NL9301172A - Method for oxidizing carbohydrates. - Google Patents
Method for oxidizing carbohydrates. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9301172A NL9301172A NL9301172A NL9301172A NL9301172A NL 9301172 A NL9301172 A NL 9301172A NL 9301172 A NL9301172 A NL 9301172A NL 9301172 A NL9301172 A NL 9301172A NL 9301172 A NL9301172 A NL 9301172A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- carbohydrate
- nitrite
- phosphoric acid
- reaction
- carbohydrates
- Prior art date
Links
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 title claims abstract description 43
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 9
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229940029339 inulin Drugs 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 21
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 19
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 abstract description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 31
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Inorganic materials [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 12
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 11
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 6
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 6
- AEMOLEFTQBMNLQ-AQKNRBDQSA-N D-glucopyranuronic acid Chemical compound OC1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-AQKNRBDQSA-N 0.000 description 6
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 6
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 description 6
- 229940097043 glucuronic acid Drugs 0.000 description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 6
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 description 5
- GUBGYTABKSRVRQ-ASMJPISFSA-N alpha-maltose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-ASMJPISFSA-N 0.000 description 5
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 description 5
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 description 5
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- -1 starch and cellulose Chemical class 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 2
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 2
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 2
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 2
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 2
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 2
- 239000010318 polygalacturonic acid Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229920000310 Alpha glucan Polymers 0.000 description 1
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 244000303965 Cyamopsis psoralioides Species 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 101000840267 Homo sapiens Immunoglobulin lambda-like polypeptide 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100029616 Immunoglobulin lambda-like polypeptide 1 Human genes 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019759 Maize starch Nutrition 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZFNGPAYDKGCRB-XCPIVNJJSA-M [(1s,2s)-2-amino-1,2-diphenylethyl]-(4-methylphenyl)sulfonylazanide;chlororuthenium(1+);1-methyl-4-propan-2-ylbenzene Chemical compound [Ru+]Cl.CC(C)C1=CC=C(C)C=C1.C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)[N-][C@@H](C=1C=CC=CC=1)[C@@H](N)C1=CC=CC=C1 AZFNGPAYDKGCRB-XCPIVNJJSA-M 0.000 description 1
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical group [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Inorganic materials [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004304 potassium nitrite Substances 0.000 description 1
- 235000010289 potassium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical group 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
- C08B31/18—Oxidised starch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
- C08B15/02—Oxycellulose; Hydrocellulose; Cellulosehydrate, e.g. microcrystalline cellulose
- C08B15/04—Carboxycellulose, e.g. prepared by oxidation with nitrogen dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0051—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Fructofuranans, e.g. beta-2,6-D-fructofuranan, i.e. levan; Derivatives thereof
- C08B37/0054—Inulin, i.e. beta-2,1-D-fructofuranan; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Werkwi.ize voor het oxideren van koolhydraten.Werkwi.ize for oxidizing carbohydrates.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het oxideren van koolhydraten die een primaire hydroxylgroep bevatten door behandeling met stikstofoxiden in aanwezigheid van fosforzuur.The invention relates to a method of oxidizing carbohydrates containing a primary hydroxyl group by treatment with nitrogen oxides in the presence of phosphoric acid.
Een dergelijke werkwijze, waarbij een overmaat aan natriumnitriet wordt gebruikt, is bekend uit het werk van T.J. Painter et al. (Carbo-hydrate Bes. 55. 95-103 (1977), ibid. 140, 61-68 (1985)).Such a method, in which an excess of sodium nitrite is used, is known from the work of T.J. Painter et al. (Carbohydrate Bes. 55, 95-103 (1977), ibid. 140, 61-68 (1985)).
De oxidatie van koolhydraten, zoals zetmeel en cellulose, is van belang omdat daarmee de eigenschappen van de koolhydraten in een gewenste richting kunnen worden veranderd. Zo zijn geoxideerde koolhydraten onder meer bruikbaar als verdikkingsmiddelen, geleermiddelen, bindmiddelen, zwelmiddelen, stabilisatoren en complexvormers (fosfaatvervangers). De meeste processen voor de oxidatie van polymere koolhydraten gaan in meer of mindere mate gepaard met een ongewenste depolymerisering (hydrolyse). Verder is een dergelijke oxidatie ook niet altijd specifiek: zo kan zetmeel zowel aan de primaire hydroxylgroep op de 6-plaats worden geoxideerd, wat leidt tot een carboxyzetmeel met een intact koolstof-skelet, als aan de secundaire hydroxylgroepen op de 2,3-plaatsen, wat tot een verbreking van de koolstof-koolstofketen in de glucose-eenheden ("dicarboxyzetmeel") leidt.The oxidation of carbohydrates, such as starch and cellulose, is important because it allows the properties of the carbohydrates to be changed in a desired direction. Oxidized carbohydrates, for example, can be used as thickeners, gelling agents, binders, swelling agents, stabilizers and complexing agents (phosphate substitutes). Most processes for the oxidation of polymeric carbohydrates are to a greater or lesser extent accompanied by an undesired depolymerization (hydrolysis). Furthermore, such oxidation is not always specific either: for example, starch can be oxidized both at the 6-position primary hydroxyl group, resulting in a carboxy starch with an intact carbon skeleton, and at the 2,3-position secondary hydroxyl groups. leading to a disruption of the carbon-carbon chain in the glucose units ("dicarboxy starch").
