Способ получения 2, 3, 4, 6-ди-о-изопропилиден -l сорбофуранозы

19) 51) 7 ЕНИЯ РЕ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ торскому свйдетель(71) Белгородский Филиал Всесоюзного научноисследовательского витаминного института (72) Белова В.МРжевскийН.КТубарева Н.ПУколова ЕВКирсанов АТВострецов В,ПСычев НА (56) Березовский В.М. "Химия витаминов". М.Пищевая промышленность, 1973.Патент Великобритании й 1149453, кл С 2 С, С 070 9/04.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3,4,6-ДИ-ОИЗОПРОПИЛИДЕН- а -1;СОРБОФУРАНОЗЫ (57) Использование: в качестве промежуточного продукта для производства витамина С. Сущность изобретения: продукт: 2,3; 4,6-ди-О-изопропилиден- а -сорбофураноза, выход 97,7%, а 2-18 С (С 1,4%, ацетон). Реагент 1; .-сорбоза. Реагент 2: ацетон Реагент 3: метанол Условия реакции: при добавлении в реакционную массу смеси изомеров 1 Я- и 23-моноацетон-Е-сорбозы при молярном соотношении реагент 1: 2: 3; смесь изомеров 1: 0,19-0 Я 6: 3,0 - 4,0: 0,3 - 0,4 при ки пячении в присутствии Н 80 с последующей ней 2 4трализацией 44 - 46%-ной щелочью, отделением крист, Ма ЯО и возвратом побочной смеси изомеров 1 Я и%,3-моноацетонсорбозы в процесс 1 табл.Изобретение относится к областихимии сахаров, в частности к усовершенствованному способу получения 2,3;4,6-ди-О-изопропилиден-а -:сорбофуранозы (ДАС), являющейся полупродуктом в 5производстве витамина С, и может найтиприменение в химико-фармацевтическойпромышленности., Известен ряд способов получения ДАСаЦетонированием -сорбозы в присутствии 10серной кислоты, олеума, квасцов, пирофосфата калия, медного купороса, хлористогоцинка. Хотя выход ДАС достигает 80 - 90," общим недбСтатком перечисленных вышеспособов является их длительность (более 1520 ч), а также использование больших количеств катализаторов, что. затрудняет ихпрактическое применение в многотоннажных производствах витамина С,Наиболее близким по технической сущности кдостигаемомуэффектуявляется способ ацетонирования -сорбозы ацетоном вприсутствии серной кислоты и низших спиртов.Согласно прототипу к суспензии Е-сорбозы (1 6,9 мас,ч ) в ацетоне(192.об.ч.) добавляют 98%-ную серную кислоту (41,4 мас.ч)иметанол (15 об.ч.), перемешивают при охлаждении при 10 С в течение 60 мин. Далеереакционную смесь охлаждают до (-20) - ЗО(-30)С и. нейтрализуют 9%-ной гидроокисью натрия (401 мас.ч), Слой ацетонаотделяют от водно-солевого слоя, выпаривают, остаток экстрагируют бензолом икойцентрируют. Из концентрата кристаллизуется целевая ДАС с выходом 880 .Недостатками способа-прототипа являются низкий выход целевого продукта, большой обьем неутилизируемых сточных вод свысокой концентрацией сульфата натрия и 40трудность регенерации растворителя,Целью изобретения являются повышение выхода ДАС, упрощение процесса иснижение количества сточных вод,Это достигается способом, заключающимся в том, что процесс ацетонирования1:сорбозы проводят при добавлении в реакционную массу из сорбозы, ацетона, сернойкислоты и метанола смеси изомеров 1,2:2,3 моноацетонсорбозы (МАС) при молярном 50соотношении -сорбоза:серная кислота:метанол:смесь изомеров МАС, равном 1;(0,190,26):(3,0 - 4,0):(0,3 - 0,4) при кипячении споследующей нейтрализацией 44-46%-нойщелочью, отделением кристаллического 55сульфата натрия и возвратом образующейся смеси изомеров МАС в процессе,П р и м е р 