RU2176998C2 - Способ получения левулиновой кислоты - Google Patents
Способ получения левулиновой кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176998C2 RU2176998C2 RU98107428A RU98107428A RU2176998C2 RU 2176998 C2 RU2176998 C2 RU 2176998C2 RU 98107428 A RU98107428 A RU 98107428A RU 98107428 A RU98107428 A RU 98107428A RU 2176998 C2 RU2176998 C2 RU 2176998C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese dioxide
- hexose
- atmospheric pressure
- levulinic acid
- hydrochloric acid
- Prior art date
Links
- JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 4-oxopentanoic acid Chemical compound CC(=O)CCC(O)=O JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229940040102 levulinic acid Drugs 0.000 title claims abstract description 8
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002304 perfume Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 4
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 4
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения левулиновой кислоты, которая находит применение для получения пестицидов, клеевых композиций для полипропилена, в парфюмерной, фармацевтической, металлообрабатывающей промышленности, а также как полупродукт для органического синтеза. Левулиновую кислоту получают путем гидролиза гексозусодержащего сырья разбавленной соляной кислотой в присутствии двуокиси марганца, взятой в количестве 0,19-0,3% от массы гексозусодержащего сырья, в течение 30-35 ч при атмосферном давлении и температуре 105-107oС. Технический результат - повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса. 2 табл.
Description
Изобретение относится к химии органических соединений, а именно к способу получения левулиновой (4-оксо-пентановой) кислоты, которая находит применение для получения пестицидов, клеевых композиций для полипропилена, в парфюмерной, фармацевтической, металлообрабатывающей промышленности, а также как полупродукт для органического синтеза.
Известен способ получения левулиновой кислоты (ЛК) путем гидролиза разбавленной соляной кислотой сахарозы при атмосферном давлении и температуре 105-107oC в течение 24 часов. [Препаративная органическая химия, под. ред. Н. С. Вульфсона, Л.-М.: Химия, 1964 г., с. 784]. Недостатком этого способа является использование дефицитного сырья и низкий выход (43%, рассчитано из предположения, что ЛК получается только из фруктозного фрагмента сахарозы) целевого продукта.
Наиболее близким по исходному сырью и достигаемым результатам является способ получения ЛК путем гидролиза разбавленной соляной кислотой еловых опилок при температуре 190oC. [Пат. 3258481 США, 28.06.66]. Недостатком последнего способа является низкий выход (36%) целевого продукта и использование аппаратуры, рассчитанной на давление 15195 - 19247 гПа, что создает технические трудности для организации промышленного получения ЛК и требует соблюдения специальных мер безопасности.
Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса.
Поставленная цель достигается получением ЛК путем гидролиза при атмосферном давлении гексозусодержащего сырья нагретой до кипения разбавленной соляной кислотой в присутствии двуокиси марганца. Проведение реакции при атмосферном давлении позволяет упростить процесс, а применение двуокиси марганца позволяет повысить выход целевого продукта до 56%.
Отличительным признаком изобретения является использование двуокиси марганца в количестве 0,19 - 0,30% от массы сырья и проведение процесса в течение 30 - 35 часов при температуре 105-107oC и атмосферном давлении.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В колбу загружают 43,2 г сухих древесных опилок, 215 мл воды, 140 мл соляной кислоты ρ = 1,17) и 0,08 г двуокиси марганца. Реакционную смесь нагревают до 105-107oC и выдерживают при этой температуре и атмосферном давлении (960 - 1013 гПа) 35 часов. Остывшую реакционную массу фильтруют под вакуумом. Остаток на фильтре промывают 50 мл горячей воды, промывные воды объединяют с фильтратом и упаривают под вакуумом (26,6 - 39,9 гПа). Остаток после упаривания перегоняют под вакуумом (5,32 - 8 гПа), собирая фракцию с Т. кип. 123 - 127oC. После повторной перегонки получено 7,7 г ЛК с Т. пл. 30 - 31oC. Выход составляет 50% от теоретического, считая на 50% содержание целлюлозы в опилках. Указанный выход ЛК получен из опилок древесины хвойных пород.
По результатам независимых экспериментов установлено оптимальное время проведения реакции (табл. 1), которое составляет 35 часов и оптимальное количество двуокиси марганца (табл. 2), которое составляет 0,28 - 0,30% от массы опилок.
Пример 2.
В колбу загружают 67,5 г целлюлозы, 270 мл соляной кислоты ρ = 1,17), 60 мл воды и выдерживают двое суток при комнатной температуре. Затем в колбу добавляют 0,16 г двуокиси марганца и 400 мл воды. Колбу нагревают до 105 - 107oC и выдерживают при этой температуре и атмосферном давлении (960 - 1013 гПа) 30 часов. Остывшую реакционную массу фильтруют под вакуумом, остаток промывают 100 мл горячей воды. Промывные воды объединяют с фильтратом. Дальнейшая обработка, как в примере 1. Получено 24,8 г ЛК с Т. пл. 30 - 31oC. Выход 50% от теоретического. Указанный выход получен при использовании целлюлозы марки ХБ-7 (сульфатная, беленая из хвойных пород, ГОСТ 9571-84).
По результатам 76 независимых экспериментов установлено оптимальное время проведения реакции - 30 часов и оптимальное соотношение основных компонентов целлюлоза : соляная кислота : вода, которое составляет (по весу) 1 : 6,2 : 6,8 соответственно. Оптимальное количество двуокиси марганца - 0,23% от массы целлюлозы.
Пример 3.