Geoxideerde koolhydraten met een intact koolstofskelet, d.w.z. koolhydraten die aan de primaire hydroxylfunctie zijn geoxideerd, in het algemeen aangeduid als poly-uronzuren, hebben voor bepaalde toepassingen, zoals als complexvormer of als stabilisator, vaak voordeel.Oxidized carbohydrates with an intact carbon skeleton, i.e., carbohydrates oxidized to the primary hydroxyl function, commonly referred to as polyuronic acids, often benefit for certain applications, such as as a complexing agent or as a stabilizer.
Volgens de bovenbeschreven bekende werkwijze volgens T.J. Pain ter et al. wordt cellulose of amylose met natriumnitriet in fosforzuur geoxideerd. Daarbij wordt een produkt verkregen dat, in het geval van de oxidatie van cellulose, een gehalte van 87,5% aan glucuronzuur heeft en, in het geval van oxidatie van amylose, bij een opbrengst van 66 resp. 86% een gehalte aan glucuronzuur van 67-75% resp. $2-^6% heeft.According to the above-described known method according to T.J. Painter et al., Cellulose or amylose is oxidized with sodium nitrite in phosphoric acid. Thereby a product is obtained which, in the case of the oxidation of cellulose, has a content of 87.5% of glucuronic acid and, in the case of oxidation of amylose, in a yield of 66 resp. 86% a content of glucuronic acid of 67-75% resp. Has $ 2- ^ 6%.
Een nadeel van deze bekende werkwijze is het hoge verbruik aan oxidatiemiddel en de lange reactietijd (24 uur of meer). Bovendien moet het reactiemengsel aan bepaalde eisen wat betreft viscositeit en schuim-vorming voldoen. Verder is een hogere effectieve opbrengst gewenst.A drawback of this known method is the high oxidant consumption and the long reaction time (24 hours or more). In addition, the reaction mixture must meet certain viscosity and foaming requirements. Furthermore, a higher effective yield is desired.
Gevonden is nu een werkwijze die de genoemde nadelen niet heeft.A method has now been found which does not have the above-mentioned drawbacks.
De werkwijze volgens de uitvinding voor het oxideren van koolhydraten met een primaire hydroxylgroep door behandeling met stikstof oxiden in aanwezigheid van fosforzuur heeft als kenmerk dat men het koolhydraat oxideert met salpeterzuur of een zout daarvan in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid nitriet. Bij voorkeur gebruikt men hierbij een zout van salpeterzuur.The process according to the invention for oxidizing carbohydrates with a primary hydroxyl group by treatment with nitrogen oxides in the presence of phosphoric acid is characterized in that the carbohydrate is oxidized with nitric acid or a salt thereof in the presence of a catalytic amount of nitrite. Preferably, a salt of nitric acid is used.
Dankzij de werkwijze volgens de uitvinding kan in een veel kortere tijd (ongeveer 7 uur), bij een verminderd verbruik aan oxidatiemiddel, een geoxideerd koolhydraat worden verkregen dat, wat betreft oxidatie-graad, selectiviteit van de oxidatie en vermijding van depolymerisatie ten minste gelijkwaardig is aan de produkten van de bekende werkwijzen. Tevens blijkt de werkwijze volgens de uitvinding onafhankelijk van de stabiliteit van een schuim en van een bepaalde viscositeit waardoor de werkwijze ruimer toepasbaar is. ·Thanks to the process according to the invention, an oxidized carbohydrate which is at least equivalent in terms of degree of oxidation, selectivity of the oxidation and avoidance of depolymerization can be obtained in a much shorter time (approximately 7 hours), with a reduced consumption of oxidant. to the products of the known processes. The method according to the invention also appears to be independent of the stability of a foam and of a certain viscosity, so that the method is more widely applicable. ·
Onder een katalytische hoeveelheid nitriet wordt verstaan een hoeveelheid die minder is dan een voor oxidatie van alle primaire hydroxylgroepen tot carboxylgroepen benodigde hoeveelheid, in het bijzonder van minder dan 50# van de voor die volledige oxidatie benodigde hoeveelheid, volgens de volgende bruto reactievergelijking: RCH20H + 4 N02' -> RCOO* + 4 NO + 3 OH'A catalytic amount of nitrite means an amount that is less than an amount required for oxidation of all primary hydroxyl groups to carboxyl groups, in particular less than 50 # of the amount required for that complete oxidation, according to the following gross reaction equation: RCH20H + 4 NO2 '-> RCOO * + 4 NO + 3 OH'
Uitgedrukt in mol# bedraagt de katalytische hoeveelheid nitriet aldus minder dan 200 % ten opzichte van het koolhydraatmonomeer, bij voorkeur 1-100 mol#, met meer voorkeur 2-50 mol# en met de meeste voorkeur 10-20 mol#. Bij voorkeur bedraagt de katalytische hoeveelheid nitriet aldus, uitgedrukt als natriumnitriet, 1-25 gew.#, met meer voorkeur 5_10 gew.# ten opzichte van het koolhydraat. Het nitriet is bij voorkeur een zout van salpeterigzuur, zoals natrium- of kaliumnitriet.Expressed in moles #, the catalytic amount of nitrite is thus less than 200% relative to the carbohydrate monomer, preferably 1-100 moles #, more preferably 2-50 moles #, and most preferably 10-20 moles #. Preferably, the catalytic amount of nitrite, expressed as sodium nitrite, is 1-25 wt.%, More preferably 5-10 wt.%, Relative to the carbohydrate. The nitrite is preferably a salt of nitrous acid, such as sodium or potassium nitrite.
