котласского ЦБК, с содержанием стеринов 24,1% растворяют в 3 мл изопропилового спирта при массообъ- емном соотношении неомьшяемых ве- . ществ и изопропилового спирта, рав-: ном 1:3, при нагревании. В раствор добавляют 5 мл ацетонитрила и довог дят до кипения в колбе с обратным холодильником. Кипятят на водяной бане 3 мин. Полученную реакционную смесь охлаждают до комнатной темпе- ратуры и выдерживают в термостате при, в течение 3 ч. Вьзделивший ся светло-желтый осадок стеринов от фильтровьшают,высушивают, получают 0,156 г стеринов с т.пл. 110-115 С. Выход стеринов 65% от содержания их в неомьшяемых веществах. Содержание стариковых компонентов следующее, %: р-ситостерин 65,3, бетулин 10,1, коютестерин 11,5, гi-cитocтe- ipHH 13,1.

I П р и м е р 2. Неомьшяемые веще- jCTBa,полученные из сульфатного мьша 1Светогорског.о ЦБК от варки древеси- вы березы., осины, сосны и ели, с содержанием стеринов 28,0% в количестве 1 г растворяют при насрева- .НИИ на водяной бане в колбе с обрат- |ным холодильником в 4 мл пропилово- ср спирта, затем добавляют 10 мл ацетонитрила и смесь нагревают до кипения. Полученную реакционную массу ч охлаждают до комнатной температуры, а затем вьщерживают в термостате при в течение 4 ч. Осадок стеринов отфипьтровьшают и высзппивают, т.пл.120-125 0. Выход стеринов 0,18 т.е. 18% от неомьшяемых веществ и 65% от содержания стеринов в сырье Состав стерйновых компонентов следующий,%: -ситостерин 61,5, бетулин 10,4, кампестерин 12,8, «i-ситостерин и д р. стерины 15,3.

П р и мерз. 1 г неомьшяемык веществ , полученных из сульфатного мыла Сыктывкарского ЛПК от варки древесины диственных пород березы и осины с содержанием стеринов 24,3%, растворяют при нагревании в этилацета- те (3,2 мл), после чего добавляют 5 мл ацетонитрила. Смесь доводят до

5

5

0

j

0

5

0

0

55

кипения в колбе с обратным холодиль- НИКОМ на водяной бане и через 5 мин охлаждают до комнатной температуры, затем вьщерживают в термостате при 5 С в течение 3 ч. Выпавгаие кристалг лы стеринов ртфильтровьшают и высу шивают. Т.пл. 110-115°С.

Выход стеринов 0,16 г или 66% от содержания их в неомьшяемых веществах.

Пример4. К 1 г нейтральных веществ сульфатного мьша от варки ачешанных пород древесины (сосны, ОСИНЫ, березы, ели) Архангельского бумажного комбината с содержанием стеринов 23,9% добавляют 3 мл бензип на и 5 мл ацетонитрила и растворяют при кипячении на водяной бане в колбе с обратным холодильником. Кипятят смесь 5 мин до полного растворения нейтральных веществ, после чего смесь охлаждают до комнатной температуры, а затем в термостате при в течение 18ч. Вьшавшиё кристаллы отфильтровьшают на фильтре Шотта № 40, промьшают 4 мл бензина и высу- щивают до постоянного веса.

Выход стеринов 0,2 г или 18,1% от исходной навески нейтральных веществ. Т.пл. .

Выход стерниов 75,4% от содержания их в сырье.

Полученную кристаллическую фракцию стеринов анализируют методом газожидкостной хроматографии на хроматографе Хром-4. Стеклянная колонка с 1 1 ,20 м, dg 3 мм,5% SE-30 на хроматоке W-AW в изотерме , при 260°С со скоростью v 160 мг/ч газ-носитель-азот. По результатам анализа вьщеленная кристаллическая фракция стеринов содержит,%: -ситостерин 63,3, бетулин 22,8, кампестерин .5,7, 4ii-ситостерин 8,2.

