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Verfahren zur Herstellung von Dioxyazeton.
Die bisher bekannten biologischen Verfahren zur Umwandlung von Glyzerin in Dioxyazeton welche im Reeueil des travaux ehimiques des Pays-Bas, Bd. 44, S. 824, in der Biochemischen Zeitseh rift Bd. 169, S. 169, in den Comptes rendus 126, S. 843,984, und in den Annalen der Chemie und Physik, (8), 1904,3, S.
247,258 und 181, beschrieben sind, haben den Nachteil, dass die Umsetzung nur mit einer ganz bestimmten Bakterienart durchzuführen ist, dass weiterhin das für die Züchtung der Bakterien notwendige Nährsubstrat aus relativ teuren Produkten, nämlich Hefe oder Rübenschnitzel, hergestellt werden muss, ferner, dass bei Aufarbeitung des Dioxyazetons teilweise Schwierigkeiten dadurch entstehen, dass die Nährflüssigkeit stark schäumt, und dass schliesslich bei der Umwandlung des Glyzerins störende Nebenprodukte, an Stelle des Dioxyazetons entstehen (beispielsweise Dimethylketol). Hievon abgesehen ist aber auch der Erfolg dieser biologischen Darstellungsweise des Dioxyazetons insofern technisch unzureichend,
als die Ausbeute durchschnittlich nur 33% des verwandten Glyzerins beträgt. Infolgedessen konnten die bisher bekannten biologischen Verfahren für die technische Darstellung des Dioxyazetons im Grossen nicht in Frage kommen.
Es wurde nun gefunden, dass iran in der Auswahl der Bakterienarten weniger beschränkt ist, wenn man statt der bisher verwandten Nährlösungen eine solche benutzt, welche eine Abkochung vegetabilischer Stoffe, wie Stroh, Holz, Heu, Kleie, Reiskleie, Abfallprodukte der Malzbereitung oder Bierbrauerei od. dgl. enthält. Auf diesem Nährboden sind nicht nur die schon bekannten Bakterienarten, nämlich Baeterium Xylinum und Aeetobaeter suboxydans imstande Glyzerin in Dioxyazeton umzuwandeln, sondern auch eine ganze Anzahl von Wurzelbazillen, wie man diese aus Heu und ähnlichen pflanzlichen Stoffen, welche eine spontane Gärung durchgemacht haben, jederzeit leicht und bequem gewinnen kann. Durch Verwendung des bisher nicht gebrauchten Nährbodens wird man also von einzelnen
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Weiter gelingt es nunmehr auf diesem Nährboden das zugesetzte Glyzerin durch die genannten Bakterienarten, in einen viel höheren Prozentsatz umzuwandeln, als auf den früher benutzten Nährböden. Es werden regelmässig rund 100% Glyzerin in kaltreduzierende Substanz umgewandelt. Diese vollständige Umwandlung des Glyzerins wird auf dem beschriebenen Nährboden, beispielsweise innerhalb 4-5 Tagen durchgeführt, während ein gleich grosser Ansatz nach den bis-her bekannten Methoden erst innerhalb 21 Tagen auf das Maximum (33%) ansteigt.
Die chemische Aufarbeitung des so auf biologischem Wege dargestellten Dioxyazetons wird in keiner Weise mechanisch gehemmt durch schäumende Substanzen und entspricht vollkommen der Aufarbeitung, wie sie in den oben angeführten Veröffentlichungen beschrieben ist ; auch ist mit dem Auftreten von flüchtigen, kaltreduzierenden Substanzen, statt des Dioxyazetons, hier mcht zu rechnen.
An Stelle der erwähnten Abkochungen von billigen Vegetabilien kann man auch einfache Lösungen, der in den Abkochungen enthaltenen Salze verwenden, nach Zusatz einfacher kohlenstoff-und stickstoffhaltiger Substanzen, wie milchsaures Ammoniak, Glykokoll, Asparagin od. dgl.
Beispiele.
1. Ein Teil Holz-oder Sägespähne, Holzmehl od. dgl. wird mit zehn Teilen Wasser gekocht und
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wird dann in Schalen mit grosser Oberfläche gefüllt, mit Häutehen bildenden Wurzelbazillen beimpft und bei ungefähr 280 gehalten. Die fortlaufende quantitative Bestimmung der Reduktion von Kupfersulfat in der Kälte gibt an, wann der Umwandlungsprozess des nicht reduzierenden Glyzerins, in das kaltreduzierende Dioxyazeton 100% erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt, also beispielsweise nach 5 Tagen. wird die Maische in bekannter chemischer Weise aufgearbeitet.
2. Es werden 5-10 Teile frische oder getrocknete Biertreber mit 100 Teilen Wasser gekocht, die erhaltene Abkochung mit 2'5 oder 10% Glyzerin versetzt, abgekühlt und in Schalen mit grosser Oberfläche gebracht. Diese Brühen werden dann mit Häutehen bildenden Wurzelbazillen beimpft und bei etwa 280 bebrütet. Stichproben geben Aufschluss über den Ablauf des Vergärungsvorganges und seine Beendigung.
An Stelle der genannten Häutehen bildenden Wurzelbakterien lassen sich auch Bakterium Xylinum und Acetobacter suboxydans mit gleich gutem Erfolg verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Dioxyazeton durch bakteriell bedingte Umwandlung von Glyzerin. dadurch gekennzeichnet, dass man die bekannten, diese Umwandlung bewirkenden Bakterienartenoder die bisher für diese Umwandlung nicht verwendeten Wurzelbakterien, die aus Heu oder ähnlichen pflanzlichen Stoffen, welche eine Gärung durchgemacht haben, gewonnen werden auf solchen Nährböden züchtet, welche Extraktivstoffe aus pflanzlichen Stoffen, wie Stroh, Holz, Heu, Kleie, Reiskleie od. dgl. enthalten, denen das umzusetzende Glyzerin zugesetzt ist.