De oxidatie kan worden uitgevoerd met salpeterzuur of een zout daarvan, zoals lithium-, natrium-, kalium- of calcium-nitraat. Van het oxidatiemiddel gebruikt men bij voorkeur 0,8-2 equivalenten, met meer voorkeur 1-1,5 equivalenten, d.w.z. 1,33“2 mol nitraat of salpeterzuur per mol koolhydraat-monomeer, of wel ongeveer 50-75 gew.# salpeterzuur of de overeenkomstige hoeveelheid nitraat ten opzichte van het koolhydraat. De oxidatie met nitraat kan in de volgende bruto reactievergelijking worden weergegeven: 3 RCH20H + 4 N03“ - 3 RC00" + 4 NO + OH' + 4 H20 Het proces is autokatalytisch, hetgeen blijkt uit het feit dat er een inductieperiode is, welke drastisch wordt verkort, maar niet geheel verdwijnt, door toevoeging van een kleine hoeveelheid nitriet. Aangenomen wordt dat nitriet niet zelf de katalysator is, maar direct of indirect de oxidatiereactie start, waarbij een katalysator wordt gevormd (bij voorbeeld stikstofmonoxide) die vervolgens de oxidatiereactie door nitraat aan de gang houdt.The oxidation can be carried out with nitric acid or a salt thereof, such as lithium, sodium, potassium or calcium nitrate. Preferably, the oxidant uses 0.8-2 equivalents, more preferably 1-1.5 equivalents, ie 1.33-2 moles nitrate or nitric acid per mole carbohydrate monomer, or about 50-75 wt% nitric acid or the corresponding amount of nitrate to the carbohydrate. The oxidation with nitrate can be represented in the following gross reaction equation: 3 RCH20H + 4 NO3 “- 3 RC00” + 4 NO + OH '+ 4 H20 The process is autocatalytic, which is evidenced by the fact that there is an induction period, which is drastic is shortened, but does not disappear completely, by adding a small amount of nitrite It is assumed that nitrite is not itself the catalyst, but directly or indirectly initiates the oxidation reaction to form a catalyst (eg nitric oxide) which then oxidizes the reaction by nitrate going on.
De werkwijze volgens de uitvinding is bruikbaar voor het oxideren van koolhydraten van zeer uiteenlopende aard en herkomst (plantaardig, dierlijk, microbieel, synthetisch). Zowel monomere koolhydraten (mono-sachariden, suikeralcoholen), als dimere, oligomere en polymere koolhydraten kunnen worden geoxideerd, in het bijzonder wanneer deze een primaire alcoholfunctie bezitten. Voorbeelden van polymere koolhydraten zijn β-glucanen, in het bijzonder cellulose en fracties, derivaten en hydrolyseprodukten daarvan, α-glucanen, in het bijzonder zetmeel en fracties, derivaten en hydrolyseprodukten - zoals amylose en amylo-dextrine - daarvan, en cyclische equivalenten daarvan zoals cyclo-dextrine, verder andere polysachariden, zoals inuline, en natuurlijke of kunstmatige gommen, zoals xanthaan, pectine, guar, johannisbroodmeel, pectine, algine, arabische gom, dragant, carrageen, agar, ghatti e.d.. In het bijzonder is de werkwijze geschikt voor de oxidatie van oligo-sachariden en polysacchariden, zoals zetmeel, cellulose of inuline, of een fractie, een hydrolyseprodukt of een derivaat daarvan.The method according to the invention is useful for oxidizing carbohydrates of very different nature and origin (vegetable, animal, microbial, synthetic). Both monomeric carbohydrates (mono-saccharides, sugar alcohols) and dimer, oligomeric and polymeric carbohydrates can be oxidized, especially when they have a primary alcohol function. Examples of polymeric carbohydrates are β-glucans, in particular cellulose and its fractions, derivatives and hydrolysis products thereof, α-glucans, in particular starch and fractions, derivatives and hydrolysis products - such as amylose and amylo-dextrin - thereof, and cyclic equivalents thereof such as cyclo-dextrin, further other polysaccharides, such as inulin, and natural or artificial gums, such as xanthan, pectin, guar, johannis bread meal, pectin, algin, gum arabic, dragant, carrageenan, agar, ghatti etc. In particular, the method is suitable for the oxidation of oligosaccharides and polysaccharides, such as starch, cellulose or inulin, or a fraction, a hydrolysis product or a derivative thereof.
De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast voor de bereiding van volledig gecarboxyleerde koolhydraten, m.a.w. van poly-uronzuren. Men kan de werkwijze echter ook met voordeel toepassen voor het bereiden van gedeeltelijk gecarboxyleerde koolhydraten, waarin slechts een deel van de primaire hydroxylgroepen van het koolhydraat is geoxideerd. Bij voorkeur bereidt men koolhydraten met een carboxylgehalte van ten minste 60%, in het bijzonder van ten minste 70%.The process according to the invention can be used for the preparation of fully carboxylated carbohydrates, i.e. of polyuronic acids. However, the process can also be advantageously used to prepare partially carboxylated carbohydrates in which only part of the primary hydroxyl groups of the carbohydrate have been oxidized. Carbohydrates with a carboxyl content of at least 60%, in particular of at least 70%, are preferably prepared.
