RU2494085C1 - Method of purifying vanillin obtained from lignin oxidation products - Google Patents
Method of purifying vanillin obtained from lignin oxidation products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494085C1 RU2494085C1 RU2012128008/04A RU2012128008A RU2494085C1 RU 2494085 C1 RU2494085 C1 RU 2494085C1 RU 2012128008/04 A RU2012128008/04 A RU 2012128008/04A RU 2012128008 A RU2012128008 A RU 2012128008A RU 2494085 C1 RU2494085 C1 RU 2494085C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanillin
- solution
- hydrosulfite
- derivative
- sodium
- Prior art date
Links
- MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N vanillin Chemical compound COC1=CC(C=O)=CC=C1O MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N vanillin Natural products COC1=CC(O)=CC(C=O)=C1 FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 69
- 235000012141 vanillin Nutrition 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 title claims abstract description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L sodium dithionite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])=O JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 9
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 abstract description 9
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 5
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 abstract 2
- 239000002304 perfume Substances 0.000 abstract 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-L dithionite(2-) Chemical compound [O-]S(=O)S([O-])=O GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- YPZQHCLBLRWNMJ-LPEHRKFASA-N (2R)-2-[(2S,5S)-5-methyl-5-vinyltetrahydrofuran-2-yl]propanal Chemical compound O=C[C@H](C)[C@@H]1CC[C@@](C)(C=C)O1 YPZQHCLBLRWNMJ-LPEHRKFASA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- YPZQHCLBLRWNMJ-IVZWLZJFSA-N Lilac aldehyde Natural products O=C[C@H](C)[C@H]1CC[C@@](C)(C=C)O1 YPZQHCLBLRWNMJ-IVZWLZJFSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-N dithionous acid Chemical class OS(=O)S(O)=O GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- -1 hydrosulfite ion Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N methanol;hydrate Chemical compound O.OC GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229940079827 sodium hydrogen sulfite Drugs 0.000 description 1
- DKZBBWMURDFHNE-UHFFFAOYSA-N trans-coniferylaldehyde Natural products COC1=CC(C=CC=O)=CC=C1O DKZBBWMURDFHNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам выделения ванилина из лигнинсодержащего сырья и касается очистки экстрактов ванилина, получаемых экстракцией окисленных щелочных растворов лигнинов, с последующим выделением целевого продукта.The invention relates to methods for the isolation of vanillin from lignin-containing raw materials and for the purification of vanillin extracts obtained by extraction of oxidized alkaline solutions of lignins, followed by isolation of the target product.
Ванилин (В, 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид) широко используется в пищевой, парфюмерно-косметической и фармацевтической отраслях.Vanillin (B, 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde) is widely used in the food, perfumery, cosmetic and pharmaceutical industries.
Известен способ очистки экстрактов ванилина путем их перекристаллизации из водно-метанольных растворов [US 3049566, 1962]. Недостаток известного способа заключается в низкой степени очистки ванилина-сырца, что требует многократной перекристаллизации для достижения удовлетворительной очистки. Названный недостаток обусловлен низкими коэффициентами разделения системы ванилин - примеси при их кристаллизации из водно-метанольных растворов.A known method of purification of vanillin extracts by recrystallization from water-methanol solutions [US 3049566, 1962]. The disadvantage of this method is the low degree of purification of raw vanillin, which requires multiple recrystallization to achieve satisfactory purification. The mentioned drawback is due to the low separation coefficients of the vanillin – impurity system during their crystallization from aqueous methanol solutions.
Известен способ выделения ванилина и сиреневого альдегида из раствора, полученного окислением лигнинсодержащего сырья, экстракцией высококипящими спиртами или сложными эфирами с температурой кипения более 130°C с дальнейшей реэкстракцией водно-щелочным раствором (щелочи или соды) при pH 10-14 и выделением ванилина и сиреневого альдегида подкислением серной кислотой до pH 5 (RU 2177935, опубл. 10.01.2002).A known method of separating vanillin and lilac aldehyde from a solution obtained by oxidation of lignin-containing raw materials, extraction with high-boiling alcohols or esters with a boiling point of more than 130 ° C with further re-extraction with an aqueous alkaline solution (alkali or soda) at pH 10-14 and the isolation of vanillin and lilac aldehyde acidification with sulfuric acid to pH 5 (RU 2177935, publ. 10.01.2002).
