DE1045390B - Process for making long-life sodium sorbic acid (sodium sorbate) - Google Patents
Process for making long-life sodium sorbic acid (sodium sorbate)Info
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Description
Bekanntlich ist die Sorbinsäure ein sehr günstig wirkendes Konservierungsmittel, weil sie bestimmte Mikroorganismen stark schädigt, sich aber im menschlichen und höheren tierischen Organismus wie die üblichen Nahrungsfettsäuren verhält, denn sie wird wie jede andere Fettsäure im Stoffwechsel behandelt und ist darum völlig harmlos.As is well known, sorbic acid is a very cheap one Effective preservative because it damages certain microorganisms severely, but in the human and higher animal organism behaves like the usual dietary fatty acids, for it will Treated like any other fatty acid in the metabolism and is therefore completely harmless.
Die Verwendung der Sorbinsäure als Konservierungsmittel wird jedoch dadurch eingeschränkt, daß es in manchen Fällen infolge ihrer Schwerlöslichkeit in Wasser oder in wasserhaltigen Mitteln nicht gelingt, die für eine befriedigende Haltbarmachung notwendige· Konzentration zu erreichen. Zur Vermeidung derartiger Schwierigkeiten sind die leichtlöslichen Salze der Sorbinsäure, vor allem das Natriumsalz, besonders wichtig. Die Herstellung eines für Konservierungszwecke geeigneten sorbinsauren Natriums (Natriumsorbats) ist bisher nicht beschrieben, weil die für Salze organischer Säuren üblichen Herstellungsverfahren versagen und besondere Vorsichtsmaßregeln erforderlich sind.However, the use of sorbic acid as a preservative is restricted by that in some cases, due to their poor solubility in water or in water-based agents, it is not succeeds in achieving the concentration necessary for satisfactory preservation. To avoid such difficulties are the easily soluble salts of sorbic acid, especially the sodium salt, particularly important. The preparation of a sodium sorbic acid suitable for preservation purposes (Sodium sorbate) has not yet been described, because the production processes customary for salts of organic acids failure and special precautions are required.
Es hat sich nun herausgestellt, daß die Herstellung eines reinen, als Konservierungsmittel geeigneten und beständigen Natriumsoirbats von der Einhaltung bestimmter Bedingungen abhängig ist, da es sich sonst sowohl in der Lösung als auch in fester, unverdünnter Form unter Bildung polymerer Produkte bei gleichzeitiger Verfärbung verändert. Die Polymerisation eines ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen in der üblichen Weise durch Umsetzung der Sorbinsäure mit Natriumhydroxyd, Natriumalkoholat, Natriumhydrogenearbonat, Natriumcarbonat oder einem anderen geeigneten Natriumsalz, z. B. einer schwächeren Säure als der Sorbinsäure, hergestellten Natriumsorbats kann schon nach wenigen Stunden plötzlich einsetzen. Die Polymerisation wird duirch ein alkalisches Mittel, also auch durch das alkalisch reagierende Natriumsorbat selbst sowie durch Sauerstoff begünstigt und durch als Anspringmittel wirkende katalytische Mengen an Peroxyden, oder peroxydhaltigen Lösungsmitteln eingeleitet.It has now been found that the production of a pure, suitable as a preservative and resistant sodium suorbate is dependent on the observance of certain conditions, otherwise it is both in solution and in solid, undiluted form with the formation of polymeric products at the same time Discoloration changed. The polymerization of one without special precautions in the usual way by reacting sorbic acid with sodium hydroxide, sodium alcoholate, sodium hydrogen carbonate, Sodium carbonate or another suitable sodium salt, e.g. B. a weaker acid than sorbic acid, sodium sorbate can suddenly set in after just a few hours. The polymerization becomes through an alkaline agent, thus also through the alkaline reacting sodium sorbate itself as well as favored by oxygen and by catalytic quantities acting as starting agents initiated on peroxides, or peroxide-containing solvents.
