CH363650A - Verfahren zur Herstellung von Laevulinsäure - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von LaevulinsäureInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Laevulinsäure Es ist bekannt, Laevulinsäure herzustellen, indem man wässerige Lösungen von monomeren oder polymeren Hexosen in Gegenwart von Mineralsauren erhitzt. Neben Laevulinsäure entstehen, noch Huminstoffe, und zwar um so mehr, je h¯her die Reaktionstemperatur gewählt wird. Bei der Herstellung von Laevulinsäure aus Hexosen nach bekannten Verfahren mu¯ eine starke Mineralsäure in mehr als katalytischen Mengen verwendet werden. Die Verwendung von Mineralsäuren bei der Herstellung von Laevulinsäure aus Hexosen hat den Nachteil, dass im Reaktionsgemisch die Mineralsäuren neutralisiert werden m ssen, bevor man die LaevulinsÏure gewinnen kann. Es gehen deshalb pro Gewichtseinheit gewonnene Laevulinsäure relativ grosse Mengen Mineralsäure verloren. Die Laevulinsäure kann auch aus dem Reaktionsgemisch extrahiert werden, wozu teure Extraküonsmittd nötig sind. In der amerikanischen Patentschrift Nr. 2738 367 wird vorgeschlagen, die Mineralsäure durch Kationenaustauscher zu ersetzen. Wässrige Hexoselösungen werden zusammen mit den Austauschern während 24 Stunden auf höchs, tens 100 C erhitzt. Die Aus- beuten an Laevulinsäure betragen, etwa 837 /o der Theorie. Es wurde nun gefunden, dass man Laevulinsäure in besserer Ausbeute als bisher erhalten kann, wenn man wässrige Lösungen von monomeren oder poly- meren Hexosen in Gegenwart von Kationenaustau- schern auf mehr als 100 C erhitzt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungen auf 130 bis 200 C erhitzt werden.Überraschenderweisesind bei diesen hohen Temperaturen die Ausbeuten ebenso gut, wie wenn Schwefelsäure verwendet wird. Weiter wurde gefunden, da¯ stark verdimnte Lösungen von monomeren oder polymeren Hexosen ebenfalls sehr gute Ausbeuten an Laevulinsäure ergeben, wenn sie erfindungsgemäss erhitzt wenden. Die entstandene Laevulinsäure kann aus verdünnten Lö sungen in wirtschaftlicher Weise mit Hilfe von Ionen austauschern gewonnen werden. Man kann als Aus gangsmaterial Lasungen, welche etwa 0, 5 bis 500/o monomere oder polymere Hexosen enthalten, verwenden. Die Anwendung von Mineralsäuren bei stark verdünnten Lösungen wäre unwirtschaftlich, da zu grosse Mineralsäureverluste entstehen würden. Die zur Katalyse verwendeten Kationenaustauscher können beliebig oft wieder verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie bei Temperaturen von 130 bis 200 C beständig sind. Besonders geeignet als Kationenaustauscher sind sulfonierte Polystyrole. Solche sind unter den Namen ¸Permutit¯, ¸Amberlite¯, Dowex usw. (eingetragene Warenzeichen) im Han- del. Auch beim vorliegenden Verfahren entstehen Huminstoffe, jedoch nur in geringer Menge. Sie fallen in sehr fein verteilter Form an, und sie können im Reaktionsgemisch von den spezifisch schwereren Kationenaustauschern durch Aufschlämmen getrennt werden. Besonders wirtschaftlich wind die Herstellung von Laevulinsäure nach dem vorliegenden Verfahren, wenn man von verdünnten Hexoselösungen ausgeht oder wenn man eine wässrige Hexoselösung im Kreis- lauf mit hitzebeständigen Kationenaustauschern in Kontakt bringt, darauf mit einem Anionenaustauscher die Laevulinsäure (und eventuell gebildete Ameisen- sÏure) absorbiert und der KreislauiElösung frische Hexose zusetzt. Die Erfindung soll an Hand der folgenden Beispiele und der Tabelle, welche die Mengen Hexosen, Austauschler und Laevulins, äure, die Reaktionstempe- raturen und-zelten sowie die Ausbeuten angibt, näher erläutert werden. Beispiele Eine bestimmte Menge monomerer oder poly- merer Hexosen wird in 20 cm3 Wasser gelöst und zur Lösung wird eine bestimmte Menge Kationen- austauscher (¸Permutit RS¯, eingetragenes Warenzeichen, sulfoniertes Polystyrol) gegeben. Die Mischung wird in einem geschlossenen Gefäss während einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann gekühlt. Die Reaktionsouschung wird, zusammen mit den Huminstoffen, durch Dekantieren vom Austauscher getrennt. Die Huminstoffe werden abfiltriert und aus der klaren Lösung wird die Laevulinsäure in bekannter Weise durch Kristallisation, Adsorption an Anionenaustauschern oder Extraktion gewonnen. Tabelle Permutit Temperatur Zeit LÏvsre Ausbeute g ¯C h %der Theorie 2 g Glucose 4 140 3 0,170 13, 2 4 g 4 140 3 0, 324 12, 6 2 g Fructose 2 140 3 0, 648 50, 3 2 g 4 140 3 0, 696 54, 0 2 g Saccharose 2 140 3 0,428 33, 2 2 g 4 140 3 0, 456 35, 4 2 g Glucose 2 140 8 0,292 22, 6 4 g 2 140 8 0, 375 14, 5 2 g 4 140 8 0, 343 26, 6 4 g 4 140 8 0, 586 22, 8 2 g 8 140 8 0, 428 33, 2 4 g ¯ 8 140 8 0,732 28, 4 2 g Fructose 2 140 8 0, 718 55, 6 2 g ¯ 4 140 8 0,718 55, 6 2 g Saccharose 2 140 8 0, 528 41, 0 2 g ¯ 4 140 8 0,588 45, 6 2 g Glucose 2 170 6 0, 520 40, 4 2 g 1 170 6 0, 430 33, 3 2 g ¯ 0, 5 170 6 0, 307 23, 8 2 g ¯ - 170 6 0,104 8, 1 2 g 2 190 1 0, 502 38, 9 2 g ¯ 4 190 1 0,540 41, 8
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Laevulinsäure durch Erhitzen wässriger Lösungen von monomeren oder polymeren Hexosen auf mehr als 100 C in Gegenwart von Kationenaustauschern, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösungen auf 130-200 C erhitzt.UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Lösungen erhitzt, welche 0, 5 bis 504/o monomere oder polymere Hexosen enthalben.2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kationenaustauscher sulfonierte Polystyrole verwendet.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CH5475658A CH363650A (de) | 1958-01-17 | 1958-01-17 | Verfahren zur Herstellung von Laevulinsäure |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2233477A1 (de) * | 2004-12-10 | 2010-09-29 | Archer-Daniels-Midland Company | Herstellung von Levulinsäure aus Fructose unter Verwendung eines sauren Katalysators, eines Polyethylenglykols und eines endverkappten Polyethylenglykols |
| US8058458B2 (en) | 2004-12-10 | 2011-11-15 | Archer Daniels Midland Company | Processes for the preparation and purification of hydroxymethylfuraldehyde derivatives |
-
1958
- 1958-01-17 CH CH5475658A patent/CH363650A/de unknown
Cited By (3)
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