182217. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ciklodextrinek erős szervetlen oxisavakkal alkotott zárványkomplexeinek előállítására
3 182217 4 Tádékként egy egyre jobban karamellizálódó, kátrányosodó, ragacsos masszát kaptunk. Meglepő módon azt találtuk, hogy a szervetlen erős oxisavak ciklodextrinnel képezett szilárd, tárolásálló, stabil zárványkomplexei előállíthatok, ha szilárd a-, ß- vagy y-ciklodextrint, vagy ezen ciklodextrinek egymással és adott esetben lineáris dextrinekkel képezett, legalább 60 s% ciklodextrint tartalmazó keverékét 1 g ciklodextrinre számolva 0,25 —4 ml —5 —+25 °C hőmérsékletű, 30—85 s%-os vizes foszforsav-oldattal, vagy 30—75 s%-os vizes kénsav-oldattal, vagy 20—65 s%-os vizes salétromsav-oldattal reagáltatjuk keverés közben egy vagy több lépésben, majd a kapott kristálypépet kívánt esetben az anyalúgtól elkülönítjük és megszárítjuk. Ha a találmányunk szerinti eljárásnál a ciklodextrinek mennyiségéhez képest növeljük az alkalmazott sav mennyiségét vagy a reagáltatást több lépésben végezzük el, a kialakult zárványkomplexek effektiv savtartalma, azaz a beépülés aránya is nő, de egy savkoncentráción túl a savfelesleg rontja a ciklodextrinekre számított kitermelést. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy szervetlen oxisavak ciklodextrin zárványkomplexei a savkoncentráció és a reakcióhőmérséklet helyes megválasztásával előállíthatok abban az esetben, ha a szilárd kristályos ciklodextrint előzetes feloldás nélkül alakítjuk át savkomplexszé. Az erős szervetlen oxisavak ciklodextrin zárványkomplexeinek más a kristályszerkezete, mint magáé a ciklodextriné, ezért amint a ciklodextrin kristályok felületi molekularétegei komplexet képeznek, leválnak a ciklodextrin kristályról, és új kristályszerkezet kezd kialakulni. Ezért a vízben feloldódás nélkül is, kevertetés közben, rövid idő alatt a ciklodextrinre jellemző kristályszerkezet eltűnik, és helyette egy újtípusú kristályszerkezet jelenik meg, ami a szervetlen oxisav ciklodextrin zárványkomplexére jellemző. Az alábbiakban megadjuk a ß-ciklodextrin, a foszforsav-ß-ciklodextrin és a könsav-ß-ciklodextrin zárványkomplexek röntgendiffrakciós pordiagramját. Látható, hogy az egyes anyagok egymástól jól elkülöníthető reflexiókat adnak. ß-CD H3P04-ß-CD h2so4-b-cd 2-* értékek D-ban 4,6 6,3 — — — 8,7 8,7 9,0 — — 9,8 9,8 9,8 10,7 10,7 10,7 11,7 — 11,7 12,5 12,5 12,5 — — 13,5 14,8 14,2 14,5 — 15,2 15,2 15,5 15,7 15,4 16,2 — 15,8 17,2 16,8 17,0 — 17,2 — 17,8 17,6 17,3 18,8 18,8 18,5 19,8 19,5 19,5 — 20,8 20,5 — — 20,8 A találmányunk szerinti eljárással előállított savkomplexek felhasználhatók analitikai célokra, katalizátorként, belső pufferolásra, vízmentes közegbe savak bevitelére, gyökcserélésére vagy bevitelre stb. Tűzoltóporok oltóképességét többszörösére növelhetjük, ha a szokásos összetételű porkeverékbe 5—10%-nyi ciklodextrin-savkomplexet keverünk. Hatékonyabb tűzoltóport nyerünk, az alkalmazott por mennyisége jelentősen csökkenthető, illetve azonos töltetmennyiség esetén több szabványtűz oltása lehetséges. Találmányunk részleteit az alábbi kiviteli példák szemléltetik anélkül, hogy igényeinket csupán azokra korlátoznánk. 1. példa 50 g kristályos ß-ciklodextrint 50 ml, előzőleg 0 °C-ra lehűtött 40 s%-os vizes foszforsavval dörzsmozsárban intenzív eldörzsöléssel homogén péppé alakítunk. A pép még önthető konzisztenciájú, jól szűrhető. A kristályokat hidegen G3-as pórusméretű üvegszűrőn szüljük, majd szárítószekrényben 60 °C-on szárítjuk. A termék ß-ciklodextrin-foszforsav komplex: 43 g fehér, kristályos anyag. Foszforsav-tartalma alkalimetriásan titrálva 7,1%. Röntgendiffrakciós pordiagramja alapján kristályos, termoanalitikai vizsgálata szerint pedig komplexnek bizonyult a termék. A beépülési mólarány 1:1. Szobahőmérsékleten több, mint 6 hónapig, 40 °C-on több, mint 1 hónapig, 60 °C-on három hétig tárolható elszíneződés, illetve bomlásmentesen. 80 °C-on egy hét után enyhén színeződik. 2. példa 40 g kristályos ß-ciklodextrint 10 ml 0 °C-ra hűtött 40 s%os foszforsavval dörzsmozsárban intenzív eldörzsöléssel 5 percig alaposan homogenizálunk, majd szárítószekrényben 60 °C-on megszárítunk. A termék 44 g, foszforsav-tartalma 10 s%, a beépülési mólarány 1,4 mól/mól. 3. példa 10 g y-ciklodextrint 10 ml 0 °C-os 70 s%-os foszforsavval dörzsmozsárban intenzív eldörzsöléssel homogenizálunk, szűrjük, majd szárítószekrényben 50 °C-on megszárítjuk. 1,5 g y-ciklodextrin-foszforsav komplexet nyerünk, melynek savtartalma 9,5%, azaz 1,4 mól/mól. 4. példa 10 g a-ciklodextrint 2,5 ml 0 °C-os 30 s%-os foszforsavval dörzsmozsárban homogenizálunk, majd szárítószekrényben 60 °C-on megszárítunk. A termék 10,8 g, foszforsav-tartalma 7,5%, a beépülési mólarány: 0,83 mól/mól. 5. példa Az 1. példa szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy foszforsav helyett 33 s%-os kénsavat alkalmazunk. A tennék 47,5 g fehér, kristályos anyag. Kénsav-tartalma 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
