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DE69709794T2 - Verfahren zur oxidation von di-, tri-, oligo- und polysacchariden zu polyhydroxycarbonsäuren - Google Patents

Verfahren zur oxidation von di-, tri-, oligo- und polysacchariden zu polyhydroxycarbonsäuren

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DE69709794T2
DE69709794T2 DE69709794T DE69709794T DE69709794T2 DE 69709794 T2 DE69709794 T2 DE 69709794T2 DE 69709794 T DE69709794 T DE 69709794T DE 69709794 T DE69709794 T DE 69709794T DE 69709794 T2 DE69709794 T2 DE 69709794T2
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Akzo Nobel NV
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Akzo Nobel NV
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/31Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting
    • C07C51/313Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting with molecular oxygen

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Polyhydroxycarbonsäuren durch selektive Oxidation von Di-, Tri-, Oligo- und Polysacchariden in einem alkalischen Medium unter Verwendung eines sauerstoffhaltigen Gases in Gegenwart von Pd auf einem Träger als Katalysator und Bi als Promoter.
  • Ein solches Verfahren ist aus US 4,985,553 bekannt, und eine weitere Ausarbeitung der Oxidation von Lactose findet man in einem Artikel von H. Hendriks et al. in Carbohydrate Research 204 (1990), 121-129.
  • Ein Nachteil des in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass zwar der Prozentsatz der Polysaccharide, die in dieser Weise umgesetzt werden können, über 90% beträgt, aber insbesondere bei der Oxidation von Lactose nicht über 95% hinausgeht. In Beispiel V der oben genannten Patentveröffentlichung wird für die Oxidation von Lactose ein Umsetzungsgrad von 91% aufgeführt. Ein solches Gemisch von Polysaccharid oder Aldose und Salz der entsprechenden Carbonsäure ist im kommerziellen Maßstab schwierig zu reinigen. Überdies hat sich gezeigt, dass das Produkt zu stark mit Restkatalysator verunreinigt ist. Ein weiterer Nachteil des in US 4,985,553 beanspruchten Verfahrens ist die mühsame Katalysatorherstellung. Sie beinhaltet das Mischen einer Lösung einer Bi-Verbindung unter kräftigem Rühren mit einer wässrigen Suspension des auf einem Träger abgeschiedenen Pd. Die Mischung wird durch Zugabe einer Base alkalisch gemacht, und anschließend wird die Bi-Verbindung mit Formalin, Natriumformiat, Natriumborhydrid, Phosphinsäure, Hydrazin, Glucose oder anderen reduzierenden Zuckern reduziert. Der so reduzierte Katalysator wird abfiltriert, gewaschen und getrocknet.
  • Die Erfindung stellt nun ein Verfahren bereit, das die oben genannten Nachteile größtenteils vermeidet.
  • Die Erfindung besteht darin, dass bei einem Verfahren des bekannten Typs, das im einleitenden Abschnitt erwähnt ist, die Reaktion bei einer Pd-Konzentration im Reaktionsgemisch von wenigstens 40 mg/l, und einem Stoffmengenverhältnis von Bi zu Pd im Bereich von 1 : 5 bis 1 : 40 durchgeführt wird, wobei in diesem Verfahren zum Ende der Umsetzung hin - sobald eine starke Zunahme der Sauerstoff-Konzentration in der flüssigen Phase bemerkt wird - die Zufuhr von Sauerstoff reduziert wird, bis seine Konzentration nicht mehr als 20 ppm beträgt.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass der Katalysator kaum, wenn überhaupt, desaktiviert wird, wenn vor dem Ende der Reaktion eine Reduktion der Sauerstoffzufuhr gewährleistet, dass die Sauerstoffkonzentration in der flüssigen Phase 20 ppm nicht überschreiten kann. Infolgedessen wird praktisch das gesamte vorgelegte Polysaccharid innerhalb einer vertretbaren Zeitspanne in das gewünschte Endprodukt umgewandelt. Die Desaktivierung des Katalysators führt zu einer unannehmbar langen Reaktionszeit und einer unvollständigen Umsetzung des Ausgangsstoffs. Zum Beispiel wurden in Beispiel V von US 4,985,553 nach einer Reaktionszeit von 1 h 20 nur 91% der Lactose umgesetzt.