1. В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, вносят 9,84 г 100-ной 3:сорбоэы,2,96 г 100-ной смеси изомеров МАС в 150 мл смеси ацетон-метанол (95:5 об,ч., что составляет 3,40 моль-экв алканола к сорбозе), прикапывают 0,2 мл серной кислоты (0,22 моль-экв к сорбозе), подогревают и кипятят 120-180 мин. Реакционную массу охлаждают до 20-25 С, перемешивают 30-45 мин, затем охлаждают до (-10)С и перемешивают 60 мйн, после чего вносят 1,4 мл 44%-ного раствора едкого натрия так, чтобы температура массыне превышала+10 С, а рН 7,5-8,5, Отфильтровывают кристаллы сернокислого натрия, фильтрат концентрируют, отгоняют смесь ацетон (93%) - метанол (5%) - вода (1,6-2,6) при нагревании, а в конце под вакуумом 200-300 мм рт.ст. К остатку прибавляют 15- 20 мл воды и отгоняют окись мезитила . Массу разбавляют водой (30 мл) и целевую ДАС экстрагируют толуолом (2 х 50 мл); толуол отгоняют под вакуумом. Остаток - светлое, подвижное масло, при стоянии кристаллизуется. Получают 14,49 г (96,30 сод., по данным.ГЖХ - анализа). Т,пл. 77- 780 С. ао = -18 С (С 1,40 , ац,етон).Бумажная хроматографияВАТМАН Рй, система: н-бутанол-уксусная кислота-вода (4:1:5, верхняя фаза), В = 0,88.Тонкослойная хроматография: й 0,78, Силуфол Уф. Система; ацетон гексан (3:2);Проявление: 105 С, 30 мин, 0,5%-ный раствор кремневольфрамовой кислоты в этаноле.ИК-спектр: (КВгу, см ): 1200 (-С-О), 1370 (гем-СНз), 3500 (-ОН).ГЖХ-анализ; индивидуальное вещество; сод. 960 по основному продукту. Кубовый остаток упаривают в вакуумеот воды и остатков органического растворителя и получают светлое малоподвижноемасло, которое после разбавления ацетонметанольной смесью вводят на следующуюоперацию. Вес 3,47 г (75% сод). Плотностьр= 1,305 г/см,Тонкослойная хроматография: силуфолУФ,Система - ацетон-гексан 3:2; проявление - 105 ЗЬ мин, 0,50 раствор кремневольфрамовой кислоты в этаноле.1,2 - пиранозид: й = 0,102,3 - фуранозид: Я = 0,25Методом препаративной хроматографии выделенный 1,2-пиранозид характеризуется: Т,пл, 142,5 - 143 С.1788715 результаты опытов по вцетонированию 1,сорбоэы в условиях предлагаемого способа Эаг жено Пример кислота серная 94,.95.57 1 184 г(см-сорбоэа метиловый спирт ацетон обьем,обьем,млобьем. мл г.моль маляр нов соотношение к сорбо- зе г.моль соотношение аб/ч: : в/ч сс боэн вес 1007 ь, гмоляр. ное соотношение к сербо.ае гмоль г моль молярное соот. ношение к сорбо- эе вес1007. г а Опыт ы в оптнм ловцах альных 9,84 10,01 9,84 9,84 9,84 9,84 9,84 9,84 9,84492 0,0546 0,0556 0,0546 0,0546 0,0546 0,0546 0,0546 0,0546 0,0546 0,273 2,96 3,24 э,о 4,09 4,П 4,46 4,18 3,96 3,76 19 90 0,0134 0,0147 0,01 ЗБ 0,0185 0,0189 0,0202 0,0 190 0,0180 0,0171 0 0903 0,22 0,19 0,19 0,22 0,19 0,22 0,22 0.19 0,19 023 0,1 ВБ 0,173 0,173 0,173 0,173 0,198 О, 1285 0,210 0,198 1 112 1 2 з 4 5 8 7 8 9 1 О 0,25 0.27 0,25 0.340,35 0,37 0,35 О,ЗЗ 0.31 033 142,5 1 ЭЭ,О 13 Э,О 133,0 133,0 152,0 142,5 1 Б 1,5 147,0 855 0 3,4 3,2 3,2 3,2 3,2 з.