Dieses Verhalten scheint charakteristisch für das Natrium sorbat zu sein. Es wurde an den Natriumsalzen anderer ungesättigter Säuren, wie der Acrylsäure, Vinylacrylsäure oder Crotonsäure, nicht beobachtet. This behavior seems to be characteristic of sodium sorbate. It was based on the sodium salts other unsaturated acids, such as acrylic acid, vinyl acrylic acid or crotonic acid, were not observed.
Nach dem Verfahren der Erfindung gelingt es nun, ein reines, haltbares sorbinsaures Natrium herzustellen, das als Konservierungsmittel an Stelle der freien Sorbinsäure verwendet werden kann.According to the method of the invention, it is now possible to produce a pure, durable sorbic acid sodium, which can be used as a preservative in place of the free sorbic acid.
Es wurde gefunden, daß sich dieses Ziel erreichen läßt, wenn man, die Herstellung des Natriumsorbats in einem sauer reagierenden Mittel durchführt, wobei der Ausschluß von Sauerstoff oder die Gegenwart einesIt has been found that this goal can be achieved if one, the production of sodium sorbate in carries out an acidic reacting agent, the exclusion of oxygen or the presence of one
Verfahren zur HerstellungMethod of manufacture
von haltbarem sorbinsaurem Natriumof durable sodium sorbic acid
(Natriumsorbat)(Sodium sorbate)
Anmelder:Applicant:
Farbwerke Hoechst AktiengesellschaftFarbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brüning,formerly Master Lucius & Brüning,
Frankfurt/M., Brüningstr. 45Frankfurt / M., Brüningstr. 45
Dr. Otto Horn, Frankfurt/M.-Höchst,Dr. Otto Horn, Frankfurt / M.-Höchst,
und Dr. Hans Femholz, Bad Soden (Taunus),and Dr. Hans Femholz, Bad Soden (Taunus),
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
inerten Gases und bzw. oder eines Antioxydationsmittels vorteilhaft ist. Zweckmäßig arbeitet man, unterhalb 100° C. Die Einhaltung eines bestimmten. pH-Bereiches ist dabei von Bedeutung, und zwar arbeitet man vorteilhaft im Bereich eines pH-Wertes von 3,6 bis 6,6, vorzugsweise von 4 bis 6,2. Aber auch pjf-Werte von 6,6 bis nahe zum Neutralpunkt können noch verwendet werden, wenn auch die Ergebnisse im allgemeinen nicht so gut sind, da das dabei entstandene Natriumsorbat eine etwas geringere Beständigkeit hat.inert gas and / or an antioxidant is advantageous. It is advisable to work below 100 ° C. Compliance with a certain. pH range is important, namely -value is preferably carried out advantageously in the range of p H 3.6 to 6.6, from 4 to 6.2. However, pjf values from 6.6 to close to the neutral point can still be used, even if the results are generally not so good, since the sodium sorbate formed is somewhat less stable.
Zur Erreichung der erforderlichen pH-Werte können die verschiedensten Pufferlösungen verwendet werden, beispielsweise Borat-, Phosphat-, Citrät- oder Glykokollmischungen. Ferner genügen auch Zusätze von sauren Salzen, wie primärem Natriumphosphat oder Natriumhydrogensulnt. Aber auch Säuren], die schwächer als die Sorbinsäure sind, lassen sich mit Vorteil zur Einhaltung eines sauren pH-Wertes verwenden. Genannt seien beispielsweise Propionsäure, p-Aminobenzoesäure, hydrierte Benzoesäure oder heterocyclische Säuren, wie α-, β- oder y-Pyridincarbonsäure, a-Chinolincarbonsäure, Harnsäure oder Chinasäure. Von diesen genannten Zusätzstoffen sind Natriumhydrogensulfit und α-, β- oder y-Pyridin-To achieve the required p H values the various buffer solutions can be used, for example, borate, phosphate, or Citrät- Glykokollmischungen. Additions of acidic salts, such as primary sodium phosphate or sodium hydrogen sulfate, are also sufficient. But acids] that is weaker than are the sorbic acid, can be used with advantage to comply with an acidic p H -value. Examples include propionic acid, p-aminobenzoic acid, hydrogenated benzoic acid or heterocyclic acids such as α-, β- or γ-pyridinecarboxylic acid, α-quinolinecarboxylic acid, uric acid or quinic acid. Of these additives mentioned are sodium hydrogen sulfite and α-, β- or y-pyridine
carbonsäure von besonderem Wert, da sie offenbar gleichzeitig als Antioxydationsmittel zu wirken vermögen. Zur Erreichung eines sauren pH-Wertes lassen sich ebensogut auch Gemische der genannten Stoffe einsetzen. Die Mengen an diesen Zusatzstoffen be-carboxylic acid is of particular value because it appears to be able to act as an antioxidant at the same time. In order to achieve an acidic p H -value can be just as well mixtures of the said materials used. The amounts of these additives
