Синтез витаминов серии К3 на основе окисления 2-метилнафталина хроматами : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.17.04

Введение ……………………………………………………………………………………………………….. 5

Глава 1. Анализ современного состояния производства витаминов серии К 3 ……. 11

1.1. Биологическое значение витаминов серии К ………………………………………….. 11

1.2. Историческая справка и свойства важнейших витаминов серии К …………… 14

1.3. Эффективность препаратов витамина К3 ……………………………………………….. 19

1.3.1. Эффективность менадиона натрия бисульфита ……………………………………. 19

1.3.1.1. Эффективность витамина MSB при респираторных заболеваниях
молодняка крупного рогатого скота ………………………………………………………………. 19

1.3.1.2. Эффективность витамина MSB в мясном птицеводстве …………………….. 22

1.3.2. Эффективность менадиона никотинамида бисульфита …………………………. 23

1.3.2.2. Эффективность витамина MNB в мясном птицеводстве ………………………. 25

1.3.3. Эффективность комплекса MSB с пиросульфитом натрия (MSBC)……….. 26

1.3.3.1. Эффективность витамина К3 MSBC при респираторных заболеваниях
молодняка крупного рогатого скота ………………………………………………………………. 26

1.3.3.2. Эффективность витамина К3 MSBC в мясном птицеводстве ………………… 29

1.4. Обзор методов получения витаминов серии К3 ………………………………………. 31

1.4.1. Методы получения 2-метил-1,4-нафтохинона (менадиона) …………………… 31

1.4.2. Методы получения менадиона натрия бисульфита (MSB) ……………………. 40

1.4.3. Методы получения менадиона никотинамида бисульфита (MNB) ………… 41

1.5. Основные методики аналитических исследований, используемые в работе … 42

Глава 2. Исследование закономерностей фракционирования хрома в процессе
изогидрической кристаллизации MSB……………………………………………………………. 50

2.1 Методика выполнения исследований ……………………………………………………….. 52

2.2 Результаты исследований ………………………………………………………………………… 54
2.3 Обсуждение результатов и выводы к главе 2 …………………………………………….. 65

Глава 3. Синтез 2-метил-1,4-нафтохинона на основе окисления 2-метилнафталина
дихроматом натрия, особенности фракционирования примесей ………………………. 70

3.1 Методика выполнения исследований ……………………………………………………….. 74

3.2 Результаты исследований ………………………………………………………………………… 77

3.3. Обсуждение результатов и выводы к главе 3 ……………………………………………. 79

3.4 Разработка способов получения менадиона с наименьшим содержанием хрома
и других примесей………………………………………………………………………………………… 81

3.4.1 Методика выполнения исследований ……………………………………………………… 82

3.4.2 Результаты исследований ……………………………………………………………………… 82

3.4.3 Обсуждение результатов ……………………………………………………………………….. 86

Глава 4. Методы минимизации остаточного содержания хрома в MSB и MNB …. 87

4.1 Метод снижения концентрации хрома в исходном растворе, направляемом на
получение MSB за счёт введения реагентных добавок ……………………………………. 87

4.1.1 Методика выполнения исследований ……………………………………………………… 87

4.1.2 Результаты исследований ……………………………………………………………………… 88

4.1.3 Обсуждение результатов ……………………………………………………………………. 89

4.2 Экстракционный способ очистки от примесей раствора, направляемого на
получение MNB……………………………………………………………………………………………. 91

4.2.1 Методика выполнения исследований ……………………………………………………… 96

4.2.2 Результаты исследований ……………………………………………………………………… 97

4.2.3 Обсуждение результатов ……………………………………………………………………… 101

Глава 5. Способ переработки менадиона никотинамида бисульфита………………. 104

5.1. Методика исследований ……………………………………………………………………… 106

5.2 Результаты исследований ………………………………………………………………………. 108
5.3 Обсуждение результатов …………………………………………………………………….. 111

Глава 6. Исследование свойств хромсодержащих веществ …………………………….. 114

6.1 Методика выполнения исследований ……………………………………………………… 115

6.2. Результаты исследований ……………………………………………………………………… 117

6.3. Обсуждение результатов ……………………………………………………………………….. 126

Глава 7. Технико-экономические показатели производства витаминов серии К 3 128

Заключение ………………………………………………………………………………………………… 131

Список литературы …………………………………………………………………………………….. 132

В результате проведённых исследований по теме диссертации предложен ал-
горитм оценки эффективности технологических процессов условно разбитых на
три взаимосвязанных передела. При этом первый из них, синтез менадиона с ис-
пользованием дихромата натрия отвечает за выход целевого продукта и одновре-
менно должен содержать минимальные количества органических примесей и
хрома для реализации технологии на последующих этапах.
Для переработки менадиона, с превышающими предельными количествами
хрома, необходимо на втором переделе предусмотреть дополнительную очистку
исходного раствора направляемого на кристаллизацию MSB. Для оценки допусти-
мых пределов разработана номограмма. Обоснована возможность изменения рН
водного раствора за счет ввода серной кислоты.
Алгоритм очистки от органических примесей и хрома на третьем переделе,
связанном с осаждением MNB должен сопровождаться экстракционной очисткой
раствора перед осаждением.
На технические решения, представленные по теме диссертации, подано 2 за-
явки на изобретение, получено 4 патента РФ на изобретение, проведены опытно-
промышленные испытания, успешно реализовано полномасштабное внедрение.
Утверждены технические условия и технологический регламент. Предполагаемый
экономический эффект от внедрения технических решений оценивается более 40
миллионов рублей в год.
Перспективы исследования в данной области автор видит в аналитических
исследованиях проб хромсодержащих веществ для подтверждения их природы,
установления структуры.

1. Hisataka Taguchi, Shunbun Kita, Motoo Kobayashi & Yoshiki Tan. Selective Oxida-
tion of 2-Methylnaphthalene to 2- Methyl-l-naphthol by Rhodococcus sp. M192//
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. – 1996. – 60, 5. – 769-772.