Патент на изобретение №2164511

Published by on

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(19)

(11)

2164511

(13)

(51) МПК ⁷
_{C07C47/56, C07C47/575, C07C47/58, B27K5/00, B27K9/00}

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.05.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2000108242/04, 03.04.2000

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

03.04.2000

(43) Дата публикации заявки: 27.03.2001

(45) Опубликовано: 27.03.2001

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
ГОГОТОВ А.Ф. и др. Применение промышленных варочных растворов целлюлозно-бумажного производства при окислении лигнинов. – Химия в интересах устойчивого развития, 1996, N4, с.263-266. RU 2052449 C1, 20.01.1996.

Адрес для переписки:

660036, г.Красноярск, Академгородок, Институт химии и химической технологии СО РАН, патентоведу Замятиной В.В.

(71) Заявитель(и):

Институт химии и химической технологии СО РАН

(72) Автор(ы):

Козлов И.А.,
Гоготов А.Ф.,
Кузнецов Б.Н.,
Рыбальченко Н.А.

(73) Патентообладатель(и):

Институт химии и химической технологии СО РАН

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ АЛЬДЕГИДОВ ИЗ ЛИГНОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к тонкому органическому синтезу, конкретно – к технологии получения ароматических альдегидов из лигносодержащего сырья. Ароматические альдегиды (ванилин, сиреневый альдегид) широко применяются в фармацевтической, кондитерской и парфюмерно-косметической промышленности. Описывается способ получения ароматических альдегидов окислением лигносодержащего сырья в щелочной среде в присутствии кислорода. Он отличается тем, что дополнительно вводят активатор окисления – нитро- или нитрозопроизводные лигнина – в количестве 2,0-3,0 г/г лигнина, содержащегося в лигносодержащем сырье. Технический результат – увеличение выхода целевого продукта. 1 табл.

Изобретение относится к области тонкого органического синтеза, конкретно – к технологии получения ароматических альдегидов и лигнина. Ароматические альдегиды (ванилин, сиреневый альдегид) широко применяются в фармакологической, кондитерской и парфюмерно-косметической промышленности.

Известны способы получения ароматических альдегидов из лигносодержащего сырья, где в качестве окислителей используется кислород (RU 2119427, 1998; Эпштейн Р.В. Получение ванилина из древесины. В сб. Тр. Укр НИИ пищевой пром-ти, 1959, т. 2, с. 201-213). Недостаток этих способов в малом выходе целевых продуктов.

Наиболее близким по существу к заявленному способу является способ окисления лигнинов в щелочной среде до ароматических альдегидов в присутствии кислорода (Гоготов А. Ф. и др. Применение промышленных варочных растворов целлюлозно-бумажного производства при окислении лигнинов. Химия в интересах устойчивого развития, 1996 , N 4-5, с. 263-266). В соответствии с этим способом ароматические альдегиды получают окислением лигносодержащих препаратов кислородом в различных щелочных средах (NaOH, окисленных белых щелочах (ОБЩ), исходных белых щелоках Братского ЛПК (ИБЩ) при температуре процесса (1702)^oC, время окисления 3 часа при интенсивном перемешивании.

Основной недостаток данного способа – низкий выход целевых продуктов. Способ позволяет получить ароматические альдегиды в количестве 5,4 – 13,8% (от массы лигнина).

Цель изобретения – увеличение выхода ароматических альдегидов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения ароматических альдегидов из лигносодержащего сырья окислением в щелочной среде в присутствии кислорода согласно изобретению дополнительно вводят активаторы окисления – нитро- или нитрозопроизводные лигнина – в количестве 2,0 – 3,0 г/г лигнина в лигносодержащем сырье.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что общими признаками заявляемого способа и прототипа является окисление лигнина в щелочной среде до ароматических альдегидов в присутствии кислорода.

Отличительным признаком заявляемого изобретения является введение в качестве активаторов окисления нитро- или нитрозопроизводных лигнина. Названные отличительные признаки обуславливают достижение поставленной цели изобретения: суммарный выход ароматических альдегидов возрастает в 2 – 5 раз (до 23,0 – 27,0%).