809> 697/551809> 697/551
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tragen im allgemeinen 1 bis 20%, vorzugsweise 1 bis bei einem Druck von etwa 30 mm Hg bei 50° C bis 10%, bezogen auf die eingesetzte Sorbinsäuremenge. zur Hälfte des Volumens eingeengt, nochmals filtriert Um das Natriumsorbat von Fremdstoffen zu befreien, und das Einengen bis zur beginnenden Kristallisation bedarf es in den meisten Fällen einer besonderen fortgesetzt. Nach dem Filtrieren wird die Lösung bis Reinigung, beispielsweise durch fraktionierte Kristal-. 5 zur Bildung eines Kristallbreies eingedampft, der mit lisation aus Wasser, Alkohol oder Alkohol-Wasser- Äthanol verrührt und bei 400C getrocknet wird; die Gemischen, durch Waschen oder Extraktion mit ge- Ausbeute beträgt 440 g. Ähnliche Ergebnisse erhält eigneten, vorzugsweise leichtflüchtigen organischen man mit Glykokoll-, Citrat- und Boratmischungen als Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Estern, Kohlenwasser- Pufferlösungen sowie mit Natriumhydrogencarbonat stoffen oder Halogenkohlenwasserstoffen oder deren io und Natriumcarbonatlösungen an Stelle der Natron-Mischungen, in denen das Natriumsorbat schwer lös- lauge.generally carry 1 to 20%, preferably 1 to at a pressure of about 30 mm Hg at 50 ° C. to 10%, based on the amount of sorbic acid used. concentrated to half the volume, filtered again. In order to free the sodium sorbate from foreign substances and the concentration until the beginning of crystallization, a special process is required in most cases. After filtering, the solution is purified up, for example by fractionated crystal. 5 evaporated to form a crystal slurry, which is stirred with lization from water, alcohol or alcohol-water-ethanol and dried at 40 0 C; the mixtures, by washing or extraction with ge yield is 440 g. Similar results are obtained with suitable, preferably highly volatile organic solvents, such as alcohols, esters, hydrocarbon buffer solutions and sodium hydrogen carbonate or halogenated hydrocarbons or their io and sodium carbonate solutions instead of the soda mixtures in which sodium sorbate is used as solvents, such as mixtures of glycoll, citrate and borate as solvents poorly soluble lye.
lieh ist. Äther oder Ketone eignen sich im allgemeinen b) In einem Vergleichsversuch wurden in 1000 ecm weniger gut, da sie oft peroxydhaltig sind oder in An- Wasser 400 g Sorbinsäure aufgeschwemmt und unter Wesenheit von Sauerstoff Peroxyde bilden können, die Rühren 285 g einer 5O°/oigen Natronlauge zugetropft, dann die Zersetzung einleiten. Um sich eine besondere 15 Die Lösung wurde filtriert und bei einem Druck von Reinigung des Natriumsorbats zu ersparen, ist es 30 mm Hg und 50° C bis zur Bildung eines Kristallzweckmäßig, an Stelle der genannten Zusatzstoffe breies eingedampft. Danach wurde die Masse mit einen Überschuß von 1 bis 30%, vorzugsweise von Aceton verrührt, abgesaugt und bei 40° C getrocknet. 1 bis 15%, an Sorbinsäure zu verwenden, wobei Das anfangs weiße Kristallpulver färbte sich während p^-Werte von 4 bis 6,4 gemessen werden. Auch hier 20 des Trocknens gelb. Nach 12tägigem Lagern bei Raumerweist sich ein Zusatz eines, als Antioxydationsmittel temperatur hatten sich 38% des Natriumsalzes zerwirkenden Stoffes, wie Natriumhydrogensulfit, α-, β- setzt.is borrowed. Ethers or ketones are generally suitable b) In a comparative experiment, 285 g of a 50 ° / o Oigen sodium hydroxide solution is added dropwise, then initiate the decomposition. In order to obtain a special 15 The solution was filtered and at one pressure to save the purification of the sodium sorbate, it is expedient to 30 mm Hg and 50 ° C until a crystal is formed, instead of the additives mentioned, evaporated briefly. The mass was then stirred with an excess of 1 to 30%, preferably acetone, filtered off with suction and dried at 40.degree. 1 to 15%, of sorbic acid to be used, the initially white crystal powder becoming colored while p ^ values of 4 to 6.4 are measured. Also here 20 of drying yellow. After 12 days of storage in a room, an addition of a substance that had set itself as an antioxidant temperature, such as sodium hydrogen sulfite, α-, β- , was found to be 38% of the sodium salt.