  • Um ein befriedigendes Ergebnis zu erzielen, ist es auch wesentlich, im Reaktionsgemisch eine Pd-Konzentration von wenigstens 40 mg/l und ein Stoffmengenverhältnis von Bi zu Pd, das innerhalb des beanspruchten Bereichs bleibt, zu haben. Ein Stoffmengenverhältnis von Bi zu Pd von > 1 : 5 führt zu einer unannehmbar hohen Konzentration von Bi im Endprodukt und einer erhöhten Reaktionszeit. Ein Stoffmengenverhältnis von Bi zu Pd von < 1 : 40 führt andererseits zu einer unvollständigen Umsetzung des eingesetzten Polysaccharids.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird einem Verfahren der Vorzug gegeben, bei dem eine Reduktion der Sauerstoffzufuhr vor dem Ende der Reaktion gewährleistet, dass die Sauerstoffkonzentration in der flüssigen Phase 10 ppm nicht überschreitet. Optimale Ergebnisse werden in diesem Fall erzielt, wenn die Reduktion der Sauerstoffzufuhr so angepasst wird, dass die Sauerstoffkonzentration in der flüssigen Phase 5 ppm nicht überschreiten kann und vorzugsweise 1 ppm nicht überschreiten kann.
  • Beispiele für Polysaccharide, die unter Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung oxidiert werden können, sind Lactose, Maltose, Isomaltose, Cellobiose, Xylobiose und Mannobiose. Optimale Ergebnisse wurden bisher bei Verwendung von Lactose und Maltose erzielt.
  • Sauerstoff kann mit vielen verschiedenen Methoden in das Reaktionsgemisch eingeleitet werden. Bisher wurden günstige Ergebnisse durch das Zudosieren von Sauerstoff, Luft oder mit Stickstoff verdünntem Sauerstoff zu Beginn der Reaktion erzielt. Während der Reaktion wird die Sauerstoffkonzentration in der flüssigen Phase kontinuierlich mit einem Sensor gemessen. Eine Möglichkeit der Einstellung der Sauerstoffkonzentration im flüssigen Reaktionsgemisch ist die Steuerung der Rührgeschwindigkeit des vorzugsweise eingesetzten Turbinenrührers. Die Polysaccharidumsetzung lässt sich leicht aus der Menge an Lauge berechnen, die hinzugefügt werden muss, um einen konstanten pH-Wert aufrechtzuerhalten. Durch Variieren der Rührgeschwindigkeit im Reaktionsgemisch kann die Sauerstoffkonzentration im Reaktionsgemisch kontinuierlich angepasst werden, wobei diese Anpassung durch stärkere Verdünnung des sauerstoffhaltigen Gases mit Stickstoff weiter verfeinert werden kann.
  • Ein großer Vorteil des jetzt vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass der Promoter nicht zuerst durch ein aufwendiges Verfahren in den Katalysator eingebaut werden muss, sondern getrennt zu dem Reaktionsgemisch gegeben werden kann. Was das Pd betrifft, so können vorteilhafterweise verschiedene kommerziell erhältliche Ausführungsformen verwendet werden, bei denen das Pd auf einem Aktivkohleträger abgeschieden wird. Das Bi kann mit Vorteil in Form einer wässrigen Lösung von Bi(NO&sub3;)&sub3;·5H&sub2;O hinzugefügt werden. Optimale Ergebnisse werden in diesem Fall mit einem [Pd] von 100 mg/l, und einem [Bi] von 20 mg/l, erhalten. Alternativ dazu kann das Bi auch in Form von Bi&sub2;O&sub3; hinzugefügt werden.