в 3,4 3,85 4 07 0,70 о,в 07 0,6 0,7 0,7 о,в 0,6 Зб 0,0125 0,0107 0,0107 0,0125 0,007 0,0125 0,0125 0,0107 0,0107 0 063 14,5 13,5 13,5 13,5 135 15.4 145 16,4 5.0 11 4 7,5 7,0 7,0 7,0 8,0 7,5 8,5 80 450 б Опыты э словиях отличны виет ов х от оптим альных па 0,0546 0,0546 0,0546 0,0546 0.0546 11 3 14 5 9,84 9,84 9,84 9840.090 0,32 0,19 0,19 019 О, 85 0,185 0,148 0,235 О 1 ВБ З,4 3,4 2.7 4,30 34 0,00535 0,0178 О,ОО 9 0,0107 О 0107 142.5 142,5 124,0 140,5 122 5 4,6 14,5 12.6 14,2 25 7,5 7,5 6,0 9,5 7,5 0,3 1,0 05 О,б ов 0,029 2,84 0,23 Продолжение таблицы Пример Пол ено Выход, ддс, 7 ь, нв загруженную сорбоэу га примерв в описа- нии Примечание АС изоме ы МАСсод. т сод,еес техн га Опы ты в опти мальных с лоэиях 14,49 14,56 14,28 14,04 14,38 14,32 13,98 14,19 4,6 74 15 2 3 4 5 б 8 9 10 96,3 96,5 96,9 97,2 96,5 98,0 97,3 97,0 94,3 940 13,95 14,05 1 З,84 13,65 З,вв 14,03 .13,60 13,76 13,17 69 70 0,0536 0,0540 0,0532 0,0524 0,0533 0,0539 0,0523 0,0529 0,0529 0 288 3,47 6,02 4,41 5,47 5,57 4,65 4,43 4,54 2418 75,0 59,6 81,В 83.4 60,1 91,9 85,0 В,О 78,0 149 2,60 3,59 З,б 4,56 4,46 4 ЛВ 3,96 359 3,54 18 56 0,0118 0,0163 0,0164 0,0207 ОЛ 202 0,090 0,0180 0,0163 0.0161 0 0844 98,19 97,1 97,4 96,0 97,6 98,7 95,8 96,87 96,87 98 16 б Опыты в словил х отличи ых от опгнм альных па амет в 8,64 96,0 ВЛ 9 0,0318 4,33 89,4 387 0,01762 58,24 0,94 г нераствр реп ноя а.сорбо- зы 11.61 1 О,ЭО 11,65 9,95 12 13 14 15 94,0 96,0 94,0 10,919,890,959.41 0,0149 0,0380 0,0420 0,0362 7,38 4,12 э,зз 3,42 76,4 88.8 76,0 77,6 5,64 3,66 2.53 2,Б 5 0,025 Б 0,0660,0115 0,0120 76,7469.676,9ВБ,З Температура 50 С 0,9 г нервство имоа5Гидролитэом из ДА: получен 2,3-фуранозид; Т.пл, 93 С, а)о - 7,5 О (С - 1,5 оь,вода), ИК-спектр КВг, гт, см ): 1200 (-О-С),1370 (гем-СНэ), 3340 - 3370 (ОН-),Примечание;Порядок прибавления реагентов сорбоза, МАС, кислота, растворитель) может бытьпроизвольным,Остальные примеры представлены втаблице. Как следует из таблицы, поставленная цель - получение максимальноговыхода ДАС - достигается в оптимальныхтемпературных и временных. условиях оп1-10), прй выбранных соотношениях :сор. боза-серная кислота-метанол-смесь иэомеров МАС, равных 1:0,19-0,26:0,3 - 0,4:0,3-0,4 Проведение процесса в условиях, отличных от оптимальных при 1 еры 2-7, таблица), приводит к снижению выхода целевой ДАС,5 Таким образом, найденные условияпроведения процесса ацетонирования позволили повысить выход целевой ДАС до 94-98 с качеством 94 - 98, снизить отхо ды сернокислого натрия в 25 - 30 раз по сравнению с прототипом, добиться упрощения процесса выделения изомеров МАС, что позволяет возвратить их в рецикл, упростить регенерацию растворителей и улучшить 15 экологичность производства аскорбиновойкислоты.1788715 Составитель Н.НарышковаТехред М.Моргентал Корректор М Керецман Редактор В.фельдман Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 590 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 формула изобретенияСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3,4,6-ДИ-ОИЗОПРОПИЛИДЕН- а . СОРБОФУРАНОЗЫ путем взаимодействия -сорбозы, ацетона и метанола в присутствии концентрированной серной кислоты .с последующей нейтрализацией реакционной массы водной щелочью, отличающийся тем, что, с целью повышения вйхода целевого продукта, упрощения. процесса и снижения отходов сульфата натрия и сточных вод, процесс проводят с добавлением в реакционную массу смеси изомеров 1,2- и 2,3-моноацетон-Е-сорбозы при молярном соотношении производное -сорбоэы; серная кислота: метанол: смесь иэомеров 1 : 0,19 - 0,26,3,0 - 4,0: 0,3 - 0,4 при кипячении споследующей нейтрализацией 44 - 46- ной щелочью, отделением кристаллического сульфата натрия и возвратомоб разующейся побочной смеси изоме ров1,2- и 2,3-моноацетон-:сорбоэы в про цесс.