Недостатком способа является высокое содержание смол в полученном концентрате - 33-44 мас.% и необходимость дальнейшей его очистки.The disadvantage of this method is the high resin content in the resulting concentrate - 33-44 wt.% And the need for further purification.
Известен способ очистки ванилина-сырца путем его экстракции углеводородными растворителями с последующей кристаллизацией целевого продукта охлаждением раствора [US 3686322, 1972].A known method of purification of raw vanillin by extraction with hydrocarbon solvents followed by crystallization of the target product by cooling the solution [US 3686322, 1972].
Недостаток известного способа заключается в низкой растворимости ванилина в неполярных углеводородах и необходимости использования последних в больших объемах.The disadvantage of this method is the low solubility of vanillin in non-polar hydrocarbons and the need to use the latter in large volumes.
Наиболее близким по существу к заявляемому способу является способ выделения ванилина из упаренного бензольного экстракта путем его взаимодействия с водным раствором гидросульфита натрия NaHSО3, применявшийся в полупромышленном масштабе на Сясьском ЦБК [Камалдина О.Д., Массов Я.А. Получение ванилина из лигносульфонатов. - М.: ЦБТИ ЦИНИС, 1959, 38 с.]. В соответствии с известным способом ванилин из упаренного экстракта реэкстрагируют водным раствором NaHSО3 концентрацией 29 мас.%. Гидросульфит натрия химически взаимодействует с карбонильной группой ванилина с образованием довольно прочного ванилин-сульфитного производного:The closest to the claimed method is the method of separation of vanillin from one stripped off benzene extract by its interaction with an aqueous solution of sodium hydrosulfite NaHSО 3 , used on a semi-industrial scale at Syassky PPM [Kamaldina OD, Massov Y.A. Obtaining vanillin from lignosulfonates. - M.: CBTI ZINIS, 1959, 38 pp.]. In accordance with the known method, vanillin from one stripped off extract is re-extracted with an aqueous solution of NaHSO 3 at a concentration of 29 wt.%. Sodium hydrosulfite chemically interacts with the carbonyl group of vanillin with the formation of a fairly strong vanillin-sulfite derivative:
где Ar-CHO - ванилин.where Ar-CHO is vanillin.
Данный способ обладает двумя основными достоинствами: возможностью концентрирования ванилина на стадиях экстракции-реэкстракции и его очистки в процессе образования ванилин-гидросульфитного производного. Последнее связано с тем, что реакция протекает по карбонильной группе ванилина, а в сопровождающих примесях карбонильные группы практически отсутствуют. В результате подавляющая часть смол после бисульфитирования остается в органической фазе, а ванилин переходит в водную. Ванилин из водного раствора гидросульфитного производного выделяют подкислением серной кислотой. При этом очищенный ванилин выпадает в осадок, сернистый газ выделяется в газовую фазу и далее поглощается раствором щелочи для регенерации раствора гидросульфита натрия:This method has two main advantages: the ability to concentrate vanillin at the stages of extraction-stripping and its purification in the process of formation of a vanillin-hydrosulfite derivative. The latter is due to the fact that the reaction proceeds along the carbonyl group of vanillin, while carbonyl groups are practically absent in the accompanying impurities. As a result, the majority of the resins after bisulfitation remain in the organic phase, and vanillin passes into the aqueous phase. Vanillin from an aqueous solution of a hydrosulfite derivative is isolated by acidification with sulfuric acid. In this case, purified vanillin precipitates, sulfur dioxide is released into the gas phase and is then absorbed by an alkali solution to regenerate the sodium hydrosulfite solution:
Основной недостаток известного способа заключается в большом расходе серной кислоты для выделения ванилина из полученного гидросульфитного производного и щелочи для регенерации раствора бисульфита натрия.The main disadvantage of this method is the high consumption of sulfuric acid for the isolation of vanillin from the obtained hydrosulfite derivative and alkali for the regeneration of a solution of sodium bisulfite.