  • Ein wichtiger Vorteil der Möglichkeit, das Bi getrennt hinzuzufügen, besteht darin, dass auf eine komplizierte Katalysatorherstellung verzichtet werden kann. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, dass der Katalysator nicht nach jedem Zyklus regeneriert zu werden braucht. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass der Katalysator viele Male hintereinander ohne merklichen Aktivitätsverlust wiederverwendet werden kann, wenn das Reaktionsgemisch bei Beendigung der Reaktion 1 bis 30 Minuten lang, vorzugsweise 5 bis 15 Minuten lang, bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 90ºC, vorzugsweise im Bereich von 65 bis 85ºC, erhitzt wird, bevor der Katalysator bei dieser Temperatur abfiltriert wird. Der abfiltrierte Katalysator ist unmittelbar gebrauchsfertig für einen neuen Oxidationszyklus, während das Filtrat weiter verfeinert werden kann, zum Beispiel durch Gefriertrocknen. Wenn nicht am Ende jedes Oxidationszyklus erhitzt wird, sollte mit einer Reaktionszeit, die mit jedem Zyklus zunimmt, und einem verstärkten Verlust an Pd gerechnet werden.
  • Die Temperatur, bei der die Reaktion mit günstiger Wirkung durchgeführt werden kann, liegt im Bereich von 20 bis 90ºC, wobei eine Temperatur im Bereich von 30 bis 70ºC bevorzugt ist und optimale Ergebnisse bisher in einem Temperaturbereich von 35 bis 55ºC erzielt wurden.
  • Die Reaktion wird gewöhnlich so durchgeführt, dass der Katalysator zuerst im voraus zu einer 5- bis 60-Gew.-%igen wässrigen Lösung eines Polysaccharids gegeben wird, anschließend ein sauerstoffhaltiges Gas unter kräftigem Rühren eingeleitet wird und gleichzeitig eine alkalisch reagierende Substanz zugesetzt wird, um die gebildete Carbonsäure zu neutralisieren, wobei der pH-Wert im Bereich von 7,5 bis 11, vorzugsweise im Bereich von 8 bis 10, gehalten wird. Bei dem verwendeten Neutralisationsmittel kann es sich um Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Lithiumhydroxid, Magnesiumhydroxid oder ein Carbonat, wie Natriumcarbonat oder auch Zink- oder Mangancarbonat, oder ein Amin, wie Triethylamin, handeln.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert, die nur zu Anschauungszwecken dienen und den Umfang der Erfindung keineswegs einschränken sollen.
  • Beispiel 1
  • In einem 1-I-Glasreaktor mit einem doppelten Mantel, der mit einem Turbinenrührer, einem Sauerstoffsensor und einem pHstat ausgestattet war, wurden 5,52 g Pd/C-Katalysator (5,2% Pd, 63,7% Wasser, Johnson Matthey) und 57 mg Bismutsubnitrat-Pentahydrat in 100 g Wasser suspendiert und zu einer Lösung gegeben, die durch Erhitzen von 92,9 g &alpha;-Lactose·H&sub2;O (97%, Aldrich, 0,25 mol) und 307 g Wasser erhalten wurde.
  • Die Reaktion wurde in einer Luftatmosphäre bei 40ºC unter Standarddruck durchgeführt, wobei die Luft aus der Gasphase des Reaktors durch kräftiges Rühren mit dem Reaktionsgemisch in Kontakt gebracht wurde. Gleichzeitig wurde der pH-Wert durch die entsprechende Zugabe von 20%iger Natronlauge auf 9 gehalten. Um den Sauerstoffgehalt in der Gasphase auf einem konstanten Niveau zu halten, wurde während der Reaktion ein Luftstrom durch die Gasphase geleitet. Sobald 98% der theoretischen Menge an Natronlauge verbraucht waren, begann die Sauerstoffkonzentration in der Lösung zuzunehmen. Aus diesem Grund wurde die Sauerstoffzufuhr zum Reaktionsgemisch reduziert, indem man die Drehgeschwindigkeit des Rührers senkte, so dass die Sauerstoffkonzentration unter 1 ppm blieb.
