Способ получения сукцината кальция

Авторы патента:

Посконин Владимир Владимирович (RU)

Бадовская Лариса Авксентьевна (RU)

C07C55/10 - янтарная кислота

C07C51/285 - пероксидными соединениями

B01J23/22 - ванадий

Владельцы патента RU 2552420:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения кальциевой соли янтарной кислоты - сукцината кальция, используемого в медицине, ветеринарии, в качестве заменителя пищевой соли, в виде пищевой добавки в сухие смеси, водку, безалкогольные напитки, а также в качестве стимулятора роста растений. Способ получения сукцината кальция осуществляют окислением органического вещества пероксидом в присутствии катализатора, в качестве органического вещества используют фурфурол, в качестве пероксида - пероксид водорода, процесс ведут в присутствии сульфата ванадила и карбоната кальция до полного расхода фурфурола и пероксидов, кристаллический кислый сукцинат кальция выделяют из предварительно профильтрованного оксидата при охлаждении. Задачей заявляемого способа является использование промышленно доступных реагентов, в том числе более безопасного окислителя и доступного катализатора. Техническими результатами заявляемого изобретения являются упрощение и повышение экономичности процесса за счет использования выпускаемых промышленностью, более дешевых пероксида водорода и сульфата ванадия, а также повышение безопасности процесса за счет использования в качестве окислителя пероксида водорода вместо пероксида натрия. В качестве продукта реакции образуется сукцинат кальция в виде кислой соли (гидросукцината) с выходом 45%. 1 пр.

Известны способы получения сукцината кальция, основанные на взаимодействии янтарной кислоты с CaO либо с Ca(ОН)₂, образующимися в системе CaCl₂ - раствор NaOH [1-3]. Согласно способу, предложенному в патенте, меняется лишь методика получения реакционной смеси: раствор CaCl₂ добавляют в смесь янтарной кислоты и NaOH при их мольном соотношении 1:2 и 20-30°C в течение 2 ч. Затем смесь выдерживают 3 ч для окончания кристаллизации, осадок отделяют, промывают на фильтре и сушат при 100°C в течение 12 ч. Данные способы являются аналогами заявляемого нами способа получения сукцината кальция.

Недостатком указанных способов получения сукцината кальция является необходимость использования янтарной кислоты, различные способы получения которой длительны, в ряде случаев требуют использования повышенной температуры и катализаторов, затрудняющих выделение целевого продукта в чистом виде. Наиболее эффективным является способ получения янтарной кислоты окислением фурфурола пероксидом водорода с добавлением в реакционную смесь щелочи, отличающийся тем, что процесс до полного расхода фурфурола проводят при pH<4, а затем при pH 4-7 [4].

Наиболее близким к заявляемому способу получения сукцинатов, в том числе сукцината кальция, является способ, основанный на окислении 1,4-бутандиола или γ-гидроксимасляной кислоты пероксидом натрия (NA₂O₂) в присутствии палладия в растворах соответствующих гидроксидов щелочноземельных металлов [5].

Данный способ принят за прототип.

Недостатком данного способа является применение взрывоопасного, труднодоступного окислителя - пероксида натрия и дорогостоящего палладия. Это значительно ограничивает возможности использования способа-прототипа и не решает актуальную проблему создания более экономичного, более безопасного и простого в исполнении способа получения сукцинатов кальция.

Задачей заявляемого способа является использование промышленно доступных реагентов, в том числе более безопасного окислителя и доступного катализатора.

Техническими результатами заявляемого изобретения являются:

- упрощение и повышение экономичности процесса за счет использования выпускаемых промышленностью, более дешевых пероксида водорода и сульфата ванадия;

- повышение безопасности процесса за счет использования в качестве окислителя пероксида водорода вместо пероксида натрия.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в заявляемом способе получения сукцината кальция с использованием перекисного окислителя и катализатора в качестве реагентов используются выпускаемый промышленностью фурфурол, 30 %-ный водный раствор пероксида водорода (H₂O₂) и карбонат кальция (CaCO₃), а в качестве катализатора - сульфат ванадила VOSO₄. В указанной реакционной системе, по мере образования из фурфурола янтарной кислоты, она сразу реагирует с CaCO₃, и в качестве продукта реакции образуется сукцинат кальция в виде кислой соли (гидросукцината) с выходом 45 %.

Заявляемый способ получения сукцината кальция иллюстрируется следующим примером (приведены оптимальные условия).