De werkwijze volgens de uitvinding wordt uitgevoerd in een zuur reactiemedium, welk zuur bij voorkeur ook water-onttrekkende eigenschappen heeft. In het bijzonder gebruikt men hiervoor fosforzuur, waarbij de concentratie fosforzuur in het medium bij voorkeur ten minste 50 gew.%, met meer voorkeur ten minste 60 gevi.% en in het bijzonder 75"92 gew.% bedraagt. Bij voorkeur werkt men niet geheel watervrij, maar bevat het reactiemengsel 5~25 gew.JÏ water.The process according to the invention is carried out in an acidic reaction medium, which acid preferably also has water-extracting properties. In particular, phosphoric acid is used for this, in which the concentration of phosphoric acid in the medium is preferably at least 50% by weight, more preferably at least 60% by weight and in particular 75 "92% by weight. completely anhydrous, but the reaction mixture contains 5 ~ 25 wt.% water.
Het is van belang gebleken dat het koolhydraat goed in het reactiemedium oplost. Voor moeilijk oplosbare koolhydraten zoals aardappelzetmeel kan het nodig zijn enige uren (bijv. 2 uur) goed te roeren alvorens het zetmeel geheel is opgelost. Voor in water oplosbaar aardappelzetmeel en voor amylose duurt het oplossen gewoonlijk ongeveer 1 uur en voor laagmoleculaire koolhydraten zoals cyclodextrine minder dan een half uur.It has been found important that the carbohydrate dissolves well in the reaction medium. For sparingly soluble carbohydrates such as potato starch, it may be necessary to stir well for several hours (e.g. 2 hours) before the starch has completely dissolved. Dissolving usually takes about 1 hour for water-soluble potato starch and for amylose, and less than half an hour for low molecular weight carbohydrates such as cyclodextrin.
De oxidatie van polymere koolhydraten verloopt in het algemeen langzamer dan die van laagmoleculaire koolhydraten, doordat in het eerste geval de hoge viscositeit leidt tot schuimvorming en daarmee tot een lagere concentratie oxidatiemiddel in de vloeistoffase.The oxidation of polymeric carbohydrates is generally slower than that of low-molecular carbohydrates, because in the first case the high viscosity leads to foaming and thus to a lower concentration of oxidant in the liquid phase.
De reactietemperatuur kan variëren van ongeveer 0°C tot ongeveer 50eC. Bij voorkeur wordt de reactie uitgevoerd bij temperaturen van 30eC of minder en met meer voorkeur bij kamertemperatuur of lagere temperaturen.The reaction temperature can range from about 0 ° C to about 50eC. Preferably, the reaction is conducted at temperatures of 30 ° C or less, and more preferably at room temperature or lower temperatures.
Na de reactie kan het mengsel worden opgewerkt en kan het geoxideerde koolhydraat worden geïsoleerd door toevoegen van een oplosmiddel waarin het fosforzuur en de overige anorganische stoffen oplossen en het produkt niet oplost, bij voorbeeld een alcohol. Verdere zuivering kan op op zichzelf bekende wijze worden uitgevoerd. De opbrengsten liggen in het algemeen boven 80-90#.After the reaction, the mixture can be worked up and the oxidized carbohydrate can be isolated by adding a solvent in which the phosphoric acid and the other inorganic substances dissolve and the product does not dissolve, for example an alcohol. Further purification can be carried out in a manner known per se. The yields are generally above 80-90 #.
VoorbeeldenExamples
AlgemeenGeneral
Aardappelzetmeel (in water oplosbaar, 21,5# amylose, 10# water) en B-cyclodextrine (13.5# water) waren afkomstig van Avebe. Amylodextrine (polymerisatiegraad 25) werd verkregen uit waxy-maïszetmeel met pullulanase (zie Nederlands octrooischrift 165500). Microkristallijne cellulose (Avicel) was afkomstig van Merck. H3PO4 (85#), HN03 (65#), NaN02, NaN03, NaOH en NaH2P04.2H20 waren alle van analytische kwaliteit (Merck). Polygalacturonzuur (98#) was afkomstig van Sigma; D20 (99,9#) van Isotec Ine. en ethanol (96#) van Gist-Brocades.Potato starch (water soluble, 21.5 # amylose, 10 # water) and β-cyclodextrin (13.5 # water) were from Avebe. Amylodextrin (degree of polymerization 25) was obtained from waxy maize starch with pullulanase (see Dutch patent 165 500). Microcrystalline cellulose (Avicel) was from Merck. H3PO4 (85 #), HNO3 (65 #), NaNO2, NaNO3, NaOH, and NaH2PO4.2H20 were all analytical grade (Merck). Polygalacturonic Acid (98 #) was from Sigma; D20 (99.9 #) from Isotec Ine. and ethanol (96 #) from Gist-Brocades.
NMR-spectra werden opgenomen met een VARIAN UNITY-400 spectrometer ^H-resonantiefrequentie 400 MHz, 13-C-resonantiefrequentie 100 MHZ). 13C-NMR-spectra werden "gated decoupled" opgenomen waardoor een kwantitatieve bepaling mogelijk was. Alle monsters werden opgelost in D20. HPLC-analyse werd uitgevoerd met een Ultrapac TSK G5000PW kolom van 7,5 x 600 mm, gekoppeld aan een Rl-detector (Spectra Physics, SP 8430). Als eluens werd fosfaatbuffer (0,1M NaH2P04.2H20 met 1 M NaOH op pH 7 gebracht) gebruikt. De absorptie bij 520 nm werd gemeten met een Perkin-Elmer Lambda 5 UV/VIS spectrofotometer. Er werd gecentrifugeerd in een Sorvall RC-5B apparaat.NMR spectra were recorded with a VARIAN UNITY-400 spectrometer (H resonance frequency 400 MHz, 13-C resonance frequency 100 MHZ). 13 C NMR spectra were gated decoupled, allowing quantitative determination. All samples were dissolved in D20. HPLC analysis was performed with a 7.5 x 600 mm Ultrapac TSK G5000PW column coupled to an R1 detector (Spectra Physics, SP 8430). As eluent, phosphate buffer (0.1M NaH2 PO4.2H2 O with 1 M NaOH adjusted to pH 7) was used. The absorbance at 520 nm was measured with a Perkin-Elmer Lambda 5 UV / VIS spectrophotometer. Centrifuge in a Sorvall RC-5B device.