  • Nach 76 Minuten waren 100% der berechneten Natronlauge zugegeben worden, die Reaktion kam praktisch zum Stillstand und wurde beendet. Die Reaktionslösung wurde durch Filtration vom Katalysator getrennt und gefriergetrocknet. Es wurden 104,9 g eines weißen Feststoffs erhalten, der laut ¹³C-NMR-Analyse aus reinem Natriumlactobionat bestand. Der Natriumlactobionatgehalt wurde zu 98,5% bestimmt (durch Ionenaustausch und Titration der freien Säure). Durch HPLC-Analyse wurde bestimmt, dass 0,5% Lactose im Produkt verblieben, was einer Umsetzung von 99,4% entspricht. Überdies wurden Katalysatorspuren im Produkt einer Atomabsorptionsanalyse unterzogen: Bi < 0,1 ppm und Pd 0,3 ppm.
  • Beispiel 2
  • Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass in der Gasphase des Reaktors anstelle von Luft reiner Sauerstoff verwendet wurde, der über eine Gasbürette unter Standarddruck im Einklang mit dem Verbrauch eingeleitet wurde. Bei einem NaOH-Verbrauch von 90% der berechneten Menge wurde die Sauerstoffzufuhr der Gasphase im Reaktionsgemisch reduziert, indem man die Drehgeschwindigkeit des Rührers senkte, so dass die Sauerstoffkonzentration in der Lösung unter 1 ppm gehalten wurde. Die Reaktion wurde nach 26 Minuten bei einer Natronlaugezugabe von 100% der Theorie beendet. Produktanalysen: Natriumlactobionat (98,4% der Theorie); Lactose 0,4%, Bi < 0,1 ppm und Pd 0,5 ppm.
  • Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
  • Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, außer dass die Drehgeschwindigkeit des Rührers am Ende nicht gesenkt wurde. Nach 30 Minuten wurde die NaOH-Zugabe bei 92% der theoretischen Menge beendet. Das Produkt war mit 9% nicht umgesetzter Lactose verunreinigt.
  • Beispiel 4
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Drehgeschwindigkeit des Rührers am Ende der Reaktion nach 76 Minuten auf 150 U/min gesenkt wurde und das Reaktionsgemisch 10 Minuten lang auf 80ºC erhitzt wurde. Dann, immer noch bei derselben Temperatur, wurde die Reaktionslösung durch eine Filterkerze aus dem Reaktor entnommen. Der im Reaktor zurückbleibende Katalysator wurde ohne weiteres für einen zweiten Zyklus verwendet.
  • Dabei wurde nur eine Lösung zugegeben, die durch Erhitzen von 92,9 g Lactose und 400 g Wasser erhalten wurde, und die Suspension wurde wie in Beispiel 1 mit Luft zur Reaktion gebracht. Auf diese Weise wurden 11 Reaktionszyklen hintereinander mit demselben Katalysator durchgeführt. Im elften Zyklus, nach einer Natronlaugezugabe von 96% der Theorie (Erhöhung der Sauerstoffkonzentration auf 1 ppm), wurde die Drehgeschwindigkeit des Rührers so eingestellt, dass die Sauerstoffkonzentration im Reaktionsgemisch unter 1 ppm gehalten wurde. Nach 79 Minuten waren 100% der berechneten Menge an Natronlauge zugegeben worden, die Reaktion kam praktisch zum Stillstand und wurde beendet.
  • Die Produkte aus den 11 Zyklen wurden jeweils gefriergetrocknet und analysiert. Alle enthielten > 98% Natriumlactobionat und 0,1 ppm Bi sowie < 0,05 ppm Pd.
  • Beispiel 5
  • Das Verfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, außer dass das Reaktionsgemisch nach der Reaktion nicht weiter erhitzt wurde, sondern sofort bei 40ºC durch die Filterkerze filtriert wurde. Auf diese Weise wurden ebenfalls 10 Reaktionszyklen durchgeführt, wobei die Reaktionszeit mit jedem Zyklus zunahm. Im zehnten Zyklus stieg die Sauerstoffkonzentration bereits bei einem Natronlaugeverbrauch von 87% auf 1 ppm und wurde mittels des Turbinenrührers eingestellt. Die Reaktionszeit während dieses Zyklus betrug 94 Minuten, im Vergleich zu 76 Minuten für den ersten Zyklus.
