Способ получения кальциевой соли целлюлозогликолевой кислоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о>956486 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.80 (21) 3223972/23-05 ($1)M К з

С 08 В 11/12 с присоединением заявки ) (о

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК 677.466 (088.8) Опубликовано 070982. Бюллетень Мо33

Дата опубликования описания 07.09.82 (71) Заявители институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛЬЦИЕВОЙ СОЛИ

ЦЕЛЛЮЛОЗОГЛИКОЛЕВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к производ-, ству простых эфиров целлюлозы, в частности к получению кальциевой соли целлюлозогликолевой кислоты, имеющей применение в фармацевтической промыаленности в качестве связующего при изготовлении оболочек для таблеток, а также в производстве сварочных электродов в качестве пластификатора обмазочных масс.

Известен способ полученля кальци-, евой соли целлюлозогликолевой кис-, лоты (Са-КМЦ) путем взаимодействия очищенной целлюлоэогликолевой кислоты, полученной иэ технической натриевой соли целлюлоэогликолевой кисло,ты (Na-КМЦ) путем обработки ее окисью или гидратом окиси кальция (1).

Однако указанные соединения каль» ция плохо раствориьаа в воде, что затрудняет процесс нейтрализации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения Са-КМЦ, согласно которому получают целлюлозогликолевую кислоту или ее натриевую соль обработкой щелочной целлюлозы монохлоруксуснот(кислотой или ее натриевой солью. Полученный про дукт выделяют и обрабатывают хлоридом, нитратом или ацетатом кальция в водном растворе этанола или ацетона (2) .

Недостатками этого способа являются следующие: полученный продукт

5 сильно набухает в воде и частичнО растворяется, что снижает его пластифицирующий эффект; при получении

Са-КМЦ используется готовый продукт1 процесс получения Са-КМЦ осуществля10 ется в среде органических разбавителей.

Цель изобретения — сокращение и упрощение процесса и получение нерастворимой в воде кальциевой соли целлюлоэогликолевой кислоты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему обработку щелочной кислоты монохлоруксусной кислотой или ее натриевой солью и хлористым кальцием, обработку хлористым кальцием проводят через 10-30 мин после обработки монохлоруксусной кислотой или ее натриевой солью при соотношении последних и хлористого кальция 1:0,5-0,7 в течение 40-60 мин с последующими дозреванием и очисткой целевого продук. та водой или 2-4Ъ-ным водным раствором хлористого кальция.

Процесс осуществляют следующим об. разом.

956486

Щелочную целлюлозу, полученную известным способом, обрабатывают расчетным количеством (1,4-1,8 моль на моль целлюлозы) монохлоруксусной кислоты или ее натриевой соли, перемешивают 10-30 мин при 15-25ОС, вво- 5 дят водорастворимую соль кальция и перемешивают, чтобы общее время перемешивания составляло 40-60 мин, затем проводят дозревание при 80ОC в течение 2 ч и промывают водой или 1Р водным раствором хлористого кальция.

В результате получа тся Са-КМЦ со степенью замещения по кальцию g i 6580; растворимостью 8-15%; водоудержанлем 170-200%.

Пример 1. 50 вес. ч. целлюлозы обрабатывают 500 мл раствора едкого натра концентрацией 20,5%, отжимают до. 2,7-кратного веса. Щелочную целлюлозу измельчают и добавляют 67 вес. ч. монохлорацетата натрия. Смесь перемешивают 30 мин, добавляют 32 вес, ч ° хлористого кальция и продолжают перемешивать еще

30 мин. Дозревание ведут при 80ОС в течение 2 ч. (Мольное соотношение

МХУК: хлористЫй кальций = 1Ф(),5) .

Полученную Са-КМЦ очищают от примесей путем трехкратной промывки

ЗЪ-ным водным раствором хлористого кальция с промежуточной фильтрацией. -ЗО

На каждую промывку используют

2500 вес. ч. раствора хлористого кальция. Очищенную Са-КМЦ отжимают от экстрагента, сушат и измельчают.

Степень замещения кальциевой солис 35 карбоксиметилцеллюлозы по ОСН 1СОΠ— ". » группам 0,66 растворимость 15„0% водосодержание 200%.

Пример 2. 50 вес. ч. целлюлозы мерсеризуют в 500 мл раствора 4() едкого натра концентрацией 27%, отжимают до трехкратного веса. Щелочную целлюлозу измельчают и добавляют

41 вес. ч. монохлоруксусной кислоты.

Смесь перемешивают 15 мин, добавля- 45 ют 32 sec. ч. хлористого кальция и перемешивают реакционную смесь еще

35 мин. Дозревание ведут при 80ОС в течение 2.,ч. (Мольное соотношение

МХУК: хлористый кальций 1:0,7).

