168783. lajstromszámú szabadalom • Mesterséges dohánypótló anyag, valamint eljárás előállítására
3 168783 4 sú, előnyösen felhasználható mesterséges dohánypótló anyag állítható elő, ha az éghető anyagra alkáliföldfém- és/vagy mangán(II)-fém(IIl)-kelátokat viszünk fel, amikoris a „fém(III)-kelát" kifejezés alatt komplex anionokat értünk. Ezek a komplex anionok központi atomként vas(III)- vagy alumíniumatomot és ligandumként kelátképző szerves karbonsavak anionjait tartalmazzák. A fentiek alapján a találmány tárgya mesterséges dohánypótló anyag, amely cellulózbázisú éghető anyagot tartalmaz. A találmány értelmében a dohánypótló anyag 0,5—70 súly%-ban alkáliföldfém- és/vagy mangán(II)-fém(III)-kelátokat tartalmaz, ahol a „fém(III)-kelátok" olyan komplex anionok, amelyek központi atomként vas(III)-atomot vagy alumíniumatomot és ligandumként kelátképző szerves karbonsavak anionjait tartalmazzák, továbbá a dohánypótló anyag még adott esetben 1—70 súly%-ban töltőanyagokat tartalmaz, ahol a töltőanyag á dohányzás körülményei között közömbös ásvány és/vagy só, célszerűen valamilyen, a dohányzás körülményei között vizet leadó oxidhidrát, valamint a dohánypótlóanyag adott esetben a dohányfüst pH értékét pH 5 és pH 8 között tartó mennyiségben a dohányzás körülményei között ammóniát leadó vegyületet, továbbá még adott esetben valamilyen oxidálószert, a karboximetil-cellulóz valamilyen ammóniumsóját, valamilyen fehérjét és/vagy valamilyen dohánykivonatot tartalmaz. A találmány szerinti dohánypótló anyagok alkáliföldfém-fém(III)-kelátként például kalcium- vagy magnézium-vegyületeket tartalmaznak. A „kelát" kifejezés alatt kelátszerkezetű komplex sókat értünk, amelyek kationként alkáliföldfém- vagy mangán(II)-ionokat és anionként komplex aniont tartalmaznak. A komplex anion a találmány értelmében központi atomként vas(III)- vagy alumínium-iont, míg ligandumként kelátképző szerves karbonsavak anionjait tartalmazza [(lásd: Martell, A. E. és Calvin, M.: „die Chemie der Metall—Chelat-Verbindungen", 204, Verlag Chemie kiadóvállalat, Weinheim (1958)]. A találmány szerinti eljárással előállított dohánypótló anyagok előnyösen egy Kz [Me z R y ] (I) általános képletű kelátot tartalmaznak, ahol K magnézium-, kalcium- vagy mangán(II)atomot; Me vas(III)- vagy alumíniumatomot; R kelátképző szerves karbonsavaniont jelent, míg x és y a képződő anionkomplex sztöchiometrikus öszszetételétől függő kis egész számok, és z a kétértékű K kationok száma. Általában x értéke 1 vagy 2, y értéke 1, 2, 3 vagy 4, míg z a kétértékű K kationok számát jelenti, és az anionkomplex negatív töltésétől függ. A találmány szerint dohánypótló anyagok kelátjainak kationja kalcium-, magnézium- vagy mangán(II)-ion, előnyösen magnézium- vagy mangán(II)-ion. Egyes esetekben célszerűnek bizonyult, ha a kelátok kationjait hidrogénatomok helyettesítik, úgyhogy a megfelelő savanyú sók képződnek. Ez esetben előnyösnek bizonyulnak az egy hidrogéniont tartalmazó savanyú kelátvegyületek. A következőkben kelátképzőknek nevezett kelátképző szerves karbonsavak [(lásd Martell, A. E. és Calvin, M.: „Die Chemie der Metall—Chelat-Verbindungen", 462— 517, Verlag Chemie kiadóvállalat, Weinheim (1958)] például a 2—8 szénatomot, valamint a