Задачей заявляемого изобретения является сокращение расходов серной кислоты и щелочи в процессах выделения ванилина из ванилин-бисульфитного производного и регенерации раствора гидросульфита натрия.The objective of the invention is to reduce the cost of sulfuric acid and alkali in the processes of separation of vanillin from a vanillin-bisulfite derivative and the regeneration of a solution of sodium hydrosulfite.
Задача заявляемого изобретения достигается тем, что в способе очистки ванилина, получаемого из продуктов окисления лигнинов, взаимодействием ванилинсодержащих экстрактов с водными растворами гидросульфита натрия с последующим разложением ванилин-гидросульфитного производного, согласно изобретению, ванилин-гидросульфитное производное нагревают в автоклаве до 120-170°C, сбрасывают парогазовую фазу и экстрагируют ванилин из полученной смеси или раствора с последующим рециклингом полученного водного раствора сернистого ангидрида и сульфита натрия в раствор гидросульфита натрия.The objective of the invention is achieved by the fact that in the method of purification of vanillin obtained from the oxidation products of lignins, the interaction of vanillin-containing extracts with aqueous solutions of sodium hydrosulfite, followed by decomposition of the vanillin-hydrosulfite derivative, according to the invention, the vanillin-hydrosulfite derivative is heated in an autoclave to 120-170 ° C , the vapor-gas phase is discarded and vanillin is extracted from the resulting mixture or solution, followed by recycling of the resulting aqueous solution of sulfur dioxide and sul phi sodium in sodium hydrogensulfite solution.
Общие признаки заявляемого изобретения и прототипа - очистка ванилина, получаемого из продуктов окисления лигнинов, взаимодействием ванилинсодержащих экстрактов с водными растворами гидросульфита натрия NaHSO3 с последующим разложением ванилин-гидросульфитного производного.Common features of the claimed invention and prototype are the purification of vanillin obtained from the oxidation products of lignins by the interaction of vanillin-containing extracts with aqueous solutions of sodium hydrosulfite NaHSO 3 followed by decomposition of the vanillin-hydrosulfite derivative.
Отличительные признаки заявляемого изобретения состоят в том, что ванилин-гидросульфитное производное нагревают в автоклаве до 120-170°C, сбрасывают парогазовую фазу и экстрагируют ванилин из полученной смеси или раствора с последующим рециклингом полученного водного раствора сернистого ангидрида и сульфита натрия в раствор гидросульфита натрия.Distinctive features of the claimed invention are that the vanillin-hydrosulfite derivative is heated in an autoclave to 120-170 ° C, the vapor-gas phase is discarded and the vanillin is extracted from the resulting mixture or solution, followed by recycling of the resulting aqueous solution of sulfur dioxide and sodium sulfite to sodium hydrosulfite solution.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в принципиальном сокращении расходов серной кислоты и щелочи в процессе выделения ванилина из его натрий-бисульфитного производного. Так, в соответствии с известным способом расход гидросульфита натрия составляет 3,2 кг на килограмм ванилина, что соответствует 4,6-кратному избытку от стехиометрии. Для его подкисления необходимо 3 кг концентрированной серной кислоты, а для поглощения выделившегося сернистого ангидрида - 1,2 кг натриевой щелочи. Согласно заявляемому способу расходы этих реагентов сокращаются до нуля, точнее, до уровня технологических потерь, т.е. примерно в сто раз.The technical result of the claimed invention is to fundamentally reduce the cost of sulfuric acid and alkali in the process of separation of vanillin from its sodium bisulfite derivative. So, in accordance with the known method, the consumption of sodium hydrosulfite is 3.2 kg per kilogram of vanillin, which corresponds to a 4.6-fold excess from stoichiometry. To acidify it, 3 kg of concentrated sulfuric acid are needed, and 1.2 kg of sodium alkali to absorb the released sulfur dioxide. According to the claimed method, the costs of these reagents are reduced to zero, more precisely, to the level of technological losses, i.e. about a hundred times.