В колбу с мешалкой и обратным холодильником, погруженную в термостат, вносят 8,3 мл (0,1 моль) фурфурола, 1,04 г (5·10^-3 моль) сульфата ванадила VOSO₄·3H₂O, 10 г (0,1 моль) карбоната кальция и 44,8 мл (0,42 моль) 30%-ного пероксида водорода. Процесс ведут при температуре 60±5°C и интенсивном перемешивании в течение 6 ч до полного превращения фурфурола и пероксидов. Затем отфильтровывают нерастворимые вещества, фильтрат упаривают на 50% и оставляют на холоду. Выпавшие кристаллы кислого сукцината кальция отделяют на фильтре, промывают спиртом, высушивают на воздухе. Выход кислой кальциевой соли янтарной кислоты в виде дигидрата (С₄Н₅О₄)₂Са·2H₂O составляет 13,95 г. Выход в пересчете на безводный сукцинат (C₄H₅O₄)₂Са составляет 12,33 г (0,045 моль) или 45% от теории по фурфуролу. Элементный состав: С - найдено 30,13%, вычислено 30,37%; Н - найдено 4,51%, вычислено 4,52%. Т_пл 190-200°С, что соответствует литературным данным [1].

Результаты, полученные в приведенном примере, подтверждают указанные выше преимущества заявляемого способа получения сукцината кальция по сравнению с прототипом и аналогами.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.С. Шумилин, И.В. Шахкельдян, Ю.М. Атрощенко, М.Б. Никишина, A.M. Ходоровская. Термическая устойчивость солей янтарной и фумаровой кислот // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - №5.

2. Л.А. Сарафанова. Энциклопедия. Пищевые добавки. ЗАО «ГИОРД», 2004. - 809 с.

3. Патент РФ №2290395. Способ получения сукцината кальция / Забозлаев А.А., Оганесян Э.Т., Погорелов В.И., Верещагина В.В. - Опубл. 27.06.2007, Бюл. изобр. №18.

4. Патент РФ №2236398. Способ получения янтарной кислоты / Пономаренко Р.И., Бадовская Л.А., Латашко В.М. - Опубл. 20.09.2004, Бюл. изобр. №26.

5. Химическая энциклопедия, Т. 5. М.: Изд-во «Большая Российская Энциклопедия», 1997. - С. 1058.

Способ получения сукцината кальция окислением органического вещества пероксидом в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве органического вещества используют фурфурол, в качестве пероксида - пероксид водорода, процесс ведут в присутствии сульфата ванадила и карбоната кальция до полного расхода фурфурола и пероксидов, кристаллический кислый сукцинат кальция выделяют из предварительно профильтрованного оксидата при охлаждении.

Изобретение относится к усовершенствованному способу превращения аммониевых солей органических кислот в соответствующие свободные органические кислоты, где водный раствор аммониевой соли приводят во взаимодействие по меньшей мере с одним органическим экстрагирующим агентом, выбираемым из группы, включающей амины общей формулы (0) формула (0), причем R1, R2 и R3 независимо друг от друга представляют собой одинаковые или разные, разветвленные или неразветвленные, при необходимости замещенные углеводородные остатки или атом водорода H, а расщепление соли осуществляют при температурах и давлениях, при которых водный раствор и экстрагирующий агент находятся в жидких агрегатных состояниях, причем вводят вспомогательную среду для отгонки соответственно газ-носитель, чтобы удалять NH3 из водного раствора, а по меньшей мере одна часть образовавшейся свободной органической кислоты переходит в органический экстрагирующий агент, причем в случае органических кислот речь идет о 2-гидроксиизомаслянной кислоте и в случае экстрагирующего агента о диалкиламине.

Способ получения аммонийных солей фумаровой или янтарной кислоты // 2490249

Изобретение относится к улучшенному способу получения аммонийных солей фумаровой или янтарной кислоты, которые используются для изготовления биологически активных добавок или лекарственных средств, а также в ветеринарии и пищевой промышленности.

Штамм дрожжей yarrowia lipolytica вкпм y-3753 - продуцент янтарной кислоты // 2487931

Изобретение относится к микробиологической промышленности. .

Способ получения янтарной кислоты с использованием дрожжей, принадлежащих к роду yarrowia // 2422526

Изобретение относится к биотехнологии и генной инженерии и касается способа получения янтарной кислоты с использованием штамма дрожжей, Yarrowia lipolytica ВКПМ Y-3314. .