Voor de oxidatiereacties werd de aangegeven hoeveelheid (droog gewicht) koolhydraat bij 4°C opgelost in fosforzuur (85#) en vervolgens werden de oxidatiemiddelen (bijv. fijngemalen natriumnitraat en natrium-nitriet) toegevoegd. Aardappelzetmeel werd langzaam aan het fosforzuur toegevoegd om gelering en klontvorming te voorkomen. De reacties werden uitgevoerd bij 4eC (reactieduur ongeveer 30 uur, weinig depolymerisatie) of bij kamertemperatuur (reactieduur ongeveer 3 uur, meer depolymerisatie) .For the oxidation reactions, the indicated amount (dry weight) of carbohydrate was dissolved in phosphoric acid (85 #) at 4 ° C and then the oxidizing agents (e.g., finely ground sodium nitrate and sodium nitrite) were added. Potato starch was slowly added to the phosphoric acid to prevent gelation and lump formation. The reactions were run at 4 ° C (reaction time about 30 hours, little depolymerization) or at room temperature (reaction time about 3 hours, more depolymerization).
De reactiemengsels met aardappelzetmeel werden opgewerkt door toevoegen van ethanol/water 80/20, waardoor het produkt neersloeg. De vloeistof werd gefiltreed en het residu werd gewassen met ethanol/water 80/20 tot de vloeistof neutraal was. De reactiemengsels met amylodextrine of β-cyclodextrine werden opgewerkt door toevoegen van ethanol/water 80/20, waarna werd gecentrifugeerd. Het produkt werd vervolgens opgelost in water, neergeslagen met ethanol en weer gecentrifugeerd. Dit werd nog twee maal herhaald.The potato starch reaction mixtures were worked up by adding ethanol / water 80/20 to precipitate the product. The liquid was filtered and the residue was washed with ethanol / water 80/20 until the liquid was neutral. The reaction mixtures with amylodextrin or β-cyclodextrin were worked up by adding ethanol / water 80/20 and centrifuged. The product was then dissolved in water, precipitated with ethanol and centrifuged again. This was repeated two more times.
De produkten werden 4 uur onder verminderde druk bij 50 eC gedroogd. Het gehalte aan glucuronzuur werd bepaald met behulp van de uronzuur-bepaling van Blumenkrantz en Abdoe-Hansen, Anal. Biochem. 54, 484 (1973)· Er werd een ijklijn gemaakt van polygalacturonzuur (5, 10, 15, 20 pg). Van het reactieprodukt werden steeds monsters van 20 pg gemeten waarvan aan de hand van de ijklijn het percentage glucuronzuur werd bepaald. Het carboxylgehalte van het produkt werd bepaald door titratie van 0,2 g produkt met een 0,10 M NaOH-oplossing, dan wel door toevoegen van een overmaat 0,1 M calciumacetaat-oplossing en terug-titratie van het vrijgekomen azijnzuur met 0,10 M NaOH. De produkten werden verder gekarakteriseerd met behulp van NMR.The products were dried under reduced pressure at 50 ° C for 4 hours. The glucuronic acid content was determined by the uronic acid determination of Blumenkrantz and Abdoe-Hansen, Anal. Biochem. 54, 484 (1973) A calibration curve was made from polygalacturonic acid (5, 10, 15, 20 µg). 20 µg samples of the reaction product were always measured, the percentage of which was determined on the basis of the calibration line. The carboxyl content of the product was determined by titration of 0.2 g of product with a 0.10 M NaOH solution, or by adding an excess of 0.1 M calcium acetate solution and back titration of the released acetic acid with 0, 10 M NaOH. The products were further characterized using NMR.
Voorbeeld IExample I
2,5 g aardappelzetmeel (in water oplosbaar) werd opgelost in 25 ml 85# fosforzuur. Aan de oplossing werden 2,0 g natriumnitraat en 0,2 g natriumnitriet (fijngemalen) toegevoegd. Na 6 uur reactie bij kamertemperatuur werd het reactiemengsel opgewerkt. Opbrengst: 2,44 g; percentage uronzuur: 85%-Voorbeeld II2.5 g of potato starch (water-soluble) was dissolved in 25 ml of 85 # phosphoric acid. 2.0 g of sodium nitrate and 0.2 g of sodium nitrite (finely ground) were added to the solution. After 6 hours of reaction at room temperature, the reaction mixture was worked up. Yield: 2.44 g; percentage of uronic acid: 85% Example II
Voorbeeld I werd herhaald met dien verstande dat de reactie werd uitgevoerd bij 4°C gedurende 24 uur. Opbrengst: 2,36 g; percentage uronzuur: J0%; er trad minder depolymerisatie op dan bij kamertemperatuur (Voorbeeld I).Example I was repeated except that the reaction was carried out at 4 ° C for 24 hours. Yield: 2.36 g; percentage of uronic acid: J0%; less depolymerization occurred than at room temperature (Example I).