Названные отличительные признаки обуславливают достижение технических результатов заявляемого изобретения, так как именно благодаря нагреванию раствора гидросульфита натрия и ванилин-гидросульфитного производного до высоких температур, 120-170°C, происходит гидролиз гидросульфит-иона водой с удалением сернистого ангидрида в паровую фазу вместе с избытком воды:These distinguishing features determine the achievement of the technical results of the claimed invention, since it is precisely due to the heating of the sodium hydrosulfite solution and the vanillin-hydrosulfite derivative to high temperatures, 120-170 ° C, that the hydrosulfite ion is hydrolyzed with water to remove sulfur dioxide in the vapor phase along with excess water :
В результате снижения концентрации гидросульфит-иона в растворе происходит распад ванилин-гидросульфитного производного до ванилина и сульфита натрия:As a result of a decrease in the concentration of the hydrosulfite ion in the solution, the vanillin-hydrosulfite derivative decomposes to vanillin and sodium sulfite:
После экстракции ванилина остаток сульфита натрия (реакция (4)) достаточно смешать с конденсатом, раствором сернистого газа, полученного в реакциях (4) и (5), и получить регенерированный раствор гидросульфита натрия для очистки новых порций ванилина:After vanillin extraction, the residue of sodium sulfite (reaction (4)) is sufficient to mix with condensate, a solution of sulfur dioxide obtained in reactions (4) and (5), and a regenerated solution of sodium hydrosulfite is obtained to clean new portions of vanillin:
Реакции (4) - (5) протекают на достаточную глубину только при повышенных температурах, где кислотность воды возрастает настолько, что вода, как серная кислота при низких температурах, протонирует бисульфит-ион в сернистую кислоту, которая распадается на сернистый ангидрид и воду. Следовательно, технические результаты и отличительные признаки заявляемого способа находятся в причинно-следственной связи друг с другом.Reactions (4) - (5) proceed to a sufficient depth only at elevated temperatures, where the acidity of water increases so much that water, like sulfuric acid at low temperatures, protonates the bisulfite ion into sulfuric acid, which decomposes into sulfur dioxide and water. Therefore, the technical results and distinguishing features of the proposed method are in a causal relationship with each other.
Способ подтверждается конкретными примерами:The method is confirmed by specific examples:
Пример 1. В перечисленных примерах использовали реакционную массу, получаемую окислением лигносульфонатов Сясьского ЦБК в растворе щелочи кислородом воздуха при 160°C, с концентрацией ванилина 7,2 г/л. 1 л реакционной смеси подкисляли до рН 4 и трижды экстрагировали октанолом порциями по 100 мл. Объединенный экстракт содержал 6,9 г ванилина.Example 1. In the examples listed, the reaction mixture obtained by the oxidation of Syassky PPM lignosulfonates in an alkali solution with atmospheric oxygen at 160 ° C with a vanillin concentration of 7.2 g / L was used. 1 l of the reaction mixture was acidified to pH 4 and extracted three times with 100 ml of octanol. The combined extract contained 6.9 g of vanillin.
Объединенный экстракт трижды реэкстрагировали 20 мл раствора гидросульфита натрия концентрацией 250 г/л. Остаточное содержание ванилина в растворе октанола составило 0,21 г, а в раствор гидросульфита перешло 6,69 г ванилина.The combined extract was re-extracted three times with 20 ml of sodium hydrosulfite solution at a concentration of 250 g / l. The residual vanillin content in the octanol solution was 0.21 g, and 6.69 g of vanillin passed into the hydrosulfite solution.