Способ получения малоната и сукцината марганца (ii) // 2373182

Изобретение относится к способу получения малоната или сукцината марганца (II), которые могут быть использованы в различных областях химической практики, аналитическом контроле и при проведении научных исследований, путем прямого взаимодействия металла и его диоксида с карбоновой кислотой в присутствии органического растворителя и стимулирующей добавки йода в бисерной мельнице вертикального типа с высокооборотной мешалкой и стеклянным бисером в качестве перетирающего средства, где марганец, его диоксид и дикарбоновую кислоту в исходной загрузке берут в мольном соотношении (1+x):1:(2+x) в расчете на получение (2+x)m молей соли, где x в приведенном мольном соотношении загружаемых реагентов берут 0,4±0,1 для янтарной кислоты и 1,0±0,1 для малоновой кислоты, a m - количество молей диоксида марганца в загрузке; йод дозируют в количестве 0,05 моль/кг реакционной смеси после загрузки органического растворителя и кислоты, но перед загрузкой диоксида марганца и металла, при этом сумму масс кислоты, металла и его диоксида берут в диапазоне 15-25% от массы начальной загрузки, а соотношение масс бисера и загрузки 1:1, процесс начинают при комнатной температуре и ведут в условиях принудительного охлаждения в диапазоне температур от комнатной до 40°С при контроле методом отбора проб до практически количественного расходования всех загруженных реагентов в целевую соль, после чего его прекращают, суспензию конечной реакционной смеси отделяют от бисера и фильтруют, осадок продукта промывают растворителем жидкой фазы и направляют на очистку от следов металла и его диоксида путем перекристаллизации, а фильтрат и промывной растворитель возвращают в повторный процесс.

Способ получения сукцината марганца (ii) тетрагидрата // 2315032

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения сукцината марганца тетрагидрата, в котором в качестве реагента реакции используется карбонат марганца (II), который порциями добавляется к водному раствору янтарной кислоты в соотношении 1:1:4,5 в молях при постоянном перемешивании и постоянном поддерживании температуры 60-65°С, каждая последующая порция добавляется только после полного растворения предыдущей порции карбоната марганца с последующим выделением целевого продукта путем перекристаллизации.

Двухстадийный способ гидрирования малеиновой кислоты в 1,4-бутандиол // 2294920

Изобретение относится к усовершенствованному способу (вариантам) конверсии малеиновой кислоты в 1,4-бутандиол, гамма-бутиролактон и/или тетрагидрофуран. .

Способ получения сукцината кальция // 2290395

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения сукцината кальция для использования в фармакологии, ветеринарии, медицине и пищевой промышленности в качестве лекарственного средства или биологически активной добавки.

Нитроксисукцинат 2,4,6-триметил-3-оксипиридина и способ его получения // 2250210

Изобретение относится к новому нитроксисукцинату 2,4,6-триметил-3-оксипиридина (1) и способу его получения. .

Способ получения янтарной кислоты // 2237056

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения синтетической янтарной кислоты, близкой по биологической активности к янтарной кислоте, полученной пиролизом янтаря, использующейся в качестве лекарства или биологически активной добавки к пище.

Катализатор, способ его приготовления и способ получения бензойной кислоты // 2335341

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения бензойной кислоты (С6 Н5СООН, бензолкарбоновая кислота) каталитическим окислением бензилового спирта раствором пероксида водорода, а также к катализаторам для его осуществления и способу их получения.

Способ получения янтарной кислоты // 2236398

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения янтарной кислоты, проявляющей различные виды биологической активности. .

Способ получения этилового спирта и уксусной кислоты (варианты) // 2187491

Изобретение относится к способам получения этилового спирта и уксусной кислоты или их смеси, которые могут быть использованы во многих отраслях народного хозяйства.

Способ получения алифатических дикарбоновых кислот с8, с 10, с12 // 2174507

Изобретение относится к получению алифатических дикарбоновых кислот С8, С10, С12 полупродуктов для пластификаторов, клеев, лаков, смазок с ценными эксплуатационными свойствами.

Способ получения метилового эфира -формилмасляной кислоты // 2042660

Изобретение относится к способу получения эфиров альдегидокислот, конкретно метилового эфира -формилмасляной кислоты, который используется при синтезе важного медицинского препарата -биотина.

Способ получения тетрафторфталевой кислоты // 2037482

Изобретение относится к химии фторорганических соединений, конкретно к способу получения тетрафторфталевой кислоты (I), которая может быть использована для синтеза бактерицидных препаратов [1] агрохимических средств, жидких кристаллов, термостойких полимеров и светочувствительных материалов.

Способ получения производных глутаровой кислоты или ее основной соли // 1838292

Способ совместного получения азелаиновой и пеларгоновой кислот // 1766905

Способ получения @ -галогензамещенных адипиновых кислот // 1735268

Способ получения дифтормалеиновой кислоты // 1648943

Катализатор получения амидных соединений и споспоб получения амидных соединений // 2550295

Изобретение относится к катализатору для получения амидных соединений посредством реакции нитрильного соединения и воды. Данный катализатор включает катализатор на основе оксида марганца, содержащий висмут и дополнительно содержащий иттрий или ванадий.