oder y-Pyridincarbonsäure, schon in Mengen von 0,1 Die unter den gleichen Versuchsbedingungen her-or y-pyridinecarboxylic acid, already in amounts of 0.1, which are produced under the same test conditions
bis 5%, vorzugsweise 0,5 bis 3%, bezogen auf die gestellten Natriumsalze der Acrylsäure, Methacryl-up to 5%, preferably 0.5 to 3%, based on the sodium salts of acrylic acid, methacrylic
eingesetzte Socbinsäuremenge, als vorteilhaft. 25 säure, Dimethylacrylsäure, Vinylacrylsäure und Cro-amount of socbic acid used, as advantageous. 25 acid, dimethylacrylic acid, vinyl acrylic acid and cro-
Mit Hilfe eines Sorbinsäureüberschusses wird ein tonsäure erwiesen sich als völlig beständig.With the help of an excess of sorbic acid, a tonsic acid is proven to be completely resistant.
Natriumsorbat-Sorbinsäure-Gemisch erhalten, dessen „ . . . -Obtained sodium sorbate-sorbic acid mixture, whose “. . . -
Zusammensetzung im wesentlichen von dem als ei spieComposition essentially of that as an egg spit
Reaktionsmittel verwendeten Lösungsmittel abhängt. a) In 1000 ecm einer 2%igen wäßrigen Natrium-Wird Sorbinsäure mit Natriumhydroxyd, Natrium- 30 hydrogensulfitlösung werden 400 g Sorbinsäure aufhydrogencarbonat oder einem anderen geeigneten geschwemmt und unter Rühren 280 g festes Natrium-Natriumsalz, z. B. Natriumcarbonat, in Wasser um- hydrogencarbonat eingetragen. Die Lösung wird im gesetzt, so besitzt die nach dem Filtrieren von der Vakuum bsi einem Druck von etwa 30 mm Hg und ungelösten Sorbinsäure erhaltene Lösung einen 500C bis zur beginnenden Kristallisation eingeengt, pg-Wert von 5 bis 6,4, und das nach dem Einengen 35 filtriert und dann bis zur Bildung eines Kristallbreies und Verdampfen des Wassers erhaltene Natriumsorbat eingedampft. Danach wird die Masse mit Äthanol verenthält 1 bis 8% Sorbinsäure. Ein derartiges sorbin- rührt und bei 40° C getrocknet. Die Ausbeute beträgt saures Natriumsalz ist viele Monate haltbar. Ver- 450 g.Reactant used depends on the solvent. a) In 1000 ecm of a 2% aqueous sodium, sorbic acid with sodium hydroxide, sodium hydrogen sulfite solution, 400 g of sorbic acid are washed onto hydrogen carbonate or another suitable solution and 280 g of solid sodium sodium salt, e.g. B. sodium carbonate, added to hydrogen carbonate in water. The solution is set in, so the solution obtained after filtration from the vacuum to a pressure of about 30 mm Hg and undissolved sorbic acid has a 50 0 C concentrated until crystallization begins, pg value of 5 to 6.4, and that after concentration 35 filtered and then evaporated until the formation of a crystal slurry and evaporation of the water obtained sodium sorbate. Thereafter, the mass is treated with ethanol containing 1 to 8% sorbic acid. Such a sorbin is stirred and dried at 40 ° C. The yield is acid sodium salt and can be kept for many months. 450 g.