Полученный раствор ванилин-гидросульфитного производного загрузили в автоклав емкостью 0,5 л и нагрели до 140°C, после чего через вентиль выпустили парогазовую фазу в холодильник-конденсатор. Автоклав охладили, твердый остаток в нем проэкстрагировали этанолом, и ванилин из этого экстракта получили отгонкой растворителя. Получено 6,35 г ванилина (95% от содержавшегося в растворе гидросульфита). Твердый остаток сульфита натрия проанализировали на содержание остаточного ванилина. Найдено в твердом остатке 0,31 г ванилина (4,6% от содержавшегося в растворе гидросульфита).The resulting solution of the vanillin-hydrosulfite derivative was loaded into an autoclave with a capacity of 0.5 L and heated to 140 ° C, after which the vapor-gas phase was released through the valve into the refrigerator-condenser. The autoclave was cooled, the solid residue was extracted with ethanol, and vanillin from this extract was obtained by distillation of the solvent. Received 6.35 g of vanillin (95% of the hydrosulfite contained in the solution). The solid sodium sulfite residue was analyzed for residual vanillin. Found in the solid residue 0.31 g of vanillin (4.6% of the hydrosulfite contained in the solution).
Полученный твердый остаток сульфита натрия с остатками ванилина смешали с конденсатом, водным раствором сернистого ангидрида, полученным после конденсации парогазовой смеси из автоклава, добавили воду до объема 60 мл и получили раствор гидросульфита натрия, используемый в примере 2.The obtained solid sodium sulfite residue with vanillin residues was mixed with condensate, an aqueous solution of sulfur dioxide obtained after condensation of the steam-gas mixture from the autoclave, water was added to a volume of 60 ml and the sodium hydrosulfite solution used in Example 2 was obtained.
Пример 2. Эксперимент проводили, как и в примере 1, включая стадию реэкстракции ванилина, но для этого использовали раствор гидросульфита натрия, полученный в примере 1. В растворе гидросульфита после реэкстракции найдено 6,95 г ванилина.Example 2. The experiment was carried out, as in example 1, including the stage of vanillin reextraction, but for this, the sodium hydrosulfite solution obtained in example 1 was used. 6.95 g of vanillin was found in the hydrosulfite solution after reextraction.
Полученный раствор ванилин-гидросульфитного производного загрузили в автоклав емкостью 0,5 л и нагрели до 170°C, после чего через вентиль выпустили парогазовую фазу в холодильник-конденсатор.The resulting solution of the vanillin-hydrosulfite derivative was loaded into an autoclave with a capacity of 0.5 L and heated to 170 ° C, after which the vapor-gas phase was released through the valve into the refrigerator-condenser.
Получено 6,67 г ванилина (96% от содержавшегося в растворе гидросульфита). Твердый остаток сульфита натрия проанализировали на содержание остаточного ванилина. Найдено в твердом остатке 0,24 г ванилина (3,4% от содержавшегося в растворе гидросульфита).Received 6.67 g of vanillin (96% of the hydrosulfite contained in the solution). The solid sodium sulfite residue was analyzed for residual vanillin. Found in the solid residue 0.24 g of vanillin (3.4% of the hydrosulfite contained in the solution).
Пример 3. Эксперимент проводили, как и в примере 1, но раствор ванилин-гидросульфитного производного в автоклаве нагревали до 120°C, и через вентиль выпустили парогазовую фазу в холодильник-конденсатор так, что примерно половина воды осталась в автоклаве. Полученную взвесь ванилина в растворе сульфита, гидросульфита и ванилин-гидросульфитного производного проэкстрагировали этилацетатом.Example 3. The experiment was carried out as in example 1, but the solution of the vanillin-hydrosulfite derivative in the autoclave was heated to 120 ° C, and the vapor-gas phase was released through the valve into the refrigerator-condenser so that approximately half of the water remained in the autoclave. The resulting suspension of vanillin in a solution of sulfite, hydrosulfite and a vanillin-hydrosulfite derivative was extracted with ethyl acetate.
Получено 5,28 г ванилина (79% от содержавшегося в растворе гидросульфита). Твердый остаток сульфита натрия проанализировали на содержание остаточного ванилина. Найдено в твердом остатке 1,31 г ванилина (19,6% от содержавшегося в растворе гидросульфита).Obtained 5.28 g of vanillin (79% of the hydrosulfite contained in the solution). The solid sodium sulfite residue was analyzed for residual vanillin. Found in the solid residue 1.31 g of vanillin (19.6% of the hydrosulfite contained in the solution).