karboxil-csoporton kívül legalább egy hidroxil-csoportot, keton-csoportot vagy további kerboxil-csoportot tartalmazó 5 szerves karbonsavak. Kelátképzők ezek szerint például a dikarbonsavak is. A dikarbonsavak közül előnyösnek bizonyult az oxálsav, maionsav, borostyánkősav, glutársav, adipinsav, maleinsav, fumársav és az itakonsav. Különösen elő-10 nyös dikarbonsavak az oxálsav, a maionsav és a borostyánkősav. Kelátképzők továbbá a hidroxisavak, így például a hidroximono-, hidroxidi- és hidroxitrikarbonsavak. Hidroximonokarbonsavak közül előnyösnek bizonyult a tejsav, glikolsav, ß-hidroxi-propionsav, gli-15 cerinsav és a hidroxi-pivalinsav. Különösen előnyös hidroximonokarbonsavak a glikolsav és a glicerinsav. A hidroxidi- és hidroxitrikarbonsavak közül előnyösnek bizonyult a hidroxi-malonsav, almasav, borkősav, 2-hidroxi-glutársav, 3-hidroxi-gulátrsav, 3-metil-20 -almasav, 2,5-dihidroxi-adipinsav, 2,4-dihidroxi-adipinsav és a citromsav. Különösen előnyösnek az almasav, borkősav és a citromsav bizonyult. Kelátképzők továbbá a pentózok és a hexózok származékaiként levezethető mono- és dikarbonsavak. Ezek 25 közül előnyösnek bizonyultak az „uronsavaknak" nevezett izomer monokarbonsavak, így például a glükuronsav, a galakturonsav és a mannuronsav, továbbá a cukorsavak közül a cukorsav, a manó- és az idocukorsav, valamint az izomer nyálkasavak (galaktársavak). A 30 pentózokból levezethető savak közül előnyösnek bizonyultak a pentársavak, a ribotrioxi-glutársavak és a xilotrioxi-glutársavak. Keto-csoportot tartalmazó kelátképzőkként használhatók a 3—8 szénatomot tartalmazó ketokarbonsavak. A ketokarbonsavak közül elő-35 nyösnek bizonyult a piroszőlősav, az acetecetsav, a levulinsav és a dioximalonsav. Kelátképzőként előnyösen dikarbonsavakat és hidroxikarbonsavakat, különösen előnyösen oxálsavat, glicerinsavat, glikolsavat, almasavat, borkősavat, nyálka-40 savat, cukorsavat vagy citromsavat használunk. Különösen előnyösnek bizonyult az alábbi I általános képletű kelátok használata: magnézium-vas(III)-glikolát, magnézium-vas(III)-oxalát, magnézium-vas(III)-citrát, magnézium-vas(III)-tartarát, magnézium-vas-45 (Ill)-galaktarát (nyálkasav-anion), magnézium-vas(Ill)-szacharát, magnézium-alurnínium-glikolát, magnézium-alumínium-oxalát, magnézium-alumínium-citrát magnézium-alumínium-tartarát, magnézium-alumínium-galaktarát, magnézium-alumínium-szacharát, man-50 gán-vas(III)-glikolát, mangán-vas(III)-oxalát, mangán-vas(III)-citrát, mangán-vas(III)-tartarát, mangán-vas(Ill)-galaktarát, mangán-vas(III)-szacharát, mangán-alumínium-glikolát, mangán-alumínium-oxalát, mangán-alumínium-citrát, mangán-alumínium-citrát, man-55 gán-alumínium-tartarát, mangán-alumínium-galaktarát és a mangán-alumínium-szacharát. A találmány szerinti dohánypótló anyagok gyártásánál használható kelátok összetétele például az I. táblázatban ismertetett lehet. Az I. táblázatban ismertetésre 60 kerülő vegyületek megfelelnek az I általános képletnek, ahol K magnézium-, kalcium- vagy mangán(II)-iont, Me vas(III)- vagy alumíniumiont, míg R a kelátképző karbonsav anionját jelenti, x, y és z megadott értékei behelyettesítendők az I általános képletbe, és így meg-65 kapható a példákként felsorolt kelátok összegképlete. 2