Пример 5. К г неомьшяемых веществ сульфатного мыла от варки древесины лиственных пород осины и березы Котласского ЦБК с содержанием стеринов 24,1% добавляют 5 мл изо- проп1«1ового спирта и 5 мл ацетонитрила при нагревании. Смесь доводят до к дпения на водяной бане в колбе с обратным холодильником. Полученную смесь охлаждают при комнатной температуре, а затем в термостате при в течение 5 ч. Осадок отфильтровывают и высушивают. Получают 0,17 г кристаллов с т.Пл.110-J15 С.

Выход стеринов 70,9% от содержания их в неомыляемых веществах. Состав стериновых комронентов определяю методом ГЖХ аналогично примеру 4.

Примерб. 1 г неомыляемых ве щёств, полученных из сульфатного мыла Светогорского ЦКБ от варки древесины березы, сосны, ели, осины с содержанием стеринов 28,0%, растворя ют в 4 мл бензина при нагревании и добавляют 7 мл ацетснитрила, после чего смесь доводят до кипения. Кипятят 3 мин на водяной бане в колбе с обратным холодильником, затем смесь охлаждают до комнатной температуры и затем в термостате при в течение 5 ч. Полученный осадок отфильтро вьшают и высушивают. Получают 0,211 стеринов, что составляет 21,1% от неомыляемых веществ.

Выход стеринов 75,2% в расчете на стерины неомыляемых веществ.

Состав стеринов определяют методом ГЖХ.

П р им е р 7, Растворяют 1 г нёй ральньтх веществ, ползгченных аналогично примеру 4, в 4 мл изопропило- вого спирта при нагревании и добавляют 4 мл ацетонитрйла. После кипячения смесь охлаждают при , а затем в термостате при 5°С в течение 18 ч. Полученный осадок отфильт- ровьшают. Выход стеринов 0,156 г. что составляет 64,8% от содержания стеринов в нейтральных веществах. Полученньй продукт не анализирзгют на содержание стериновых компонентов, так как он не отвечает требованиям чистоты продукта из-за темных мазис- тых включений примесей.

П р и м е р 8, 1 г неомыляемых веществ, полученных аналогично примеру 5, растворяют в 4 мл пропилового спирта и добагвляют 11 мл ацетонит- рила при нагревании, после чего смес кипятят 5 ьдан на водяной бане в код- бе с обратным холодильником. Получен ную смесь охлаждают при комнатной температуре, а затем в термостате при в течение 3ч. Осадок отфильтровывают и высушивают. Получают 0,137 г кристаллов с выходом 57,1% от содержания- стеринов в неомыляемых веществах. Состав стериновых компонентов определяют .методом гахД: j -ситост.ерин 79,5, -кампасте- рин 10,5, «,-;ситосз:ерин 10, бетулин не обнаружен.

0

5

д

П р и м е р 9. Навеску неомыляемых веществ, полученных как списано примере 2, растворяют в метаноле при соотношении неомыляемых к метанолу как 1:15 и нагревают до кипения. Затем смесь охлаждают и кристаллизуют. Получают выход стергшов 53,3% от со- держания стеринов в сырье. Содержание -ситостерина 82,7%. Метанол взят для сравнения.

Пример Ш. Аналогично примеру 9 растворяют неомьшяёмые вещества в этаноле при соотношении неомьгаяемых

5 и этанола, равном 1:20. Смесь нагревают до кипетм и охлаждают до ксм- натной температзфы, отфильтровывают и получают выход стерютов 50,9% от содержания стер1-шов в сьфье.

Пример 1 К Проводят аналогично . примеру 9 с растворителем этанолом. Соотношение неомыляемых веществ в этаноле как 1 :5 с добавлением ацетоьшт- рила при кипячении смеСи. Соотношение яеомыляемых и ацетонитрйла равно. 1:7. После кристаллизации выход стеринов составлял 72% от содержания ,их в исходном сырье,

Примеры12и13, Приведены

0 для сравне шя с примерами 3 н 2 для этилацетата и пропилового спирта, соотношения которых с нeo Jыляeмыми веществами больше или меньше 1:(3-5) при. добавлении ацетонитрйла к неомьг5 ляемым веществам как 1:5 и 1:7.