Пример 4. Эксперимент проводили, как и в примере 1, но раствор ванилин-гидросульфитного производного кипятили при атмосферном давлении и 102-105°C практически до полного испарения воды, и конденсировали парогазовую фазу в холодильник-конденсатор. Полученный осадок проэкстрагировали метанолом, экстракт упарили.Example 4. The experiment was carried out, as in example 1, but the solution of the vanillin-hydrosulfite derivative was boiled at atmospheric pressure and 102-105 ° C until the water was completely evaporated, and the vapor-gas phase was condensed into a refrigerator-condenser. The resulting precipitate was extracted with methanol, and the extract was evaporated.
Получено 2,13 г ванилина (31,8% от содержавшегося в растворе гидросульфита). Твердый остаток сульфита натрия проанализировали на содержание остаточного ванилина (в форме неразложившегося ванилин-гидросульфитного производного). Найдено в твердом остатке 4,42 г ванилина (66% от содержавшегося в растворе гидросульфита).Received 2.13 g of vanillin (31.8% of the hydrosulfite contained in the solution). The solid sodium sulfite residue was analyzed for residual vanillin (in the form of an undecomposed vanillin-hydrosulfite derivative). Found in the solid residue 4.42 g of vanillin (66% of the hydrosulfite contained in the solution).
Пример 5. Эксперимент проводили, как и в примере 1, но раствор ванилин-гидросульфитного производного в автоклаве нагревали до 180°C, и через вентиль выпустили парогазовую фазу в холодильник-конденсатор так, что примерно половина воды осталась в автоклаве. Полученную взвесь ванилина в растворе сульфита, гидросульфита и ванилин-гидросульфитного производного проэкстрагировали этилацетатом.Example 5. The experiment was carried out as in example 1, but the solution of the vanillin-hydrosulfite derivative in the autoclave was heated to 180 ° C, and the vapor-gas phase was released through the valve into the refrigerator-condenser so that approximately half of the water remained in the autoclave. The resulting suspension of vanillin in a solution of sulfite, hydrosulfite and a vanillin-hydrosulfite derivative was extracted with ethyl acetate.
Получено 5,64 г ванилина (84% от содержавшегося в растворе гидросульфита). Полученный ванилин имел темный цвет и требовал дополнительной очистки. Твердый остаток сульфита натрия проанализировали на содержание остаточного ванилина. Найдено в твердом остатке 0,27 г ванилина (4% от содержавшегося в растворе гидросульфита). Потери ванилина вследствие его осмоления при высокой температуры процесса составили 12%.Received 5.64 g of vanillin (84% of the hydrosulfite contained in the solution). The resulting vanillin was dark in color and required additional purification. The solid sodium sulfite residue was analyzed for residual vanillin. Found in the solid residue 0.27 g of vanillin (4% of the hydrosulfite contained in the solution). Loss of vanillin due to its milling at high process temperatures was 12%.
