160882. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katalizátor előállítására szénhidrátok hidroxil csoportjának katalitikus levegős oxidálásához

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1970. II. 11. (CU—118) Közzététel napja: 1972. I. 28. Megjelent: 1973. XII. 31. 160882 Nemzetközi osztályozás: B 01 j 11/12 Dr. Csűrös Zoltán oki. vegyészmérnök, 15%, Dr. Petró József oki. vegyészmérnök, 30%, Dr. Fogassy Elemér oki. vegyészmérnök, 35%, Lengyel Zoltánné sz. Mészáros Agnes oki. vegyészmérnök, 20% Eljárás katalizátor előállítására szénhidrátok hidroxil csoportjának katalitikus levegős oxidálásához Ismeretes, hogy számtalan nagyipari szintézis során szükséges közbenső lépésként a szénhidrátok primer hidroxil csoportjának oxidációja. Így pl. a C vitamin ipari szintézisénél úgy járnak el, hogy a D-glükóz hidrogénezésével 5 előállított szorbitot oxidálják L-szorbozzá, majd az acetonolizésével kapott 2,3-4,6-diaceton-L-szorbózt oxidálják 2,3-4,6-diaceton-L-gulonsavvá. A védőcsoportok lehasítása után a 2-keto-L-gulonsavat enolizálják és lakton gyűrűzárással 10 alakítják ki az L-aszkorbinsavat. Ezen hatlépéses szintézisben igen fontos a 2,3-4,6-diaceton-L-szorbóz oxidációja 2,3-4,6-diaceton-L-gulonsavvá. Az oxidáció különféle lehetőségeivel igen sokat foglalkozott a kiterjedt 15 szakirodalom. Az ismert eljárások jelentős része ipari szempontból nem a legelőnyösebbek, hiszen valamilyen kémiai oxidálószert alkalmaznak, amely az eljárásokat költségessé teszi. Ugyanakkor a re- 20 dukált ágenst (pl. mangándioxid) az oxidáció befejezte után el kell távolítani a rendszerből, s ez felesleges, elkerülhető többletművelet. Természetesnek tűnik tehát a próbálkozás, hogy az oxidációt oxigén tartalmú gázeleggyel, 25 pl. levegővel végezzék. Ezzel a lehetőséggel K. Hayens (Annalen. 558, 171-7 [1947.]) foglalkozott először. Diaceton-L-szorbóz vizes oldatát oxidálta oxigén ill. levegő segítségével. Megállapította, hogy a levegő előnyösebb, ugyanakkor azt is, 30 2 hogy katalizátor nélkül nem hajtható végre az oxidáció. Megvizsgálta a nikkel, arany, ezüst, cink, platina, palládium és ozmium katalitikus hatását, s a három utóbbiról megállapította, hogy kedvezően alkalmazhatók. Vizsgálta a katalizátor hordozók szerepét, és a horzsakő, talkum, alumíniumoxid, szilikagél és csontszén közül a csontszenet találta megfelelőnek. Szerinte az oxidációt a 8—9 pH közötti vizes oldatban lehet legelőnyösebben kivitelezni 60% kitermeléssel. A 935 968 sz. német szabadalmi leírás szerint a diaceton-L-szorbóz 4% vizes oldatban, pH 8,5-nél, 1,6% nátriumhidrokarbonát hozzáadásával, 1% csontszénhordozós platina katalizátorral (amely 10% platinát tartalmaz), 50—60 °C-on, igen jó hozammal, 20 órás reakcióidővel oxidálható levegővel. K. Heyens és H. Putten vizsgálatai szerint Angew. Chem. 69, 600—8 [1957]) a polihidroxi vegyületek levegővel történő oxidálásánál a primer hidroxil hamarabb oxidálódik, mint a szekunder. Megállapították azt is, hogy 60%-nál jobb a hozam a primer hidroxil csoport oxidálásánál akkor érhető el, ha a szekunder hidroxil csoportokat valamilyen ketonnal vagy aldehiddel átmenetileg védik. Az ismertetett oxidációs eljárások közül ipari megvalósítás szempontjából a levegővel végre-160882