wendet man als Lösungsmittel einen Alkohol, wie b) In einem Vergleichsversuch wurden entsprechendif an alcohol is used as the solvent, such as b) In a comparative experiment, accordingly
Methanol, Äthanol oder Isopropanol, in dem die Sor- 40 dem im Beispiel l,b) als Vergleichsversuch beschrie-Methanol, ethanol or isopropanol, in which the sor- 40 dem in Example 1, b) described as a comparative experiment
binsäure leicht, das Natriumsorbat aber schwer lös- benen Verfahren 400 g Sorbinsäure mit 300 g festemBic acid is easy, but sodium sorbate is difficult to dissolve. 400 g of sorbic acid with 300 g of solid
Hch ist, so erhält man ein sorbinsaures Natriumsalz, Natriumhydrogencarbonat in 1000 ecm Wasser um-If it is higher, a sorbic acid sodium salt is obtained, sodium hydrogen carbonate in 1000 ecm of water.
das im allgemeinen 1 bis 4% Sorbinsäure enthält, je gesetzt. Das erhaltene Natriumcarbonat verhielt sichwhich generally contains 1 to 4% sorbic acid, depending on the set. The sodium carbonate obtained behaved
nach der Geschwindigkeit der Ausfällung und. der wie das im Vergleichsversuch 1, b) gewonnene.according to the rate of precipitation and. like that obtained in comparative experiment 1, b).
Feinheit der Kristalle. Bei dieser Umsetzung kann 45 Die unter den gleichen Versuchsbedingungen herge-Fineness of the crystals. In this implementation, 45 die can be produced under the same test conditions.
nian auch Natriumalkohol verwenden. stellten Natriumsalze der Acrylsäure, Methacrylsäure,nian also use sodium alcohol. made sodium salts of acrylic acid, methacrylic acid,
Die Herstellung des Natriumsorbats läßt sich auch Dimethylacrylsäure, Vinylacrylsäure und Croton-The production of sodium sorbate can also be dimethylacrylic acid, vinyl acrylic acid and croton
in einem Mittel durchführen, das aus zwei miteinander säure erwiesen sich als völlig beständig,Carry out in a remedy, which from two acidic together proved to be completely stable,
nicht mischbaren Lösungsmitteln besteht. Schüttelt . .immiscible solvents. Shakes. .
man beispielsweise eine Sorbinsäurelösung in Chloro- 50 .Beispielfor example, a sorbic acid solution in chloro 50. Example
form oder Methylenchlo>rid mit einer wäßrigen Natron- a) Zu einer 40° C warmen Lösung von 200 g Sor-form or methylene chloride with an aqueous soda a) To a 40 ° C solution of 200 g sor-
lauge oder einer wäßrigen Lösung von Natrium- binsäure in 1000 ecm Äthanol werden unter RührenLye or an aqueous solution of sodium bic acid in 1000 ecm of ethanol are added with stirring
hydrogencarbonat oder Natriumcarbonat, so entsteht und gleichzeitigem Durchleiten von Stickstoff 66 gbicarbonate or sodium carbonate, 66 g are formed and nitrogen is passed through at the same time
bei einem Sorbinsäureüberschuß von 5 bis 20%> ein pulverisiertes Natriumhydroxyd anteilweise einge-with a sorbic acid excess of 5 to 20%> a powdered sodium hydroxide partially incorporated
sorbinsaures Natriumsalz mit etwa 1 bis 3% Socbin- 55 tragen. Das sich bildende Natriumsorbat scheidet sichSorbic acid sodium salt with about 1 to 3% Socbin 55 carry. The sodium sorbate that forms separates
säure. Auch hier erweisen sich Zusätze von Antioxy- nach kurzer Zeit ab und wird nach Beendigung deracid. Here, too, additions of antioxidants turn out to be off after a short time and after the end of the
dationsmitteln als vorteilhaft. Gegebenenfalls kann Umsetzung abgesaugt und mit Äthanol gewaschen;dation agents as advantageous. If necessary, the reaction can be filtered off with suction and washed with ethanol;
man auch die Reaktionsteilnehmer miteinander ver- die Ausbeute betagt 220 g.the reactants are also mixed with one another. The yield is 220 g.