Voorbeeld IIIExample III
Aardappelzetmeel (10,0 g) werd opgelost in 50 ml 85% fosforzuur. Aan de oplossing werden 7.5 E natriumnitraat en 0,3 g natriumnitriet (fijngemalen) toegevoegd. Na 3»5 uur reactie bij kamertemperatuur werd het reactiemengsel opgewerkt. Opbrengst: 10,3 E! percentage uronzuur: 59%- Het lagere uronzuurgehalte is waarschijnlijk te wijten aan de te korte reactietijd.Potato starch (10.0 g) was dissolved in 50 ml of 85% phosphoric acid. 7.5 E sodium nitrate and 0.3 g sodium nitrite (finely ground) were added to the solution. After reaction for 3 hours at room temperature, the reaction mixture was worked up. Yield: 10.3 E! percentage of uronic acid: 59% - The lower uronic acid content is probably due to the reaction time being too short.
Voorbeeld IVExample IV
Oxidatie van β-cyclodextrine.Oxidation of β-cyclodextrin.
De werkwijze van voorbeeld 11 werd herhaald met 3 ml water en een variabele hoeveelheid natriumnitraat: 1) 0,5 g; 2) 1,0 g en 3) 1.5 E· Voor opwerken werden de volgende percentages glucuronzuur gemeten: 1) 62%; 2) 74% en 3) 82%. Na opwerken waren de percentages respectievelijk 62%, 61% en 58%. De opbrengst van 1) was niet kwantitatief, die van 2) en 3) wel.The procedure of Example 11 was repeated with 3 ml of water and a variable amount of sodium nitrate: 1) 0.5 g; 2) 1.0 g and 3) 1.5 E · For work-up, the following percentages of glucuronic acid were measured: 1) 62%; 2) 74% and 3) 82%. After work-up, the percentages were 62%, 61% and 58%, respectively. The yield of 1) was not quantitative, the yield of 2) and 3) was.
Voorbeeld VExample V
Oxidatie van B-cyclodextrine.Oxidation of B-cyclodextrin.
Aan 0,70 g natriumnitraat (8,2 mmol) in 5.0 ml 85% fosforzuur werd 0,61 (droog gewicht) β-cyclodextrine (=3.7 mmol anhydroglucose-eenheden toegevoegd. Een gedeelte van het nitraat ging pas tijdens de reactie in oplossing. Na een half uur werd 40 mg (0,58 mmol) natriumnitriet toegevoegd. Na nog eens 80 minuten was een percentage glucuronzuur van ongeveer 80 verkregen, dat daarna niet veel meer steeg.To 0.70 g of sodium nitrate (8.2 mmol) in 5.0 ml of 85% phosphoric acid, 0.61 (dry weight) of β-cyclodextrin (= 3.7 mmol of anhydroglucose units. Part of the nitrate only dissolved during the reaction After half an hour, 40 mg (0.58 mmol) of sodium nitrite was added.After another 80 minutes, a percentage of glucuronic acid of about 80 was obtained, which did not increase much after that.
Voorbeeld VIExample VI
Voorbeeld V werd herhaald, waarbij echter in plaats van 40 mg natriumnitriet respectievelijk 60, 20 en 0 mg (0,87, 0,29 en 0 mmol) natriumnitriet werd toegevoegd. De resultaten zijn, tezamen met die van voorbeeld V, weergegeven in Fig. 1. Daaruit blijkt dat de hoeveelheid nitriet niet van grote invloed is op de omzettingsgraad en de omzettings-snelheid, wel echter op de inductietijd. De lijn voor 0 g nitriet vertoont pas na ongeveer drie uur een helling.Example V was repeated, however, instead of 40 mg of sodium nitrite, 60, 20 and 0 mg (0.87, 0.29 and 0 mmol) of sodium nitrite were added, respectively. The results, along with those of Example V, are shown in FIG. 1. It shows that the amount of nitrite does not have a major influence on the conversion rate and the conversion speed, but it does influence the induction time. The line for 0 g nitrite does not slope until after about three hours.
Voorbeeld VIIExample VII
Voorbeeld V werd herhaald, waarbij echter in plaats van 0,7 g natriumnitraat respectievelijk 0,5, 0,4, 0,3. 0,2 en 0,1 g natriumnitraat werd gebruikt. De resultaten zijn, tezamen met die van voorbeeld V, weergegeven in Fig. 2. Daaruit blijkt dat wanneer minder dan een equivalente hoeveelheid natriumnitraat (< 0,4 g) wordt toegepast, de reactie duidelijk trager verloopt.Example V was repeated, but instead of 0.7 g of sodium nitrate, 0.5, 0.4, 0.3, respectively. 0.2 and 0.1 g of sodium nitrate were used. The results, along with those of Example V, are shown in FIG. 2. This shows that when less than an equivalent amount of sodium nitrate (<0.4 g) is used, the reaction is considerably slower.
Voorbeeld VIIIExample VIII
Voorbeeld V werd herhaald, waarbij echter aan het fosforzuur respectievelijk 0,2, 0,4, 0,7, 1,0 en 1,5 ml water (resulterend in resp. 82#, 79%, 75%. 71# en 65# fosforzuur) was toegevoegd. De resultaten zijn, tezamen met die van voorbeeld V, weergegeven in Fig. 3* Daaruit blijkt dat meer water leidt tot een tragere reactie, in het bijzonder wanneer minder dan 75# fosforzuur aanwezig is. Bij gehalten beneden 75# veranderde de kleur van het reactiemengsel van groen naar lichtblauw. Het resultaat met 92# fosforzuur was vrijwel gelijk aan dat met 85# fosforzuur. Bij een fosforzuurgehalte van 95# daalde de reactiesnelheid weer en werd het reactiemengsel geel.Example V was repeated, however with the phosphoric acid 0.2, 0.4, 0.7, 1.0 and 1.5 ml of water (resulting in 82 #, 79%, 75%, 71 # and 65, respectively). # phosphoric acid) was added. The results, along with those of Example V, are shown in FIG. 3 * This shows that more water leads to a slower reaction, especially when less than 75 # phosphoric acid is present. At levels below 75 #, the color of the reaction mixture changed from green to light blue. The result with 92 # phosphoric acid was almost the same as with 85 # phosphoric acid. At a phosphoric acid content of 95 #, the reaction rate dropped again and the reaction mixture turned yellow.