  • Ein weiterer Reaktionszyklus wurde durchgeführt, wobei im Gegensatz zu den ersten zehn Zyklen zusätzliche 15 mg Bismutsubnitrat hinzugefügt wurden. In diesem Verfahren stieg die Sauerstoffkonzentration bei einem Natronlaugeverbrauch von 98% der Theorie auf 1 ppm, und die Drehgeschwindigkeit des Rührers wurde entsprechend gesenkt. Die Reaktionszeit bis zum Verbrauch von 100% Natronlauge betrug diesmal 78 Minuten. Die Produkte aller Reaktionszyklen hatten einen Natriumlactobionatgehalt von > 98%, der Lactosegehalt war < 0,6%, und die Metallkonzentration war < 0,1 ppm für Bi und 0,1-1 ppm für Pd.
  • Beispiel 6 (Vergleichsbeispiel mit einem höheren Anteil an Bi, im Einklang mit "Carb. Res." 204 (1990), 121-129)
  • Das Verfahren von Beispiel 2 wurde durchgeführt, außer dass diesmal nur 1,38 g des Pd-Katalysators als Katalysator eingesetzt wurden (das Stoffmengenverhältnis von Pd : Bi betrug 1 : 1,9). Überdies wurde eine Reaktionstemperatur von 50ºC gewählt. Die Reaktion sprang nicht an, bis der Reaktor wiederholt mit Stickstoff gespült worden war, und anschließend wurde der Stickstoff durch Sauerstoff ersetzt. Sobald eine Natronlaugezugabe von 85% der Theorie erreicht war, stieg die Sauerstoffkonzentration und wurde durch Senken der Drehgeschwindigkeit des Rührers auf < 1 ppm gehalten. Nach 41 Minuten war die Umsetzung praktisch beendet. Das Produkt enthielt in jedem Fall 62 ppm Bi und 0,2 ppm Pd.
  • Beispiel 7
  • Wie in Beispiel 2 beschrieben, aber anstelle von Lactose wurden 90,1 g eines kommerziellen Stärkehydrolysats ("Fermentose", 70% Maltose, 20% Maltotriose) verwendet. Die Reaktion wurde bei 50ºC durchgeführt. Bei einer Natronlaugezugabe von 210 mmol stieg die Sauerstoffkonzentration im Reaktionsgemisch auf 5 ppm und wurde durch Senkung der Drehgeschwindigkeit des Rührers auf < 5 ppm gehalten. Nach 16 Minuten waren 225 mmol NaOH zugegeben worden, und die Reaktion kam praktisch zum Stillstand. Dann wurde das Reaktionsgemisch 15 Minuten lang unter leichtem Rühren auf 80ºC erhitzt, und danach wurde die Produktlösung bei derselben Temperatur durch eine Filterkerze entnommen. Durch Zugabe von 90,1 g frischem Stärkehydrolysat in 400 g Wasser wurde sofort ein weiterer Zyklus mit demselben Katalysator durchgeführt, wobei die Reaktionszeit diesmal 18 Minuten betrug. Ein entsprechender dritter Zyklus dauerte 17 Minuten. Laut ¹³C-NMR enthielten die Produkte als Hauptkomponente Natriummaltobionat. Die Metallkonzentration war < 0,1 ppm für Bi und < 1 ppm für Pd.
  • Beispiel 8
  • Das Verfahren von Beispiel 7 wurde durchgeführt, außer dass das Erhitzen des Reaktionsgemischs auf 80ºC am Ende der Reaktion weggelassen wurde. Mit diesem Verfahren stieg die Reaktionszeit auf 30 Minuten im zweiten Zyklus und auf 75 Minuten im dritten Zyklus, d.h. die Katalysatoraktivität wurde sehr stark reduziert.
