Способ получения углеводов Советский патент 1975 года по МПК C07C47/18 

11зоб ретон.ие OTHOIOHTCH к усовершенствованию способ-а получе ния углеводов из формальдегида.

Известен способ получения углбво,дов путам конденсации форл1альдвгида при иювышс-ной темле.ратуре В присутствии гетсроген; ог:) катализатора - гидроокиси металла, напри.мер г:1д:роо;кис;1 редкоземельного элемеита. Стйнень 1Г1ре.вращения формальдегида 40- 44%. Количество образующегося сахара 38- 40%.

С целью ушрощеиия те.хкологки процесса иредложано в качестве гетероге-ниого катализатора ислользозать карбоксилсодержащие катионоо.б.менные смолы с |И.ро11И1Воиона,ми в виде кат1иоиов лантаноидов.

Првдлагаомыо катализаторы эффективны, так как тормозят протекание ПО:бочной реакция Капницаро вследспзье поддержяния в роакц;.оной смеси слабо кислой среды с рН не более 6, и технологически удобны, поскольку, на.ходясь в г,ран:ул ирава.и;ном виде, легко отделяются от реа кцлонной смеси.

Кроме того, TajKne катализаторы Э1кономически .выгодны, так как их нетрудно регеиериравать.

В качестве ;катализаторО1в могут использоваться любые карбокс .тсодержащие -катиаииты, способные обменивать ион водорода на ионы лантапопдов:

3

ЗТ СООН- -Ме - (RGOQlsMe

Каталитическая активность кар5оксил(.идсрЖащих катионов в реакциях конде.нсации формальдегида зависит, в основном, только от присутствия карбоксильной группы СООН, с;1особкой к обмену водорода на катис ны лантаноидов, поэто.му 3 качестве катализаторов могут использоваться иоииты, аюлучеиные как полимеризацион-ными, TaiK и иоликонденсациониыма метода. из мономсрОВ, содержащих кар5оксильиь е или эфирные грунты, акриловой и метакрнловой кислот и их эфиров, малеинового ангидрида п малеиновой кислоты, акрилонитрила, резорщпловой кислоты и т. д.

Реа) конденсации формальдегида i poводят при 80-140° С в а-втоклаве с исремеши3a;i;iC:M иод да:злеиие в системе 1,5-3 ат.

Для КОНДСНСаЦИ ИС ЮЛЬЗ}- СТ 2- 0%-:НЬШ

водный раствор формальдегида. Соот ои1ение Между (1)ормальдегидом и катал изагором i г же СЬЬО : 0,5-1 г же смолы (з перос iCTe на ета.л.л).

В эт;их условиях xoHisepCHH формальдегида достигает 100%. Прэ.дукты реакции Предста1оляют собой смесь моиосахаров с прешмущсственныл содержаннам нентоз и гексоз.

П р и :л е р 1. В автоклав загружают 100 мл

4%-.ioro водного раствора формальдегида и катпоиит КБ-4 (метакра-гловая кислота, сшитая дмвийш.чбснзоло.м), пейтрализованньи 0,1 и. раствором ЕГ(ОЗ)З. Там.пература реахционной смеси 120° С, продолжптельлоСть реаицш 2 час. Проду1Кта М И реакщ пос.чс достиже1гия по.пюго ире.зра.щеиия фор.ма.льдсгида являются преимущсствеино углево;1,ы. Ионы Ег- в реакционной смеси отсутствуют.

П ,р и м е р 2. В а1вто1кла1в загружают 100 мл 4%-:ного водного раствора формал1)Дсг:1да и 10 г катионита КБ-4 2П (метил1Метакр.и.:1ат, дмвинилбснзол) с ИОНОМ в качестве фотивоиоиа. Смесь нагре1вают 2,5 час при иереме111ива:НИи и 120° С. Превращение фор-мальдегнда было количествеинЫ.м. В результате реакЦии иреимущественно образуются иентозы и гексозы; ионы ,в растворе нс обнаружены.

Пример 3. 100 мл 10%-ното людного piacTBOpa CHjO и 8 г катио.нита КМД (метакриловая кислота, диБкнилбензол), нейтрализованного Се(МОз)з, нагревают при 140° С в автОКлате. Полное ирввращеиие формальдегида проходит за 1,5 час. Продуктами реакции являются пентозы и гексозы; .ионы Се в реакцион юй смеси отсутствуют.

При м е р 4. 100 мл водного раствора формальдегида и 10 г катианита Бофатит СР-300 (акриловая кислота, дивинилбензол), нейтрализаваниого 0,1 н. раствором Ьи(МОз)з, нагревают в автоклаве ири 80° С. Продолжительность реакции конденсации формальдегида в углешады 3,5 час. Ианы Lii в продуктах реакции отсутствуют.

Пример 5. 100 мл 5%-ного водного раствора формальдегида и 10 г жатиоиита КБ-4 с противоиона1Ми а виде ионов нагревают 2 час в автаклаве при 20° С, -после чего

формальдегид количественно ировраи ается в углеводы. 11он1 1 в реач :гианной емося отсутствуют.

П р и .м е р 6. В аБтокл:ав загружают 100 мл 4%-ного водного раствора формальдегида и 5 г катиоиита Дуол.ит С5-100(т1оли«онденсациониая смола с фунКциональной груниой СНоСООН), нейтрализованного Ег{МОз)зПри 120°С за 2,5 час протекает количественное иревращение формальдегида. Продуктами реакции являются углеводы, в OCHOB-HOAI иенТО31Л и ГСКСОЗЫ.

Вы.ход и состав углеводов, иолученных в 5 примерах 1 - 6 ио предлагаемому сиосойу, ириведены в таблице.

Предмет изобретен и я

Сиособ получения углеводов, исходя из формальдегида, нри новышенной те.мнературе в лри.сутствии гетерогенного катализатора, отличающийся тем, ЧТО, с целью упрощения процесса, в качестве гетерогенного катализатора используют карбоксклсодержащие катионообменные амолы с протИВоиона;ми в виде катионов лантаноидов.