Voorbeeld IXExample IX
Oxidatie van β-cyclodextrine.Oxidation of β-cyclodextrin.
De oxidatie werd uitgevoerd bij kamertemperatuur met natriumnitraat als oxidatiemiddel. Hiervan werd 1,4 g gebruikt in 15 ml 85# Η3Ρ0ή met een variabele hoeveelheid water (0 ml, 2 ml en 4 ml, resulterend in een fosforzuurconcentratie van resp. 85#, 75# en 67#) en 50 mg natrium-nitriet. Telkens werd een maximaal percentage uronzuur van 70-75# bereikt: bij 85# H3P04 was dit maximum na ongeveer 3 uur bereikt, bij 75# na ongeveer 7 uur en bij 67# na ongeveer 9 uur.The oxidation was performed at room temperature with sodium nitrate as the oxidizing agent. 1.4 g of this was used in 15 ml of 85 # Η3Ρ0ή with a variable amount of water (0 ml, 2 ml and 4 ml, resulting in a phosphoric acid concentration of 85 #, 75 # and 67 #, respectively) and 50 mg of sodium nitrite . Each time a maximum percentage of uronic acid of 70-75 # was reached: with 85 # H3PO4 this maximum was reached after about 3 hours, with 75 # after about 7 hours and at 67 # after about 9 hours.
Werd dezelfde reactie uitgevoerd met 2 ml water maar zonder natriumnitriet dan werd pas na 11 uur een merkbaar begin van de omzetting waargenomen.If the same reaction was carried out with 2 ml of water but without sodium nitrite, a noticeable start of the reaction was only observed after 11 hours.
Voorbeeld XExample X.
Oxidatie van amylodextrine (polymerisatiegraad 25).Oxidation of amylodextrin (degree of polymerization 25).
2 g amylodextrine werd geoxideerd in 15 ml 85# fosforzuur en 3 ml water met 1,5 g NaN03 en 0,05 g NaN02. Na 8 uur werd een percentage uronzuur van 79# gevonden. Na opwerken was het percentage uronzuur 74#. Voorbeeld XI2 g of amylodextrin was oxidized in 15 ml of 85 # phosphoric acid and 3 ml of water with 1.5 g of NaNO 3 and 0.05 g of NaNO 2. After 8 hours, a percentage of uronic acid of 79 # was found. After work-up, the percentage of uronic acid was 74 #. Example XI
Aardappelzetmeel (2 g, droog gewicht) werd geoxideerd met 1 ml salpeterzuur en 3 ml water in 16 ml fosforzuur in aanwezigheid van 50 mg natriumnitriet. Bij opwerken na 8 uur werd 90# glucuronzuur gevonden (uronzuurbepaling). Van het geïsoleerde produkt bedroeg het carboxyl-gehalte 80#.Potato starch (2 g, dry weight) was oxidized with 1 ml of nitric acid and 3 ml of water in 16 ml of phosphoric acid in the presence of 50 mg of sodium nitrite. Working up after 8 hours, 90 # glucuronic acid was found (uronic acid determination). The carboxyl content of the isolated product was 80%.
Voorbeeld XIIExample XII
Microkristallijne cellulose (7,0 g) werd bij 4eC opgelost in 100 ml 85# fosforzuur. Aan de oplossing werden fijngemalen natriumnitraat (6,0 g) en fijngemalen natriumnitriet (0,7 g) toegevoegd.Microcrystalline cellulose (7.0 g) was dissolved in 100 ml of 85 # phosphoric acid at 4 ° C. Finely ground sodium nitrate (6.0 g) and finely ground sodium nitrite (0.7 g) were added to the solution.
Na 26 uur reactie bij 4°C werd 400 ml ethanol (-20°C) toegevoegd. Het gevormde neerslag werd gewassen en gedroogd. Opbrengst: 7,2 g. Uronzuur-gehalte: 86#.After 26 hours of reaction at 4 ° C, 400 ml of ethanol (-20 ° C) was added. The precipitate formed was washed and dried. Yield: 7.2 g. Uronic acid content: 86 #.