Результаты опытов представлены в таблице.

Из данных табли1Ц 1 видно, что при растворении в органическом раствори0 теле неомыляемых веществ сульфатного мыла, полученных от варки различных пород древесины, с разным содержанием стеринов в неомыляемых в еществах при добавлении ацетонитрйла при кипя

5 ченик смеси и соотношении неомьшяе- мых веществ к ацетонитрилу как 1: :(5-10) выход стеринов увеличивается по сравнению с прототипом ка 10-20,4% (примеры 1 - 6). При этом накбольший

0 выход стерянов получается при подборе как неполярного растворитапя - бензина при соотношении неомыляемых не. ществ к растворителю как 1:3, 1:4 (примеры 4,6), так и полярных раст5 ворителей изонроп шового спирта или этанола при соотношенки неомьшяемых 1:5 с добавлением адето1-гитрипа (при меры 5,11). Без добавления ацетонитрйла при растворении нeoмыляe iыx ве-х

ществ в метаноле, этаноле и этилацета те выход стеринов низкий и составляет 50-55% (примеры 9,10,14). При этом уменьшение соотношения неомыляе- мых веществ и ацетонитрила до 1:4 при к ухудшению качества целевого продукта, т.е. появление темных ма- зистых включений в продукте снижает . его чистоту, что не соответствует требоваии};м промышленности к нему в качестве светостабилизатора, хотя выход продукта достаточно высокий (64,8%). Увеличение соотношения неомыляемых веществ к ацетонитрилу до 1:11 снижает выход стеринов по. сравнению с оптимальным соотношением l(5-10) (пример 8). Изменение соотношения растнорителя-экстрагента в . .сторону увеличения (для этипацетата 1:6, пример 12) ив сторону уменьшения (для пропилового спирта ;2 пример J3) приводит к снижению выхог да стеринозз или его чистоты. Следовательно, предпочтительным является - соотношение .неомьшяемых .веществ KI растворителю как I:(3-5), поскольку

при таком соотношении достигается наибольший выход стеринов 72,0-75,4%.

Таким образом, предлагаемый спот соб получения стеринсв позволяет увеличить выход ценного целевого продукта на 10-20%.

Предлагаемый способ прост, промыш- ленно пригоден, не требует дополнительного технического обеспечения и экономически .выгоден...

Формула изобрете -н;,и я

Способ выделения стеринов из неомьшяемых веществ сульфатного мыла пу тем растворения неомыпяемых веществ в органическом растворителе при кипй- чешш и последзтощем вьзделением стеринов кристаллизацией, о т л- и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью увеличения: выхода стеринов, в качестве органического растворителя использ дат пр оМЕанрл, изопропакол, этилацетат, бензин и растворение неомыпяемых веществ ведут с добавлением ацетонитрила при соотношении неомьшяемых ве- щеб-из к ацетонитрил5 равном 1:(5-10) и растворителю, равном 1:(3-5).

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к выделению стеринов из неомыляемых веществ сульфатного мыла. Цель - увеличение выхода стеринов. Процесс ведут растворением при кипячении неомыляемых веществ в органическом растворителе - пропаноле, изопропаноле, этилацетате, бензине (соотношение 1:3-5) с добавлением ацетонитрила (соотношение неомыляемых веществ и ацетонитрила 1:5-10) с последующим отделением стеринов, кристаллизующиеся из полученной смеси при охлаждении до 5°С. Выход стеринов, считая на их содержание в нейтральных веществах, составляет 55 - 75%. 1 табл.

Пример

Содеряаняе стериновых конпоневтов, стеряяам сы{1ЬЯ