Полученную Са-KNIJ,очищают от примесей путем трехкратной промывки водой с промежуточной фильтрацией.

На каждую промывку используют

2500 вес.ч. воды. Очищенную Са-КМЦ отжимают от экстрагента, сушат и измельчают.

Степень замещения кальциевой соли су карбоксиметилцеллюлозы по ОСН 1СОО - -группам 0,71; растворимость 8,0%; водоудержание 170В.

Пример 3. Са-КМЦ получают по примеру 2, но хлористый кальций вводят в реакционную смесь через 10 мин после добавления монохлоруксусной кислоты и перемешивают еще в течение

30 мин.

Степень замещения кальциевой соли карбоксиметилцеллюлоэы по

Са

ОСН СОΠ— -группам 0,70; растворимость 8,0%; водоудержание 175%.

Пример 4. Са-КМЦ получают по примеру 2, но добавляют 28 вес. ч. хлористого кальция. (Мольное соотношение МХУК: хлористый кальций

1:0,6).

Степень замещения кальциевой соли

Са карбоксиметилцеллюлозы по ОСН СОО группам 0,68; растворимость 10,0%; водоудержание 180%.

tI р и м е р 5. 50 вес. ч. целлюлозы обрабатывают 500 мл раствора едкого натра концентрацией 20,5Ъ, отжимают до 2,7-кратного веса. Щелочную целлклозу измельчают и добавляют

67 вес. ч. монохлорацетата натрия.

Смесь перемешивают 1 ч, выгружают из иэмельчителя и ведут дозревание при ЗООС в течение 2 ч.

В результате реакции этерификации получают 200 вес. ч. технической

Na-КМЦ со степенью замещения 0,72 и содержанием основного вещества 54%.

Техническую Na-КМЦ суспендируют в

200 вес ° ч. 50%-ного водного этанола, в котором растворено 26 вес .ч. хлористого кальция. (Мольное соотношение

МХУК: хлористый кальций 1s0,6).

Реакционная смесь интенсивно перемешивается 0,5 ч при 30 С, после чего суспенэионную среду отфильтровывают.

Са-КМЦ очищают от примесей путем шестикратной промывки 50% -ным водгым раствором этанола с промежуточной фильтрацией. На каждую промывку используют 100 вес.ч. этанола. Очищенную Са-КМЦ отжимают оТ спиртоводного раствора, сушат и измельчают.

Степень замещения кальциевой соли

Са карбоксиметилцеллюлозы по ОСН СОО группам 0,71; растворимость 98,23; водоудержание не определяется, так как продукт растворяется в воде.

Сравнительные данные по получению Са-КМЦ известным и предлагаеьим способами приведены в таблице.

956486

Мольное соотно шение ИаМХУК: хлористого кальция

Растворимость, %

Степень замещения

Водоудержание, %

Способы

Известный +

98,2

1ео,б

0,71

Нет

Предлагаемый"" по примерам

0,66

200

1:0,5

1:0,7

1:0,7

1:0 6

170

0,71

175

0,70

180

0:68

10 Очистка технического продукта осуществляется этанолом.

" Очистка осуществляется водным раствором хлористого кальция или водой.

Формула изобретения

Составитель Т. Мартинская

Редактор М. Петрова Техред Ж.Кастелевич . Корректор к то С. Ше к мар

Заказ 6510/1 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4

Предлагаемый способ позволяет получить Са-КМЦ, обладающую требуеьыми свойствами; исключить использование органических разбавителей, так как

Са-КМЦ получается путем непосредствен ного взаимодействия щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой или ее натриевой солью и водорастворимой солью кальция, что значительно снижает пожароопасность и взрывоопасность процесса; значительно упростить технологический процесс за ,счет исключения стадии получения готового продукта и перевода ее в

Са-КМЦ, что приводит также к сокращению общей продолжительности процесса на 15-20%.

Способ получения кальциевой соли целлюлоэогликолевой кислоты, включающий обработку щелочной целлюло зы монохлоруксусной кислотой или ее натриевой солью и хлористым кальцием, 25 отличающийся тем, что, с целью сокращения и упрощения процесса и получения нерастворимого в воде целевого продукта, обработку хлористым кальцием проводят через 10-30 мин после обработкн монохлоруксусной кислотой или ее натрневой солью при соотношении последних и хлористого кальция 1:0,5-0,7 в течение 40-60 мин, с последующими дозреванием и очисткой целевого продукта водой или 2З5 4В-ным водным раствором хлористого кальция.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

40 Р 561723, кл. С 08 В ll/12, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 553253, кл. С 08 В 11/12, 1977 (прототип).