Voorbeeld XIIIExample XIII
Amylose (10,0 g) werd bij 4®C opgelost in 100 ml 85# fosforzuur. Aan de oplossing werden fijngemalen natriumnitraat (8,0 g) en fijngemalen natriumnitriet (1,0 g) toegevoegd. Na 28 uur reactie bij 4°C werd 400 ml ethanol (-20*0) toegevoegd. Het gevormde neerslag werd gewassen en gedroogd. Opbrengst: 10,1 g. Uronzuurgehalte: 64#.Amylose (10.0 g) was dissolved in 100 ml of 85 # phosphoric acid at 4®C. Finely ground sodium nitrate (8.0 g) and finely ground sodium nitrite (1.0 g) were added to the solution. After 28 hours of reaction at 4 ° C, 400 ml of ethanol (-20 * 0) was added. The precipitate formed was washed and dried. Yield: 10.1 g. Uronic acid content: 64 #.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9301172A NL194471C (en) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | Process for oxidizing carbohydrates. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9301172 | 1993-07-05 | ||
| NL9301172A NL194471C (en) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | Process for oxidizing carbohydrates. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9301172A true NL9301172A (en) | 1995-02-01 |
| NL194471B NL194471B (en) | 2002-01-02 |
| NL194471C NL194471C (en) | 2002-05-03 |
Family
ID=19862620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9301172A NL194471C (en) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | Process for oxidizing carbohydrates. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL194471C (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1251140A1 (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-23 | SCA Hygiene Products Zeist B.V. | Process for oxidising primary hydroxyls in carbohydrates |
| US6582559B2 (en) | 2000-05-04 | 2003-06-24 | Sca Hygiene Products Zeist B.V. | Aldehyde-containing polymers as wet strength additives |
| US6849156B2 (en) | 2001-07-11 | 2005-02-01 | Arie Cornelis Besemer | Cationic fibers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB709684A (en) * | 1951-09-21 | 1954-06-02 | Nyma Kunstzijdespinnerij Nv | Improvements in or relating to the oxidation of cellulose |
| FR1144815A (en) * | 1956-03-23 | 1957-10-18 | Chugai Pharmaceutical Co Ltd | Process for preparing oxidized starch for the production of glucuronolactone |
-
1993
- 1993-07-05 NL NL9301172A patent/NL194471C/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB709684A (en) * | 1951-09-21 | 1954-06-02 | Nyma Kunstzijdespinnerij Nv | Improvements in or relating to the oxidation of cellulose |
| FR1144815A (en) * | 1956-03-23 | 1957-10-18 | Chugai Pharmaceutical Co Ltd | Process for preparing oxidized starch for the production of glucuronolactone |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| J.H.ARENDT ET AL.: "Oxidation of cellulose by acid-sodium nitrite systems", JOURNAL OF POLYMER SCIENCE; PART C : POLYMER SYMPOSIA, no. 42, 1973, pages 1521 - 9 * |
| W.W.PIGMAN ET AL.: "Oxidation of D-Galactose and Cellulose with Nitric Acid, Nitrous Acid and Nitrogen Oxides", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 71, 1949, pages 2200 - 2204 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6582559B2 (en) | 2000-05-04 | 2003-06-24 | Sca Hygiene Products Zeist B.V. | Aldehyde-containing polymers as wet strength additives |
| US6896725B2 (en) | 2000-05-04 | 2005-05-24 | Sca Hygiene Products Zeist B.V. | Aldehyde-containing polymers as wet strength additives |
| EP1251140A1 (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-23 | SCA Hygiene Products Zeist B.V. | Process for oxidising primary hydroxyls in carbohydrates |
| US6849156B2 (en) | 2001-07-11 | 2005-02-01 | Arie Cornelis Besemer | Cationic fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL194471C (en) | 2002-05-03 |
| NL194471B (en) | 2002-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL194919C (en) | Process for oxidizing carbohydrates. | |
| Coseri et al. | One-shot carboxylation of microcrystalline cellulose in the presence of nitroxyl radicals and sodium periodate | |
| Furusaki et al. | Facile preparation and inclusion ability of a chitosan derivative bearing carboxymethyl-β-cyclodextrin | |
| US3873614A (en) | Process for preparing oxidized carbohydrates and products | |
| Lewicka et al. | Chemical modifications of starch: microwave effect | |
| KR20010102361A (en) | Process for selective oxidation of primary alcohols and novel carbohydrate aldehydes | |
| Floor et al. | Preparation and calcium complexation of oxidized polysaccharides. Part I: Oxidation of maltodextrins and starch with alkaline sodium hypochlorite | |
| JPH058201B2 (en) | ||
| JPH0140041B2 (en) | ||
| Buchanan et al. | Preparation and characterization of arabinoxylan esters and arabinoxylan ester/cellulose ester polymer blends | |
| Sakakibara et al. | TEMPO-mediated oxidation on galactomannan: Gal/Man ratio and chain flexibility dependence | |
| NL9301172A (en) | Method for oxidizing carbohydrates. | |
| NL2025805A (en) | Method for increasing resistance and yield of resistant dextrin | |
| JPH0583081B2 (en) | ||
| Suksiri et al. | Enhancement of large ring cyclodextrin production using pretreated starch by glycogen debranching enzyme from Corynebacterium glutamicum | |
| Al-Muhanna et al. | Synthesis of tailor-made polysaccharides: An overview | |
| EP1165618B1 (en) | Method for producing cellulose sulfoacetate derivatives and products and mixtures thereof | |
| Sondari et al. | Effect of Catalyst and Cross‐Linker Concentrations on the Functional and Chemical Properties of Sago Starch | |
| Lavazza et al. | Oxidation of galactomannan by laccase plus TEMPO yields an elastic gel | |
| CA2247109A1 (en) | Process for oxidising starch | |
| JP2002034587A (en) | Process for producing soluble branched α-glucan, soluble branched α-glucan and anti-aging agent for α-glucan | |
| Hamilton et al. | Reduction of the products of periodate oxidation of carbohydrates. III. The constitution of amylopectin1 | |
| Van Poucke et al. | Shaking up conjugates between chitosan and aldehydes via mechanochemistry | |
| Hassid et al. | The Molecular Structure of Canna Starch | |
| Heeres et al. | Synthesis and reduction of 2-nitroalkyl polysaccharide ethers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20130705 |