СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАЦЕТОН-2-КЕТО- L-ГУЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1972 года по МПК C07C59/185 C25B3/02 

Изобретение относится к способу нолучения диацето1 -2-кето-Ь-гулоновой кислоты, являющейся промежуточным продуктом в синтезе аскорбиновой кислоты (витамина «С).

Известен способ получения диацетон-2-кетоL-гулоновой кислоты электрохимическим окислением диацетон-Ь-сорбозы в щелочной среде с применением графитовых электродов в присутствии бромида натрия и катализатора- нитритов и иитратов щелочных металлов с выходом целевого продукта по веществу до 74%. Другой способ электрохимического окисления диацетон-Ь-сорбозы в щелочной среде с примеиением платинового или графитового анодов и никелевого катода в присутствии бромида натрия предусматривает другие катализаторы, т. е. соли никеля и кобальта, которые обеспечивают выход по веществу 85-87% и выход по току 35%. Замена в указанном процессе никелевого катода хромированным увеличивает выход по току до 68%. Известный способ отличается высокой себестоимостью электролита (NaBr или КВг) и значительным расходом его в процессе электрохимического окисления диацетон-Ь-сорбозы.

С целью обеспечения рентабельности процесса, предлагают проводить его в присутствии хлоридов щелочных металлов. Последнее стало возможным благодаря выявлению определенных концентраций хлоридов щелочных

металлов. Из данных табл. 1, 2 видно, что известный эффект .может быть достигнут более дещевыми средствами.

Таблица 1

Анод-платина, катод-никель, концентрация диацетонЬ-сорбозы 50 г/л

10

15

Таблица 2

Анод-платина, катод-никель, концентрация диацетон20L-сорбозы 50

25

Таким образом, осуществление электрохимического окисления диацетон-Ь-сорбозы в щелочной среде в присутствии солей никеля можно вести в среде смешанного электролита, т. е. в присутствии смеси хлорида и бромида щелочного металла, взятых в нормальной концентрации, равной отнощению от 3 : 19 до 1 : 2, преимущественно 4 ; 1, причем концентрация диацетон-Ь-сорбозы в последнем случае не должна быть ниже 50 г/л.

Пример 1. В стеклянный электролизер заливают 150 мл водного раствора, содержащего 50 г/л диацетон-Ь-сорбозы, 10 г/л бромистого натрия (0,1 н), 23,5 г/л хлористого натрия (0,4 н) и 2 г/л хлористого никеля. В качестве анода используют платину, катод-хромированный. Электроокисление проводят при температуре 20°С, плотности тока 5 а/дм и рН 9-10, которого достигают добавлением едкого натра. Перемещивание осуществляют магнитной мещалкой, количество пропущенного электричества составляет 3,86 а-час, то есть 0,515 а-час на I г диацетон-Ь-сорбозы. После электролиза электролит отфильтровывают от гидроокиси никеля, раствор охлаждают до О-5°С и подкисляют соляной кислотой до рН 1,5-2. Выпавщий осадок отфильтровывают, промывают ледяной водой и сушат при комнатной температуре. Получают 7,11 г гидрата диацетон-2-кето-Ь-гулоновой кислоты, что соответствует выходу целевого продукта по веществу 84,7% и выходу по току 68%.

Пример 2. В стеклянный электролизер заливают 150 мл водного раствора, содержащего 150 г/л диацетон-Ь-сорбозы, 30,6 г/л бромистого натрия, 70,2 г/л хлористого натрия и 2 г/л хлористого никеля. Электроды и режим электролиза описаны в примере 1. Количество пропущенного электричества составляет 14 а-час, т. е. 0,618 а-час на 1 г диацетон-Ьсорбозы. После электролиза электролит отфильтровывают от гидроокиси никеля, непрореагировавщую диацетон-Ь-сорбозу экстрагируют бензолом, а последний упаривают; выделяют сироп - 2,7 г непрореагировавщей диацетон-Ь-сорбозы. Водную часть охлаждают до О-5°С и подкисляют соляной кислотой до рН 1,5-2. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают ледяной водой и сущат при комнатной температуре. Получают 22,080 г гидрата диацетон-2-кето-Ь-гулоновой кислоты, что соответствует выходу целевого продукта

по веществу 87,9% в расчете на загруженную диацетон-Ь-сорбозу и 98,8% в расчете на прореагировавшую диацетон-Ь-сорбозу; выход по току 58%. Пример 3. В стеклянный электролизер

объемом 150 мл заливают водный раствор, содержащий 100 г/л диацетон-Ь-сорбозы, 20 г/л бромистого натрия (0,2 н), 47 г/л хлористого натрия (0,8 н) и 2 г/л хлористого никеля. Условия электролиза и выделения гидрата и непрореагировавшей диацетон-Ь-сорбозы описаны в примерах 1 и 2. Пропущено 7,72 а-час, т. е. 0,515 а-час на I г диацетонЬ-сорбозы. Получают 14,38 г гидрата диацетон-2-кето-Ь-гулоновой кислоты, не прореагировало 0,765 г диацетон-Ь-сорбозы, что соответствует выходу по веществу 85,5% в расчете на загруженную диацетон-Ь-сорбозу и 90,0% в расчете на прореагировавшую; выход по току 68%.

Пред мет изобретения

Способ получения диацетон-2-кето-Ь-гулоновой кислоты путем электрохимического окисления диацетон-Ь-сорбозы в щелочной среде в

присутствии бромида щелочного металла и солей никеля с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повыщения рентабельности процесса, последний ведут в присутствии хлорида щелочного металла, например хлористого натрия, нормальная концентрация которого по отнощению к бромиду щелочного металла должна находиться в пределах от 3 : 19 до 1 :2.