CH273396A - Verfahren zur elektrochemischen Reduktion von Zuckerarten. - Google Patents
Verfahren zur elektrochemischen Reduktion von Zuckerarten.Info
- Publication number
- CH273396A CH273396A CH273396DA CH273396A CH 273396 A CH273396 A CH 273396A CH 273396D A CH273396D A CH 273396DA CH 273396 A CH273396 A CH 273396A
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- sulfite
- reduction
- electrolyte
- sugar
- added
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims description 14
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 title claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 5
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 10
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 3
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 3
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 3
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 3
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 2
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N cadmium zinc Chemical compound [Zn].[Cd] CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- QHDCFDQKXQIXLF-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O.OS(O)(=O)=O QHDCFDQKXQIXLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/25—Reduction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
Verfahren zur elektrochemischen Reduktion von Zuckerarten. Gegenstand der Erfindung ist ein ver bessertes Verfahren zur elektrochemischen Reduktion von reduzierbaren Zuckerarten, wie beispielsweise Glukose, Galaktose, Lactose und Xylose, zu mehrwertigen Alkoholen unter Verwendung einer ungeteilten elektrolytischen Zelle, das heisst einer solchen ohne Dia phragma.
Die Reduktion von Glukose zu Sorbit und nebenbei zu Mannit in einer durch ein Dia phragma in Kathoden- und Anodenraum ge trennte Zelle ist bekannt und hat erhebliche technische Bedeutung erlangt. Die Notwendig keit, bei den bisher bekannten Verfahren ein poröses Diaphragma zur Abtrennung des Anolyten vom Katholyten zu verwenden, ist jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet.
Durch die Einschaltung des Diaphragmas wird der Leitungswiderstand in der Strom bahn nicht unerheblich gesteigert. Die ver hältnismässig rasche Veränderung der ur sprünglichen Durchlässigkeit des Diaphrag- mas zwingt dasselbe nach einer kurzen nütz lichen Lebensdauer auszuwechseln. Überdies ist die Herstellung wirksamer Diaphragmen schwierig,
welche eine genügende Abtrennung des Anolyten vom Katholyten gewährleisten und eine ausreichende mechanische Festigkeit sowie den nötigen Widerstand gegen die che mischen Einflüsse der Eelektrolyte aufweisen. Demzufolge verteuert das Diaphragma die Betriebskosten der Zelle, erhöht den Strom verbrauch und vermindert die Ausbeute.
Ein gehende Versuche, das Übergreifen der oxy- dierenden Wirkung des an der Anode naszie- renden Sauerstoff auf den an der Kathode reduzierten Zucker in einer einfachen Zelle mit einem für Anode und Kathode gemein samen Elektrolyten, das heisst ohne Verwen dung eines Diaphragmas, zu verhindern, führ ten zu einem Ergebnis, welches die Grund lage des erfindungsgemässem Verfahrens bil det.
Es wurde gefunden, dass eine schädliche Auswirkung der anodischen Oxydation auf die kathodischen Reduktionsprodukte da durch in wirksamer Weise verhindert werden kann, dass der Zuckerlösung ein wasserlös liches anorganisches Sulfit zugesetzt wird, bei spielsweise Natriumsulfit oder Ammonium sulfit.
Die Reduktion einer alkalischen Lösung von Glukose zu Sorbit nebst Mannit konnte bei Aufrechterhaltung eines Überschusses an Natriumsulfit im Elektrolyten in einer ein fachen Zelle ohne Diaphragma bei Zimmer temperatur störungsfrei mit guter Ausbeute durchgeführt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur elektrochemischen Reduktion von Zuckerarten zu mehrwertigen Alkoholen ist dadurch ge kennzeichnet, dass eine reduzierbare Zucker art in wässeriger Lösung unter Zusatz eines löslichen Sulfits in einer Zelle ohne Dia phragma der kathodischen Reduktion unter worfen wird, und zwar dermassen, dass das Sulfit zu Sulfat oxydiert und durch die Auf rechterhaltung eines Überschusses an Sulfit im Elektrolyten die anodische Oxydation der erhaltenen Reduktionsprodukte verhindert wird.
- - Zur Reduktion von Glukose ist eine alka lische Reaktion des Elektrolyten zweckmässig. Diese ergibt sich z. B. wenn ein sodahaltiges handelsübliches Natriumsulfit. verwendet oder dem Elektrolyten das dem verwendeten Sulfit entsprechende Allkali zugesetzt wird.
Als Zelle kann ein Trog aus Glas, Stein zeug oder gummiertem Eisen verwendet wer den. Als Kathodenmaterial eignet sich Zink, Blei, Kadmium, ferner- reines Quecksilber so wie amalgamiertes Zink, Blei, Kadmium oder eine Kadmium Zinklegierung. Die Anoden können aus Blei oder Graphit bestehen.
Es hat sich gezeigt, -dass nicht nur .das Material der Kathoden eine wichtige Rolle spielt, sondern auch ihre Form. Besonders geeeignet sind gerippte Kathoden mit grosser Oberfläche oder solche aus zerkleinertem Me tall.. Quecksilberhaltige Kathoden bieten so wohl bei -der Verwendung von Natriumsulfit als Ammoniumsulfit den Vorteil der Bildung eines unter Entwicklung von Wasserstoff zer- setzlichen Amalgams.