  • Beispiel 9
  • Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, außer dass die Reaktionstemperatur 50ºC betrug und Triethylamin anstelle von Natronlauge als Base verwendet wurde. Die Sauerstoffkonzentration wurde so eingestellt, dass sie eine Konzentration von 4 ppm nicht überstieg. Nach einer Reaktionszeit von 30 Minuten war die theoretische Menge an Triethylamin zugegeben worden, und die Reaktion kam praktisch zum Stillstand. Auf diese Weise wurde nach dem Abfiltrieren des Katalysators eine wässrige Lösung des Triethylammoniumsalzes von Lactobionsäure erhalten (Analyse mittels ¹³C-NMR).
  • Beispiel 10
  • Das Verfahren von Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass Calciumhydroxid in Form einer 20%igen wässrigen Suspension anstelle von Triethylamin als Base zugesetzt wurde. Die Sauerstoffkonzentration in diesem Experiment war auf höchstens 10 ppm beschränkt. Die Reaktion war nach 70 Minuten beendet, und nach dem Filtrieren und Trocknen der resultierenden Lösung wurden 99 g Calciumlactobionat als eine beigefarbene feste Substanz erhalten (Analyse mittels ¹³C-NMR).
  • Beispiel 11
  • Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, außer dass 0,25 mol Cellobiose anstelle von Lactose verwendet wurden. Die Reaktionszeit betrug 20 Minuten. Auf diese Weise wurde das Natriumsalz von Cellobionsäure erhalten. Die Umsetzung zu einem hochreinen Produkt war praktisch vollständig.
  • Beispiel 12
  • Wie in Beispiel 2 beschrieben, doch wurden 100 g eines Stärkehydrolysats (Zusammensetzung: 5% Glucose, 11% Maltose, 14% Triose, 8% Tetrose, 10% Pentose, 5% Hexose, 25% Heptose, 21% höhere Zucker)), gelöst in 233 g Wasser, anstelle von Lactose verwendet. Die Reaktion wurde bei 50ºC durchgeführt. Bei einer Natronlaugezugabe von 87 mmol nahm die Sauerstoffkonzentration im Reaktionsgemisch zu und wurde auf < 10 ppm gehalten, indem man die Geschwindigkeit des Rührers regulierte. Nach 50 min waren 115 mmol NaOH zugesetzt worden, und die Reaktion kam praktisch zum Stillstand. Dann wurde das Reaktionsgemisch 15 Minuten lang unter leichtem Rühren auf 80ºC erhitzt, und danach wurde die Produktlösung bei derselben Temperatur durch eine Filterkerze entnommen. Durch Zugabe von 100 g frischem Stärkehydrolysat, gelöst in 233 g Wasser, wurde ein weiterer Zyklus mit demselben Katalysator durchgeführt, wobei die Reaktionszeit diesmal ebenfalls 55 min betrug. Laut ¹³C- NMR enthielten die Produkte ein Gemisch von Polyhydroxycarbonsäuren, die von den verwendeten Oligosacchariden abgeleitet waren.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxycarbonsäuren durch selektive Oxidation von Di-, Tri-, Oligo- und Polysacchariden in einem alkalischen Medium unter Verwendung eines sauerstoffhaltigen Gases in Gegenwart von Pd auf einem Träger als Katalysator und Bi als Promoter, gekennzeichnet durch eine Pd-Konzentration in der Reaktionsmischung von wenigstens 40 mg/l, und ein Stoffmengenverhältnis von Bi zu Pd im Bereich von 1 : 5 bis 1 : 40, wobei in dem Verfahren zum Ende der Umsetzung hin - sobald eine starke Zunahme der Sauerstoff-Konzentration in der flüssigen Phase bemerkt wird - die Zufuhr von Sauerstoff reduziert wird, bis die Konzentration desselben in der flüssigen Phase nicht mehr als 20 ppm beträgt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reduktion der Sauerstoffzufuhr gewährleistet, dass die Sauerstoff-Konzentration in der flüssigen Phase 10 ppm nicht übersteigt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reduktion der Sauerstoffzufuhr gewährleistet, dass die Sauerstoff-Konzentration in der flüssigen Phase 5 ppm nicht übersteigt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reduktion der Sauerstoffzufuhr gewährleistet, dass die Sauerstoff-Konzentration in der flüssigen Phase 1 ppm nicht übersteigt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Polysaccharid Maltose oder Lactose verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Sauerstoff in die Reaktionsmischung reduziert wird, indem man die Rührgeschwindigkeit des Rührers in dem Reaktor herabsetzt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung des Sauerstoffs in der Reaktionsmischung dadurch bewirkt wird, dass man das Sauerstoffgas, welches in den Reaktor eingeleitet wird, mit einem inerten Gas, wie Stickstoff, verdünnt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Beginn der Umsetzung Bi separat in die Reaktionsmischung eingefügt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass [Pd] wenigstens 100 mg/l, ausmacht, und [Bi] wenigstens 20 mg/l, ausmacht.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer Temperatur im Bereich von 30ºC bis 70ºC durchgeführt wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer Temperatur im Bereich von 40ºC bis 55ºC durchgeführt wird.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bi in Form eines wasserlöslichen Salzes zugegeben wird.
13. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer anfänglichen Polysaccharid-Konzentration im Bereich von 10 bis 55 Gew.-% durchgeführt wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polysaccharid-Konzentration im Bereich von 15 bis 35 Gew.-% liegt.
15. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei für verschiedene Oxidationszyklen der gleiche Katalysator verwendet wird, der nach der Filtration der Reaktionsmischung erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschluss der Umsetzung die Reaktionsmischung bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 90ºC erwärmt wird.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002509163A (ja) 1998-01-20 2002-03-26 グレイン・プロセッシング・コーポレーシヨン 還元されたマルト−オリゴ糖
US6919446B1 (en) 1998-01-20 2005-07-19 Grain Processing Corp. Reduced malto-oligosaccharides
US6780990B1 (en) 1998-03-26 2004-08-24 Spi Polyols, Inc. Hydrogenated starch hydrolysate
DE19911504B4 (de) 1999-03-16 2006-02-23 Südzucker AG Mannheim/Ochsenfurt Verfahren zur industriellen Oxidation von Alkoholen, Aldehyden oder Polyhydroxyverbindungen
US6380379B1 (en) 1999-08-20 2002-04-30 Grain Processing Corporation Derivatized reduced malto-oligosaccharides
CA2353536A1 (en) 1999-10-20 2001-04-26 Grain Processing Corporation Compositions including reduced malto-oligosaccharide preserving agents, and methods for preserving a material
JP2003512508A (ja) 1999-10-20 2003-04-02 グレイン・プロセッシング・コーポレーシヨン 還元型マルトオリゴサッカリド・クレンジング組成物
DE10362249B4 (de) * 2003-05-05 2014-05-15 Südzucker AG Mannheim/Ochsenfurt C1-selektive Oxidation von Oligosacchariden und die Verwendung eines Kohlenstoff geträgerten Gold-Katalysators für diese Oxidation
US7717725B2 (en) * 2008-01-24 2010-05-18 John Mezzalingua Associates, Inc. Sealing assembly for a cable connecting assembly and method of joining cable connectors
CN101816935B (zh) * 2010-03-18 2012-08-08 游汉生 一种炭载钯催化剂及其制备方法
RU2439050C1 (ru) * 2010-08-19 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" Способ получения лактобионовой кислоты

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH631428A5 (de) * 1978-02-20 1982-08-13 Merck Patent Gmbh Verfahren zur gleichzeitigen gewinnung von fructose und gluconsaeure aus glucose-fructose-mischungen.
FI75577C (fi) * 1984-01-23 1988-07-11 Akzo Nv Foerfarande foer att framstaella 2-keto-aldonsyror.
FR2597473B1 (fr) * 1986-01-30 1988-08-12 Roquette Freres Procede d'oxydation de di-, tri-, oligo- et polysaccharides en acides polyhydroxycarboxyliques, catalyseur mis en oeuvre et produits ainsi obtenus.
DE3823301C1 (de) * 1988-07-09 1989-11-02 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000506868A (ja) 2000-06-06
WO1997034861A1 (en) 1997-09-25
EP1023259A1 (de) 2000-08-02
US5977350A (en) 1999-11-02
EP1023259B1 (de) 2001-11-21
DE69709794D1 (de) 2002-02-21

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