202816. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savas vizes közegből tejsav kinyerésére
3 HU 202 816 B 4 A fent említett makrociklusos októl-származékokat oly módon állítják elő, hogy rezorcinolt megfelelő alkil- aldehiddel kondenzálják, a műveletet savval katalizálják; az eljárást a J. Óig. Chem. 53,5474. (1988) oldalán közölt közlemény ismerteti. Az (I) általános képiéül vegyületek előállításánál korona izomer képződik; ezt az 1. ábra tünteti fel, amelyen a molekula perspektivikus képe látható. Csak azok a vegyületek használhatók a találmány szerinti megoldásnál, amelyek korona konfigurációt mutatnak, ahol az összes R szubsztituens axiális helyzetben található. A kapott komplexképző szert, a makrociklusos oktolt feloldjuk a tejsav-komplexre nézve szelektív szerves oldószerben. Oldószerként olyat választunk, amely vízzel nem elegyedő. Az oldószertől elvárjuk, hogy jól oldja az (I) általános képletű makrociklusos tetramer vegyületet, de ne képezzen a komplexképző szerrel semmilyen kötést (például hidrogénkötést). A találmány szerinti megoldáshoz használható oldószerek közül figyelembe jöhetnek a telített szénhidrogének, így például cikloalkánok, halogén szubszütuenst tartalmazó cikloalkánok, így hexán, ciklohexán, kloroform, meülén-klorid, diklór-etán; aromás alkilezett és/vagy halogénezett szénhidrogének, így például benzol, toluol, xilol, alkil-benzol, klór-benzol; szénhidrogén elegyek, így gazolin vagy kerozin, petroléter, széntetraklorid; továbbá oldószerként alkalmazható a fent említett vegyületek elegye is. Különösen eredményes, ha a megoldáshoz szén-tetrakloridot, toluolt, benzolt vagy ezek elegyét használjuk. A találmány szerinti eljárás erős keverés közben végezzük, miközben a nyomás- és hőmérsékletviszonyok nagyjából megfelelnek a szobahőmérsékletnek és légköri nyomásnak. A kiindulási anyagként alkalmazott vizes oldatot 1-6 pH-értéken, célszerűen 1,4-5 pH-értéken kezeljük az (I) általános képletű makrociklusos oktolvegyületet tartalmazó szerves oldattal. A tejsavra számítva az (I) általános képletű vegyületet egy mól feleslegben vesszük, ez a mennyiség azonban nem kötelező, az alkalmazott oktol mennyisége függ az oldószerben való oldékonyságától és egyéb paraméterektől. A szerves fázisban oktol-tejsav komplex képződik, a szerves fázist ismert módon dekantálással stb. elkülönítjük. A szerves fázist vízzel keverjük, ennek során a pH-értékét 7-10-re, célszerűen 7-9-re állítjuk. A művelethez felhasznált víz mennyisége mintegy kétszer akkora, mint a szerves oldószer mennyisége. A felszabadított sav a vizes fázisban marad, a szerves fázisban található a makrociklusos oktol-származék, a szerves fázist dekantálással, centrifugálással vagy egyéb módszerrel választjuk el a vizes fázistól, majd kívánt esetben újra felhasználjuk. A kinyerési folyamathoz szükséges időtartam 1-12 óra, függően a körülményektől, a keverés hőmérsékletétől stb. A kiindulási anyagként használt, tejsavat tartalmazó vizes oldat fermentáció során képződik, növényi eredetű vizes extraktumként kukoricalekvárként olcsón beszerezhető. Ezen vizes oldatokban a tejsav moláris titere általában 0,06 és 12,1 között van. Ezen vizes oldatok általában számos egyéb szerves vagy szervetlen vegyületet tartalmaznak. * A találmány szerinti megoldást nem kell speciális koncentrációtartományhoz kötni. A találmány szerinti eljárásnál olyan vizes oldatokból indulhatunk ki, ahol a tejsav moláris titere 0,06-12,1, célszerűen 0,1-3,6 között van. A találmány szerinti megoldást egészen híg tejsav-oldatokban (0,5 tömeg%) is alkalmazhatjuk, de használhatjuk a megoldást tömény oldatokban is, így 90 tömegé-os oldatoknál, anélkül, hogy a kezelt oldatot előzőleg tömény íteni vagy hígítani kellene. A kezelt oldatokat egyszer vagy többször kezeljük a találmány szerinti megoldással. A találmány szerinti megoldás egy célszerű eseténél, amikor kukoricalekvárt használunk kiindulási anyagként, úgy járunk el, hogy a tejsavat tartalmazó vizes fázist keverés közben mintegy 8 óra hosszat 25 *C hőmérsékleten szerves fázissal kevertetjük; ahol is szerves fázisként a fent említett oldószerek valamelyikét alkalmazzuk, amelybe az (I) általános képletű vegyület több mint egy mól koncentrációban oldódik. A két fázis határfelületén végbemegy a szelektív komplexképzés, majd a képződött komplex átdiffundál a szövés fázisba. Ezt követően a két fázist egymástól elkülönítjük dekantálással vagy centrifugálással. Az így kapott szövés fázis tartalmazza az (I) általános képletű tejsav-makrociklusos-tetramer komplexet Ebből felszabadítjuk a tejsavat például desztillált vízzel újra extrahálva a tejsavat az extrakciót 2:1 térfogatarányú elegyben végezzük; a víz hatására a komplex felszakad és felszabadul a tejsav. A tejsav a vizes fázisba diffúndál, ugyanakkor a felszabaduló makrociklusos oktol vegyület a szerves fázisban marad. A vizes fázisból kinyerhetjük a tejsavat, vagy úgy, hogy betöményítjük az oldatot vagy más megoldással. A találmány szerinti megoldás egyszerű, és enyhe reakciókörülményeket biztosít A találmány szerinti megoldást az alábbi példák szemléltetik: 1-5. példa Vizes oldatból tejsavat extrahálunk 1,4-1,9 pH-értéknél, 1 x 10~2 mól koncentrációjú oktol 1 (R = CnH^) tartalmú széntetraklorid oldattal. A további adatokat az 1. táblázat tünteti fel. 1 : 4 térfogatarányú kétfázisú elegyet - 10 ml vizes fázis és 40 ml szerves fázis - 25 ‘C hőmérsékleten 8 óra hosszat erélyesen kevertetünk. Ezután a két fázis egymástól szétválik, majd a szerves fázist elkülönítjük és vizsgáljuk. Az extrahált tejsavat nagynyomású folyadékkromatográfiás analízis segítségével kvantitatíve meghatározzuk a szerves fázisban, ehhez standard összehasonlító oldatot használunk [vizsgálati körülmények: Linchrosorb RP 18 oszlop (Merck); eluálószen H2O/CH3CN/HjPO4-80 tömeg% 73 : 26 : 1 térfogatarányú elegye; folyási sebesség: 1 ml/perc]. Az így kapott szerves fázist ezután még egyszer 7-es pH-jú desztillált vízzel extraháljuk. A kapott oldatot ismét nagynyomású folyadékkromatográfiás módszerrel vizsgáljuk. A tejsavnak vízbe történő visszaextrahálását a következőképpen végezzük: 1 ml szerves fázist 2 ml desztillált vízzel elkeverünk, az elegyet 8 óra hosszat 25 'C hőmérsékleten kevertetjük, ezután a vizes fázist centrifugáljuk, majd analizáljuk. Az eredményeket az 1. táblázat foglalja össze. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