sprühen, gegebenenfalls bei vermindertem Druck, und b) In einem Vergleichsversuch wurden zu einerspray, if necessary under reduced pressure, and b) In a comparative experiment, one
dadurch unmittelbar trockenes Natriumsorbat er- 60 400C warmen Lösung von 200 g Sorbinsäure inas a result, immediately dry sodium sorbate - a solution of 200 g of sorbic acid in a warm 60 40 0 C solution
halten. 1000 ecm Äthanol unter Rühren 72 g pulverisierteskeep. 1000 ecm of ethanol with stirring 72 g of powdered
BeiSDiel 1 NatriumhydrO'xyd anteilweise eingetragen; das Na-In the case of SDiel 1, sodium hydroxide is partially registered; the Na-
triumsorbat schied sich nach kurzer Zeit aus. Nachtrium sorbate was eliminated after a short time. To
a) In 1000 ecm einer auf einen pH-Wert von 4,9 ein- dem Absaugen wurde es mit Äthanol gewaschen und
gestellten Phosphatpufferlösung nach Sörensen 65 bei 4O0C getrocknet. Nach dem Trocknen war das
{s. z. B. Chemiker-Taschenbuch, 58. Auflage, 1937, Natriumsalz gelblich und besaß einen unangenehmen
Bd. II, S. 682) werden 400 g Sorbinsäure auf ge- Geruch. Nach lOtägigem Lagern bei Raumtemperatur
schwemmt und unter Rühren und gleichzeitigem hatten sich 38% des Natriumsalzes zersetzt.
Durchleiten von Stickstoff 270 geiner 50%igen Natron- Die unter den gleichen Versuchsbedingungen herlauge
zugetropft. Die Lösung wird filtriert, im Vakuum 70 gestellten Natriumsalze der Acrylsäure, Methacryl-a) In 1000 cc of a pH value of 4.9 switched off with suction, it was washed with ethanol and detected by Sörensen phosphate buffer solution 65 at 4O 0 C dried. After drying, the (see e.g. Chemiker-Taschenbuch, 58th edition, 1937, sodium salt was yellowish and had an unpleasant volume II, p. 682), 400 g of sorbic acid could smell. After 10 days of storage at room temperature, while stirring and at the same time, 38% of the sodium salt had decomposed.
Passing through nitrogen 270 g of 50% strength sodium hydroxide solution was added dropwise under the same test conditions. The solution is filtered, sodium salts of acrylic acid, methacrylic
säure, Dimethylacrylsäure, Vinylacrylsäure und Crotonsäure erwiesen sich als völlig beständig.acid, dimethylacrylic acid, vinyl acrylic acid and crotonic acid were found to be completely stable.
Zu einer 40° C warmen Lösung von 200 g Sorbinsäure und 20 g Nicotinsäure in 1000 ecm Äthanol werden unter Rühren 70 g pulverisiertes Natriumhydroxyd anteilweise eingetragen. Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 3, a). Die Ausbeute beträgt 225 g.To a 40 ° C solution of 200 g sorbic acid and 20 g nicotinic acid in 1000 ecm ethanol with stirring 70 g of powdered sodium hydroxide partially entered. The work-up is carried out as in example 3, a). The yield is 225 g.
Claims (4)
USA.-Patentschrift Nr. 2 379 294;
Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Techao nology, Bd. 6, 1951, S. 272, Abschnitt »Sorbic acid«.Considered publications:
U.S. Patent No. 2,379,294;
Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Techao nology, Vol. 6, 1951, p. 272, section "Sorbic acid".
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- 1957-04-06 DE DEF22763A patent/DE1045390B/en active Pending
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