162319. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta szorbinsav előállítására

3 162319 4 keletkezett szorbinsavat a reakcióelegy lehűtésével kikristályosítjuk. Katalizátorként nukleofil hatású vegyületeket, pl. alkálifém-, alkáliföldfémhidroxidokat,- karbonátokat, -alkoholátokat, karbonsavak alkálifém- vagy alkáliföldfém-sóit (pl. acetátokat, szorbátokat stb.) primer, szekunder vagy tercier aminokat alkalmazunk. Oldószerként olyan anyagokat használunk, amelyek a szorbinsavat hidegen rosszul, míg a szennyező' anyagokat jól oldják. Ilyenek pl. az egy- vagy többértékű alkoholok (butilalkohol, amilalkohol), éterjellegű vegyületek, karbonsavak és különösen alkalmasak a karbon savészterek. Ha ezekben a poláros jellegű oldószerekben a fent említett nukleofil katalizátorokkal végezzük a poliészter bontását, akkor azt tapasztaljuk, hogy a reakcióelegy már kevéssel szobahőmérséklet fölött homogénné válik, és a reakció is homogén közegben játszódik le. Ennek előnye, hogy a reakciósebesség nagyobb, így a mellékreakciók visszaszorulnak és a kitermelés nagyobb, mint a vizes ásványi savakkal (kénsav, foszforsav) szénhidrogén közegben végzett katalitikus reakció esetén. A reakció kedvező irányba való végbemenetelét az oldószer poláros volta önmagában is elősegíti. Vizes közegből gyakorlatilag az összes kátrányos és egyéb szennyezés kicsapódik a szorbinsawal együtt. A vizes közegben lejátszódó reakcióval szemben a szerves oldószernek nagy előnye, hogy a reakció befejeződése után a szorbinsav a kátrányos és egyéb szennyeződésektől megtisztulva válik ki. Ez a Jény nagymértékben megkönnyíti a • további tisztítást, míg a vizes közegű módszerekkel kapott szorbinsavat csak nagymennyiségű, forró vízzel való folya' matos extrakcióval lehet élelmiszeripari célra alkalmas minő; ségűvé tisztítani. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a poliésztert feloldjuk az oldószerben és hozzáadunk 0,5-5% katalizátort. A reakcióelegyet az alkalmazott oldószer forráspontjától függően nyitott vagy zárt készülékben, a reakcióhőmérsékleten, 100-220 C*-on melegítjük. A szükséges reakcióidő 5 perctől 5 óráig változhat a hőmérséklet függvényében. Ezután az elegyet lehűtjük és akivált szorbinsavert"leszűrjük. A szürlet ismételten felhasználható reakcióközegként. A leheíséges ismétlések számát a kiindulási poliészter tisztasága és minősége határozza meg. A találmány szerinti eljárást megvalósíthatjuk mind szakaszos, mind folyamatos üzemben. Ha a reakciót alacsony hőmérsékleten, 100-180 C*-on végezzük, célszerűen szakaszos üzemben dolgozunk. Magasabb reakcióhőmérséklet esetén a gyors reakció miatt a reakciót előnyösen folyamatos üzemben valósítjuk meg. A találmány szerinti eljárás előnyei az alábbiak: A kitermelés magas (70-80%), míg az eddigi legjobb módszerekkel (sósavas bontás, pirolizis lúgos katalizátorral) csak 55-60%-os kitermelést értek el. A nyerstermék tiszta (eléri a 99%-ot), izomermentes, ezért további tisztítása egyszerű, az oldószerek széles skálája alkalmas arra, hogy egyszeri átkristályosítással élelmiszeripari minőségű szorbinsavat kapjunk. Az eljárás segédigénye minimális, következésképpen szennyvízproblémák sem lépnek fel. A szükséges készülék egyszerű, kapacitása nagy, korrózióveszély nem áll fenn. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa 100 g 3-hidroxi- 4-hexénsav- (1)- poliészterhez '(továbbiakban poliészter) 4 g káliumacetátot és 200 g butilacetátot adtunk, és az elegyet keverővel, visszafolyó hűtővel és hőmérővel ellátott készülékben 1 órán át forraltuk. A rekció befejezése után az elegyet lehűtöttük, a kivált szorbinsavat leszűrtük, és butilacetáttal kimostuk. A kapott sárgásfehér szorbinsav súlya 53 g, olvadáspontja 133-134 C*. A kapott anyalúgba beadagoltunk további 100 g poliésztert és katalizátor, valamint butilacetát hozzáadása nélkül megismételtük az előző műveletlépést. A kinyert szorbinsav mennyisége 81 g. Ezeket a műveleteket összesen tíz alka-Jorhmal megismételve sem tapasztaltunk sem a kinyert ^szorbinsav színében, sem pedig olvadáspontjában érzékelhető romlást. A sorozatkisérlet össztermelése 80%, emellett az utolsó lépésben kapott anyalúg még tartalmaz szorbinsavat és 5 poliésztert. 2. példa tft, 100 g poliészterhez 5 g trietanolamint és 100 g butilacetátot adtunk és az elegyet 2 órán át forraltuk. A lehűtéskor kivált szorbinsavat leszűrtük, butilacetáttal kimostuk, így 72 g fehér szorbinsavat kaptunk. A termék olvadáspontja 133,5 C* a kitermelés 72%. 3. példa 100 g poliészterhez 3 g litiumhidroxidot és 60 g etil-20 acetátot adtunk és keverős autoklavban 2 órán át 150-160 C*-on tartottuk az elegyet. A lehűtéskor kivált kristályo> szorbinsavat szűrtük, etilacetáttal mostuk. Kitermelés 66%. 26 4. példa 100 g poliésztert 150 g n-«milacetáttal és 10 g káliumszor•'báttal 1 órán át forraltunk. A hűtéskor kivált szorbinsavat az előzőek szerint kinyerve 72 g világossárga kristályos szorbin-30 savat nyertünk. i 5. példa 35 100 g poliésztert 100 $ dietilénglikollal elegyítettünk és ilO g vízmentes nátriumkarbonát hozzáadása után 2 órán át 155 C*-on tartottuk az elegyet. Az előző pontokban leírt feldolgozási móddal 64 g 131-132 C* olvadáspontu sárga szbrbinsavat nyertünk. 40 A 2.-6. példákban a szorbinsav szűrésekor kapott anyalugot célszerűen felhasználjuk a következő sarzsokban oldószerként, mert így a benne lévő szorbinsav és poliészter is kinyerhető. Az 1.-6. példákban kapott szorbinsav levegőn teljesen szagtalan, zárt helyen való tárolás után esetleg 45 enyhén szúrós szagú, ezért különleges minőségi követelmények esetén esetleg át kell kristályosítani. Minthogy azonban a termék eleve kevéssé szennyezet, az átkristályosítás számos oldószerből elvégezhető, pl. alkoholokból, benzolból stb. Különösen alkalmas a butilacetátból vagy más 50 észterjellegű vegyületekből való átkristályosítás. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 55 1. Eljárás szorbinsav előállítására ketén és krotonaldehid. reakciója útján előállított 3-hidroxi-4-hexénsav-(l)-poliészterből, azzal jellemezve, hogy a 3-hidroxi-4-hexénsav- (l)-poliésztert szerves oldószerben lúgos katalizátorral 100 C* és 250 C* közötti hőmérsékleten, atmoszférikus vagy megnövelt 60 nyomáson, folyamatosan vagy szakaszosan szorbinsawá alakítjuk és a kapott elegyből a szorbinsavat kristályosítással eltávolítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy szerves oldószerként egy vagy többér-66 tékű alkoholokat/ halogénezett szénhidrogéneket, étereket, karbonsavakat, karbonsavésztereket vagy azok keverékét alkalmazzuk. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy oldószerként butilacetátot alkal-70 i mázunk. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy katalizátorként j alkálifém- vagy alkáliföldfémhidroxidokat, -karbonátokat, -alkoholátokat, karbonsavak alkálifém- vagy alkáliföldfém •76 sóit, primer, szekunder vagy tercier aminokat, alkalmazunk.