Пример 1. Навеску лигносульфоната, взятую в расчете на 1 г лигнина (1,43 г), помещают в автоклав, добавляют активатор окисления – нитрозолигнин (расход нитрозолигнина 2,5 г/г лигносульфоната), заливают 37,5 мл 3 M NaOH, автоклав герметично закрывают и помещают в масляную баню, нагретую до (1702)^oC, где выдерживают 3 ч при интенсивном перемешивании. По окончании процесса автоклав охлаждают, щелочную смесь фильтруют и экстрагируют бензолом. Щелочной раствор подкисляют до pH 2 и вновь трижды экстрагируют бензолом для выделения из реакционной смеси ароматических альдегидов. Экстракт сушат над Na₂SO₄ и концентрируют, после чего анализируют методом ГЖХ на хроматографе “Chrom-5” с детектором по теплопроводности (длина колонки 1,2 м, носитель “Хроматон N-AW-HMDS”, отмытый кислотой, с 3% ПЭГА + 1% H₃PO₄, температура колонок 90-250^oC (8^oC/мин), испарителя 280^oC, газ-носитель – гелий, скорость 60 мл/мин). Количественный анализ проводят по методу внутреннего стандарта. В качестве стандарта используют нафталин.

В результате проведенного эксперимента выход ароматических альдегидов составляет 26,9%.

Пример 2-8. Опыт проводят как в примере 1. Различия, состоящие в использовании различных щелочных сред, лигносодержащего сырья, активаторов окисления и их расходов, представлены в таблице.

В результате проведенного эксперимента выход ароматических альдегидов составляет 23,2 – 25,9%.

Пример 9 (прототип). Навеску лигносульфоната, взятую в расчете на 1 г лигнина (1,43 г), помещают в автоклав, заливают 37,5 мл 3 M NaOH, автоклав герметично закрывают и помещают в масляную баню, нагретую до (1702)^oC, где выдерживают 3 ч при интенсивном перемешивании. По окончании процесса автоклав охлаждают, щелочную смесь фильтруют и экстрагируют бензолом. Щелочной раствор подкисляют до pH и вновь трижды экстрагируют бензолом для выделения из реакционной смеси ароматических альдегидов. Экстракт сушат над Na₂SO₄ и концентрируют, после чего анализируют методом ГЖХ на хроматографе “Crom-5” с детектором по теплопроводности (длина колонки 1,2 м, носитель “Хроматон N-AW-HMDS”, отмытый кислотой, с 3% ПЭГА + 1% H₃PO₄, температура колонок 90-250^oC (8^oC/мин), испарителя 280^oC, газ-носитель – гелий, скорость 60 мл/мин). Количественный анализ проводят по методу внутреннего стандарта. В качестве стандарта используют нафталин. В результате проведенного эксперимента выход ароматических альдегидов составил 9,0%.

Пример 10 – 13 (прототип). Опыт проводят как в примере 9. Различия, состоящие в использовании различных щелочных сред и лигносодержащего сырья, представлены в таблице. В результате проведенного эксперимента выход ароматических альдегидов составляет 5,4-14,3%.

Как видно из таблицы, заявляемый способ получения ароматических альдегидов из лигнина с добавлением активаторов окисления в количестве 2,0 – 3,0 г/г лигнина в лигносодержащем сырье позволяет повысить выход целевых продуктов в 2 – 5 раз (до 25,1 – 26,9%). Выход за указанные пределы расхода активаторов окисления приводит к снижению выхода ароматических альдегидов.

Формула изобретения

Способ получения ароматических альдегидов окислением лигносодержащего сырья в щелочной среде в присутствии кислорода, отличающийся тем, что дополнительно вводят активатор окисления – нитро- или нитрозопроизводные лигнина в количестве 2,0 – 3,0 г/г лигнина, содержащегося в лигносодержащем сырье.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.04.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004

Извещение опубликовано: 10.06.2004