В колбу загружают 68 г сахарозы, 32 мл соляной кислоты ρ = 1,17), 136 мл воды и 0,16 г двуокиси марганца. Реакцию ведут, как в примере 2. Выделено продукта, как в примере 1. Получено 15,3 г ЛК с Т. пл. 30 - 31oC. Выход 31,1% от теоретического, считая на сахарозу.
Предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта за счет применения двуокиси марганца и упростить процесс, за счет проведения реакции при атмосферном давлении.
Claims (1)
- Способ получения левулиновой кислоты путем гидролиза гексозусодержащего сырья разбавленной соляной кислотой при повышенной температуре, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии двуокиси марганца, взятой в количестве 0,19-0,30% от массы гексозусодержащего сырья в течение 30-35 ч при атмосферном давлении и температуре 105-107oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98107428A RU2176998C2 (ru) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Способ получения левулиновой кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98107428A RU2176998C2 (ru) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Способ получения левулиновой кислоты |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98107428A RU98107428A (ru) | 2000-01-27 |
| RU2176998C2 true RU2176998C2 (ru) | 2001-12-20 |
Family
ID=20204985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98107428A RU2176998C2 (ru) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Способ получения левулиновой кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176998C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9073841B2 (en) | 2012-11-05 | 2015-07-07 | Segetis, Inc. | Process to prepare levulinic acid |
| US10618864B2 (en) | 2011-11-23 | 2020-04-14 | Gfbiochemicals Ip Assets B.V. | Process to prepare levulinic acid |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3258481A (en) * | 1962-03-21 | 1966-06-28 | Crown Zellerbach Corp | Preparation of levulinic acid from hexose-containing material |
| EP0401532A1 (de) * | 1989-06-05 | 1990-12-12 | Chemie Linz Gesellschaft m.b.H. | Verfahren zur Herstellung lagerstabiler Lävulinsäure |
-
1998
- 1998-04-22 RU RU98107428A patent/RU2176998C2/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3258481A (en) * | 1962-03-21 | 1966-06-28 | Crown Zellerbach Corp | Preparation of levulinic acid from hexose-containing material |
| EP0401532A1 (de) * | 1989-06-05 | 1990-12-12 | Chemie Linz Gesellschaft m.b.H. | Verfahren zur Herstellung lagerstabiler Lävulinsäure |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10618864B2 (en) | 2011-11-23 | 2020-04-14 | Gfbiochemicals Ip Assets B.V. | Process to prepare levulinic acid |
| US9073841B2 (en) | 2012-11-05 | 2015-07-07 | Segetis, Inc. | Process to prepare levulinic acid |
| US9598341B2 (en) | 2012-11-05 | 2017-03-21 | Gfbiochemicals Limited | Process to prepare levulinic acid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0012246A1 (de) | Riech- und Geschmackstoffgemische, deren fermentative Herstellung, deren Verwendung und Produkte, die sie enthalten | |
| WO2008025851A1 (de) | Rückgewinnung von phenol-liganden bei der herstellung von isopulegol | |
| DE2108954A1 (en) | 2-(furylmethyl)-6,7-benzomorphans - useful as cns active agents | |
| RU2176998C2 (ru) | Способ получения левулиновой кислоты | |
| EP0252353B1 (de) | 4-Benzyloxy-3-pyrrolin-2-on-1-yl-acetamid, dessen Herstellung und Verwendung | |
| US4270008A (en) | 2-Propyl-pent-4-en-1-al | |
| EP0398417A1 (en) | Hydroxyfuranone preparation | |
| DE2243685A1 (de) | Substituierte dioxane, verfahren zu deren herstellung und diese verbindungen enthaltende herbizid wirkende zusammensetzungen | |
| EP1446395B1 (en) | Method for the production of a phenolic substance from wood | |
| EP0300249A1 (de) | 7-[1H-Pyrrol-3-yl]-substituierte 3,5-Dihydroxy-heptansäuren, ihre entsprechenden delta-Lactone und Salze, Verfahren zu ihrer Herstellung, ihre Verwendung als Arzneimittel, pharmazeutische Präparate und Zwischenprodukte | |
| US3072636A (en) | Process for the manufacture of ethyleneimine derivatives | |
| US2732379A (en) | ||
| RU2076866C1 (ru) | Способ получения 2-(фурил-2)-1,3-диоксолана (фуролана) | |
| SU1004382A1 (ru) | Способ очистки 1,3-пропансультона | |
| JP2002234896A (ja) | シアタン誘導体 | |
| DE2246867A1 (de) | Tetrahydroxy-bicyclo- eckige klammer auf 3.3.0 eckige klammer zu -octane | |
| DE2029043A1 (de) | Neue Cyclopropancarbonsäurederivate und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP0009290B1 (en) | 3-azabicyclo(3.1.0)hexane derivatives and process for their preparation | |
| SU1721081A1 (ru) | Способ получени абсолютного масла табака | |
| SU1133263A1 (ru) | Способ получени @ -цианоэтанола | |
| AT203629B (de) | Verfahren zur Herstellung von biologisch aktiven Verbindungen aus Oleaceen | |
| SU1395659A1 (ru) | Способ переработки клеточного сока розы | |
| SU407884A1 (ru) | Способ получения хлорметилнитраминов | |
| DE2739770C3 (de) | 19-Methyl-9-keto-15-hydroxy-prost-18-ensäure-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und sie enthaltende Arzneimittel | |
| SU445659A1 (ru) | Способ получени -замещенных триптофолов |