Таким образом, представленные примеры показывают, что в предлагаемом способе выделения ванилина из продуктов окисления лигнинов по сравнению с прототипом практически исключен расход серной кислоты и натриевой щелочи в процессе очистки ванилина бисульфитированием и обеспечен возврат гидросульфита натрия в технологический цикл без затрат реагентов. Ключевая стадия процесса, гидролиз ванилин-гидросульфитного производного, эффективно протекает в автоклаве при 120-170°C. При более низких температурах степень гидролиза мала, и большую часть ванилина не удается выделить простой экстракцией, а при температурах выше 170°C ванилин частично осмоляется.Thus, the presented examples show that in the proposed method for the isolation of vanillin from lignin oxidation products, in comparison with the prototype, the consumption of sulfuric acid and sodium alkali in the process of vanillin purification by bisulfitation is practically eliminated and sodium hydrosulfite is returned to the production cycle without reagents. The key stage of the process, hydrolysis of the vanillin-hydrosulfite derivative, proceeds efficiently in an autoclave at 120-170 ° C. At lower temperatures, the degree of hydrolysis is small, and most of the vanillin cannot be isolated by simple extraction, and at temperatures above 170 ° C, the vanillin is partially resinized.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128008/04A RU2494085C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Method of purifying vanillin obtained from lignin oxidation products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128008/04A RU2494085C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Method of purifying vanillin obtained from lignin oxidation products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2494085C1 true RU2494085C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012128008/04A RU2494085C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Method of purifying vanillin obtained from lignin oxidation products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2494085C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107986950A (en) * | 2017-11-27 | 2018-05-04 | 昆山亚香香料股份有限公司 | A kind of process using chemistry of lignin's extraction high-purity vanillic aldehyde |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3686322A (en) * | 1970-12-10 | 1972-08-22 | Sterling Drug Inc | Process for purifying vanillin |
| RU2177935C1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-10 | Институт химии и химической технологии СО РАН | Method for isolation of vanillin and syringaldehyde |
-
2012
- 2012-07-03 RU RU2012128008/04A patent/RU2494085C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3686322A (en) * | 1970-12-10 | 1972-08-22 | Sterling Drug Inc | Process for purifying vanillin |
| RU2177935C1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-10 | Институт химии и химической технологии СО РАН | Method for isolation of vanillin and syringaldehyde |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАМАЛДИНА О.Д., МАССОВ Я.А. Получение ванилина из лигносульфонатов, ЦБТИ ЦИНИС. - М., 1959, 38 с. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107986950A (en) * | 2017-11-27 | 2018-05-04 | 昆山亚香香料股份有限公司 | A kind of process using chemistry of lignin's extraction high-purity vanillic aldehyde |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111574394B (en) | Method for treating carboxylic acid-containing DMF (dimethyl formamide) in sucralose production | |
| RU2715436C2 (en) | Extractive treatment of sodium salt-containing mixture of mma and methanol | |
| TWI557103B (en) | Treatment of bisphenol-a residue streams | |
| EP0038317A1 (en) | Process for producing chemical substances from acidic hydrolysates of plants | |
| RU2377185C2 (en) | Extraction of phenol containing sewage flows | |
| US3931339A (en) | Removal and neutralisation of acid catalyst from products of cumene hydroperoxide cleavage | |
| RU2276130C2 (en) | Method for treatment of mixtures of cleavage products prepared in cleavage of alkylaryl hydroperoxides carrying out by distillation | |
| CN101309901B (en) | Process for recovery of cumene hydroperoxide decomposition products by distillation | |
| US3933630A (en) | Purification of waste water containing phthalic esters | |
| US4559110A (en) | Acetophenone recovery and purification | |
| RU2494085C1 (en) | Method of purifying vanillin obtained from lignin oxidation products | |
| RU2008145110A (en) | METHOD FOR PRODUCING PHENOL | |
| RU2307824C2 (en) | Method of extraction of phenol and biphenols | |
| WO2012076759A1 (en) | A method for recovery of organic acid from dilute aqueous solution | |
| EP2110371B1 (en) | Method for preparing cycloalkanone | |
| JP7683268B2 (en) | Phenol production method | |
| US5220103A (en) | Process for the preparation of a cumene feed for cumene oxidation | |
| US5120902A (en) | Process for the preparation of a cumene feed for cumene oxidation | |
| JP2022508281A (en) | Purification of formaldehyde-containing aqueous solutions and use of purified aqueous solutions in the manufacture of acrylic acid products | |
| US2595516A (en) | Process for recovery of tar acids and bases from hydrocarbon oils | |
| US1944681A (en) | Production of tar acids | |
| RU2420512C1 (en) | Method of producing 2-methyl-1,4-naphthoquinone | |
| RU2479568C1 (en) | Method of separating vanillin from lignin oxidation products | |
| KR20000053418A (en) | Process for removing organic and inorganic acids from cleavage product phases of aralkyl hydroperoxides | |
| RU2059600C1 (en) | Method of separation of vanillin and syringaldehyde |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140704 |