Способ получения диацетон -2-кето -гулоновой кислоты

О П И Ю - -АРЙ"-ИЕ. оц 701996 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 547.474.6 (088.8) Дата опубликования описаны 07.1 2,79 ф, И. Лукницкий, Э. А. Меллер, Л. Г. Селезневи Л. М. Сухманева(2) Авторы изобретения Ленинградский витаминный комбинат(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. ЙИАЦЕТОН-КЕТО-Ь"ГУЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к усовершенствованному способу получения диацетон- -2-кето-гулоновой кислоты алектрохимическим окислением диацетон-с. сорбовы. Диацетон-кето, гулоновая кислота широко применяется в химико фарма 5 цевтической промышленности для синтеза аскорбиновой кислоты (витамин С).Известен способ получении диацетон- -2 кето-(-гулоновой кислотьг электрохи 10 мическим окислением диацетон-С(;горбовы на никелевом катоде и окисно-никелевом аноде при температуре 25-85 С и плотности тока 3.0-15 А/дм . В качест 2ве анода используют проводящий. материал, покрытый окисью никеля, со степе 1 ныо окисления 2,7-.Недостатком способа является длительность процесса (продолжительность окисления составляет 22 23 ч) и низкая про изводительность по целевому продукту (3 г/дм. ч) 11.Известен способ получения диацетон- -2 кето-Ь -гулоновой кислоты алектрохими 2ческим окислением диацетон-Ь-сорбозы в щелочной среде при температуре 55- 100 С на никелевом катоде и окисно-ниокелевом аноде при ,плотности тока 20,0- 100 А/дм и межэлектродном расстоянии, равном 20-30 мм 21.Однако при работе с промышленным раствором технической диацетон- -сорбозы выход целевого продукта начинает падать уже после 5-6 опытов. Для устране-. ния атого недостатка необходимо введение катализатора, например солей никеля, что приводит к усложнению процесса.Наиболее близким по технической сущ ности к предложенному является способ получения диацетон-кето-Ь гулоновой кислоты электрохимическим окислением диацетон -сорбозы (125-230 г/л) в щелочной среде (50-53 г/л) в присутствии ЙОСА при температуре 25-85 С на никелевом катоде и окисно-никелевом ано 2 де приплотности тока 17-18 А/дм .Электроды предварительно активируют, обрабатывая 16-17%-ным водным раствором со;,ти 1 ой е,слоты при пропусквнии посчоннно-фго токе плотностью 10 Л/дм - при расстэяни между элОктродами, равном15 ьм, и температуре 30-35 С в тече-.ние 30 мин5Время Окислдни 21 составляет 68 ч,Выход целевого продукта 93-94% от теории, считая не загруженную диацетон-Ь,-оорбозу. Призводительность составляе т11 г/дм . ч, ОНедостатками данного способа являются сложность процесса, обусловленная необходимостью проведения дополнительнойоперации-электролиза соляной кислотой врабочем электролизере, дополнительныйрасход соляной кислоты, а также низкаяпроизводительность процесса,Целью изобретения является упрощение процесса и повышение его производительн ости, 20Поставленная цепь достигается способом получения диацетон-кетогулоновой кислоты, отличительная особенностькоторого состоит в том, что активациюэлектродов ведут либо предварительно при25, онцентрвции щелочи 0,5-0,6% и плотности тока 17-18 Мдм в течение 1,5-2 ч,либо во время алектролиза при концентрации щелочи 4,5-5 вес,%,Преимушественно исходная концентрация диацетон-(, сорбозы составляет 135145 г/л. Выход целевого продукта приэтом достигает 96-98 вес.%, производительность 12 12,2 г/дм ч. Время окисл35ления,з,оч.Предложенный способ не требует предварительной кислотной активации анода,поскольку активация анода происходит непосредственно в ходе электролиза; крометого, в предложенном способе получаетсястабильно высокий выход целевого продукте и высокая производительность при более высокой износоустойчивссти электро=дов (при кислотной активации износ электродов заметнее), т,е, возрастает времяих работы,П р и м е р 1, Активация анодов зходе электролиза дивцетон- -сорбозы .е. В электролизер с щавелевыми ено 50деми (3.,69 дм ) и катодами (межэлектродное расстояние 15 мм) загружают3, л водно-щелочного раствора электролита, содержащего технической диецетон- 1,"орбозы, 134-138 г,л, техническсго55едкого нетре 45=48 г/л. Пропуская токплотностью 17-18 А/дм, ведут электро 2лиз при 60 65 С при перемешивании доконцентрации остаточной диацетон-сор 4базы менее 1 г/л (в течение 8-11 ч).Злектроли т охлаждают, отфильтровываютот механических примесей и подкисляютсерной или соляной кислотой до рН 1-2,выделяя целевой продукт в виде гидрата,б. Последующие опыты ведут аналогично, но при составе электролита; техническая диецетон-Ц-сорбозы 140145 г/л, едкий натр 47-50 г/л. Йлительность процесса 5,5 7,5 ч, Выход целевого продукта 96-97% от теории. Производительность (в среднем за цикл опытов)12-3.2,5 г/дм ч при длительности цикла 100 140 ч. При продолжительностиокисления 8 ч и более цикл считаетсязавершенным, и проводят новую активациюанодов, квк указано в примере 1 а, одновременно переполяризуя электроды (катоды и аноды идентичны и взаимозаменяемыпри перемене знаков подключения к источнику питания),2. Предварительная щелочная электроактивация анодовВ электролизер, описанный в примере1, загружают 1 л 0,5-0,6%-ного раствора едкого натра и пропускают ток 1718 Идм в течение ,5-2 ч без переме 1,шивания, после чего раствор шелочи выгружают (через нижний слив) и в алектролизер загружают алектролит составе, какв примере 1 б. Последуюший алектролизрабочих растворов электролите ведут, какв примере 1 б. Выход .целевого продуктаот теории 96-98%. Удельная производительность 12,5-15;5 г/дм ч при длительности цикле (между активациями) 70-85 ч.Ниже приведены концентрация едкогокатре при активации, длительность активации, средняя удельная производительностьцикла, его длительность:0,56%, 2 ч, 3,4,4 г/дм" ч, 84 ч;0,60%, 2 чю 15,6 г/дм ч, 71 чз0,58%, 1,5 ч, 3.4,3. г/дм ч, 80 ч;0,59%, 1,5 ч, 12,5 г/дм ч, 76 ч;Формула изо бре тен ия1, Способ получения диацетонкето- -. гулоновой кислоты алектролизом диацетон-(, сорбозы в шелочной среде при температуре 20.Л 5"С с применением никелевого катода и вктивированного окисно-никелевог анода при плотности тока 17 18 А/дм, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью упрощения процеха и повышения его производительности, про701996 Составитель Е. Щипанова Редактор В. Меаесоекоеа Техред В. Чужак . Корректор М. Вегхаа Заказ 7533.25 Тираж 513 Подаксаое Ш 1 ИИПИ Гс сударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППП "Патента г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5водят либо предварительную активацию анода при концентрации щелочи 0,5 0,6 вес.7 В и плотности тока 17 18 А/дм в течение 1,5-2 ч, либо во время электролиза при концентрации щелочи 4,5- 5 вес.%.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что исходная концентрация диацетон-д. сорбозы составляет 135- 145 г/л, 1 О 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Ь 3453191,кл. 204-76, опублик, 1969.2. Авторское свидетельство СССРЖ 382603, кл.С 07 С 59/32, 19693. Авторское свидетельство СССРМ 503417, кл. С 25 В 3/00, 1974