Sowohl die Reduktion des Zuckers als die Oxydation -des Sulfits kann durch den Zusatz entsprechend wirk samen Katalysatoren zum Elektrolyten geför dert werden.
<I>Beispiel:</I> 150 g reine Glukose und 120 g Natrium- sulfit wurden- in 1000 em.3 Wasser aufgelöst. Es wurde eine Lösung erhalten mit leicht alka- lischer Reaktion, welche in einer Zelle mit,
einer amalgamierten Bleikathode und einer Graphit- anode der elektrochemischen Reduktion unter worfen wurde. Die Stromdichte betrug 0,005 Amp. je ein! und,die Spannung 4 bis 5 Volt. Es wurde eine wasserklare Lösung von 'Sorbit und Mannit erhalten.
Die Materialausbeute wurde zu 95 % berechnet. Die Stromausbeute erreichte 90 %.
Der in der beschriebenen Weise gewonnene Zucker kann 'als Ausgangsmaterial für die Gewinnung von höheren Alkoholen (durch Hydrierung), welche Alkohole an Stelle von Glycerin, z.B.- in der Papier-"'Leder- oder Tabakindustrie usw., als vorzügliche Weich macher dienen, verwendet werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zur elektrochemischen Reduk- tion von Zuckerarten zu mehrwertigen Alko holen,. dadurch gekennzeichnet,. dass eine-re- duzierbare Zuckerart in wässeriger Lösung unter Zusatz eines wasserlöslichen Sulfits in einer Zelle ohne Diaphragma der katho- dischen Reduktion derart unterworfen wird,dass das Sulfit zu Sulfat oxydiert und durch die Aufrechterhaltung eines Überschusses an Sulfit während der Elektrolyse die anodische Oxydation der Reduktionsprodukte verhindert wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem als Sulfit Natriumsulfit verwendet wird. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem als Sulfit Ammoniiunsulfit verwen det wird.. 3.Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem zur Alkalisierung des Elektrolyten Glas dem verwendeten Sulfit entsprechende Hydroxyd zugesetzt wird. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem zur Förderung der Oxydation des Sulfits dem Elektrolyten ein Katalysator zu gesetzt wird. 5. Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem dem Elektrolyten zur Förderung des Reduktionsprozesses ein Katalysator zugesetzt wird. 6.Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem eine Kathode aus amalgamiertem Blei verwendet wird. 7. Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem eine Kathode aus amalgamiertem Zink verwendet wird. B. Verfahren gemäss Patentanspruch, bei welchem eine Kathode aus zerkleinertem Me tall verwendet wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH273396T | 1948-09-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH273396A true CH273396A (de) | 1951-02-15 |
Family
ID=4479242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH273396D CH273396A (de) | 1948-09-11 | 1948-09-11 | Verfahren zur elektrochemischen Reduktion von Zuckerarten. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH273396A (de) |
-
1948
- 1948-09-11 CH CH273396D patent/CH273396A/de unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0012215B1 (de) | 2-Hydroxybutansulfonsaures Cholin und dessen Verwendung als Leitsalz | |
| CH273396A (de) | Verfahren zur elektrochemischen Reduktion von Zuckerarten. | |
| DE1951519A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von peroxydischen Verbindungen | |
| DE834093C (de) | Verfahren zur Herstellung von Ammoniumpersulfatloesungen | |
| DE3875382T2 (de) | Elektrochemisches verfahren. | |
| EP0040331B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Diacetonketogulonsäure | |
| DE2642496C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von p-Hydroxymethylbenzoesäure | |
| DE252759C (de) | ||
| US2507973A (en) | Electrolytic reduction of sugars | |
| DE2856276C2 (de) | Verfahren zur Stromausbeutesteigerung einer Schmelzflußelektrolyse mit anodischer Sauerstoffentwicklung | |
| DE19905672C2 (de) | Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Amalgam aus Metallsalz | |
| DE2626829A1 (de) | Gasdiffusionselektrode zur herstellung von loesungen von peroxyverbindungen durch kathodische reduktion von sauerstoff | |
| DE2057519C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Olefinoxyden | |
| EP0250971A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkoxyessigsäuren | |
| DE1950282A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glyoxylsaeure aus Oxalsaeure | |
| AT164525B (de) | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd | |
| DE920186C (de) | Verfahren zur elektrochemischen Oxydation von o-Toluolsulfamid zu Benzoesaeuresulfimid | |
| DE504501C (de) | Verfahren zur Herstellung von Ferricyaniden | |
| DE699943C (de) | irhodanid | |
| DE3020846A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aromatischen hydrazo- oder diaminodiphenylverbindungen | |
| AT149665B (de) | Verfahren zur Natriumsulfatelektrolyse. | |
| DE1277216B (de) | Verfahren zur Foerderung der Rueckoxydation von kathodisch reduzierten Metallverbindungen bei der Elektrolyse von waessriger Salzsaeure | |
| DE1076094B (de) | Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Alkaliperchloraten | |
| EP0029083A1 (de) | Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Stickstoffmonoxid und Alkalihydroxid aus wässrigen Lösungen von Alkalinitrit durch Elektrolyse | |
| DE658111C (de) | Verfahren zur Herstellung von Hyposulfit |