СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕВУЛИНОВОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1971 года по МПК C07C59/185 C07C51/00 

Изобретение относится к способу получения левулиновой кислоты.

Известен способ получения левулииовой кислоты из растительного сырья, заключающийся в том, что целлолигнин подвергают гидролизу при температуре 140-210С в присутствии минерально-й кислоты. Выход левулнновой кислоты ,19%.

Предложенный способ, основанный на переработке нового сырья -делинта хлопковых семян, однородного по составу (благодаря чему отпадает стадия предварительной обработки), гарантирует высокий выход кислоты, при непрерывном ведении процесса.

Способ получения левулиновой кислоты из гидролизатов хлопковой целлюлозы загключается в том, что гидролиз ведут с применением высококонце«трированных глюкозных растворов при температуре до 230°С. Выход левулиновой кислоты 50%.

Пример. В автоклаве нагревают 450 мл солянокислого раствора до определенной температуры. Из дозатора впрыскивают 50 мл 10%-ного раствора глюкозы под давлением, созданным за счет азотного газа через рессивер. По трубке вводят глюкозу, которая «мгновенно нагревается до температуры реакции, и поддерживается автоматически (±1,5°С) на протяжении всего опыта.

мгновенным ее охлаждением. С помощью термопары контролируют режим. В пробах определяют глюкозу эбулиостатическим методом с предварительным удалением редуцирующих несахаров экстракцией этилацетатом, а левулиновую кислоту определяют количественно тремя методами с помощью электрокалориметра, спектрофотометра, методом Мессингера и титрованием щелочью.

На графике фиг. 1 и 2 и в табл. 1 показаны разложение глюкозы в зависимости от времени (при различной температуре) и динамика накопления левулиновой кислоты. На фиг. 3 и 4 и в табл. 2 приведены данные разложения глюкозы и динамика накопления левулиноБОй кислоты в глюкозных гидролизатах.

С увеличением температуры резко возрастает скорость распада глюкозы. В ходе дегидратации постоянно уменьшается концентрация глюкозы и, следовательно, постепенно замедляется ее разложение (см. фиг. 1 и 2, угол наклона кривых к оси абцисс постепенно уменьшается). Так, при 205°С 50% глюкозы от взятого количества разлагается за 58 сек, а при увеличении времени реакции до 300 сек распадается 96% глюкозы, тогда как при 200°С 50% глюкозы распадается за 80 сек, при дальнейшем увеличении времени до 300 сек эффект распада получается такой же, как и при температуре 205°С. Отсюда можно

34 Разложение 1%-глюкозы в присутствии 1% HCI до левулиновой кислоты

312845

Таблица

Разложение

заключить, что реакция расиада глюкозы проходит интенсивнее в начальный момент, когда концентрация ее еще велика, с дальнейшим увеличением времени температурный фактор уже не оказывает сильного влияния (в пределах выбранных величин) и распад глюкозы проходит значительно медленнее.

воляет изучить и проверить зависимость на гидролизатах, полученных при низкотемпературном гидролизе целлюлозосодержащего сырья (подпушка) концентрированной соляной кислотой на опытной установке. Сущность процесса гидролиза заключается в следующем. % глюкозных гидролизатов до левулиновой кислоты в присутствии 1,5 НС1 Таблица 2

зультате созданного противоточного контакта семян с газом происходит деструкция подпушки и он легко отделяется от семян при последующем перемешивании. Деструктированный подпушек затем смачивают сверхконцентрированиой соляной кислотой и донасышают в горизонтальном низкоплеиочном адсорбере при 40°С в течение 2-3 час. Полученный гидролизат после освобождения от избыточного количества соляной кислоты используют для проведения опытов. При этом содержание РВ составляет 24,6%, кислотность 6,1%.

Разложение глюкозного раствора осуш,ествляют по ранее принятой методике в аппарате непрерывного действия на чистой глюкозе. Раствор разбавляют четыре раза.

Анализ данных, приведенных в таблице 2 л на фиг. 3, 4 по разложению глюкозы и динамике накопления левулиновой кислоты в глюкозных гидролизатах, показывает, что левулпновая кислота образуется почти с одинаковой скоростью на протяжении всей реакции, являясь достаточно устойчивым продуктом, ие под60 120 180 300 ч:,сек Фиг.

вергается каким-либо значительным изменениям. Выход ее от РВ растет, достигая максимального значения (50,1%) за 900 сек от начала реакции при температуре 206±4 и

212±2°С. Увеличение времени достиження максимального выхода кислоты от сахара по сравнению с растворами чистой глюкозы повидимому объясняется тем, что гидрол1 заты очень сложны по химическому составу и в них

присутствуют вещества, ннгпбирующие процесс распада углеводов.

Предмет изобретения

Способ получения левулиновой кислоты гидролизом гидролизатов хлопковой целлюлозы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса, увеличения выхода и интенсификации его, процесс гидролиза ведут с пpи eнeниeм высококонцентрпрованных глюкозных растворов, выделенных из делинта хлопковых семян, при температуре до 230°С.

TiO Ш 240 3US 3BD 20 С,Сек

Риг 2

0 60 720 WQ t,aiK

ws.J

г I wo МЛ (

0 es ua wo you jso t,ceK ф«г.«