DE10126988A1 - Systems for oxidation or bleaching, especially of pulp, comprise a component enzymatically generating peroxide, superoxide or other reactive oxygen species, and a precursor formed enzymatically, or is oxidizably reactive - Google Patents
Systems for oxidation or bleaching, especially of pulp, comprise a component enzymatically generating peroxide, superoxide or other reactive oxygen species, and a precursor formed enzymatically, or is oxidizably reactiveInfo
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Abstract
Description
Es ist bekannt, dass Enzyme wie z. B. Glukoseoxidase (GOD), die aus Glukose H2O2 bilden können, dieses H2O2 für Enzyme (Oxidoreduktasen), z. B. bestimmten Peroxidasen wie Man ganperoxidasen (MnP's) zur Verfügung stellen, mit dessen Hilfe die Peroxidase entsprechende Substrate oxidieren kann.It is known that enzymes such as e.g. B. glucose oxidase (GOD), which can form H 2 O 2 from glucose, this H 2 O 2 for enzymes (oxidoreductases), e.g. B. certain peroxidases such as man peroxidases (MnP's) are available, with the help of which the peroxidase can oxidize corresponding substrates.
Der Hauptgrund zur enzymatischen Generierung von Peroxid, anstatt der normalerweise bil ligeren direkten Zugabe von Peroxid (H2O2), ist die Sensitivität solcher Enzyme gegenüber hohen Peroxidkonzentrationen.The main reason for the enzymatic generation of peroxide instead of the usually cheaper direct addition of peroxide (H 2 O 2 ) is the sensitivity of such enzymes to high peroxide concentrations.
Darüber hinaus bestehen diese Systeme zwar aus einem reaktiven Sauerstoff generierenden Bestandteil (Peroxid); dieses Peroxid dient aber nicht direkt als Oxidants für das Substrat, welches dann zum eigentlichen Oxidants würde, sondern das Substrat wird mittels der Peroxi dase oxidiert und bildet dann in der Regel das Endprodukt.In addition, these systems consist of a reactive oxygen generator Component (peroxide); but this peroxide does not directly serve as oxidants for the substrate, which would then become the actual oxidant, but the substrate is made using the peroxi this oxidizes and then usually forms the end product.
Aus vielen Reaktionen ist bekannt, z. B. von bestimmten Epoxidierungsreaktionen mit Dioxran, welches z. B. aus bestimmten Persäuren und Aceton gebidet wird, dass man sehr große Mengen von Persäuren und Aceton benötigt, um zufriedenstellende Epoxidierungen zu erhalten, dass aber bei langsamer und kontinuierlicher Zugabe der Dioxiranbildungs-Komponenten eine we sentlich geringere Menge benötigt wird bei zum Teil besserer Selektivität und Performance. Deshalb ist es für viele Oxidationsreaktionen sehr wichtig und oft eine zwingende Voraus setzung für die kommerzielle Anwendbarkeit (z. B. auch bei der Delignifizierung von Zellstoff), das aktive Agens langsam, d. h. den entsprechenden Reaktionskinetiken angepasst und kon tinuierlich zuzuführen.It is known from many reactions, e.g. B. certain epoxidation reactions with dioxran, which z. B. from certain peracids and acetone that is very large amounts of peracids and acetone needed to get satisfactory epoxidations that but with slow and continuous addition of the dioxirane formation components a we Significantly less quantity is required with better selectivity and performance. Therefore, it is very important for many oxidation reactions and often a mandatory advance setting for commercial applicability (e.g. also for the delignification of pulp), the active agent slowly, d. H. adapted to the corresponding reaction kinetics and kon to be fed continuously.
Diese Aufgabe wird durch die enzymatische Generierung in situ erfüllt, das heißt, das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, enzymatische Systeme zur Generierung von aktiven Sauerstoff spezies als eine Systemkomponente zur Verfügung zu stellen, wobei die wichtigste Eigenschaft dieser Systemkomponente die gerichtete und kontinuierliche zur Verfügungsstellung der ge nannten reaktiven Sauerstoffspezies ist.This task is accomplished by the enzymatic generation in situ, that is, the goal of The present invention is enzymatic systems for generating active oxygen to provide species as a system component, the most important property this system component the directed and continuous availability of the ge called reactive oxygen species.
Als aktive Sauerstoffspezies oder reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) im Allgemeinen werden
verstanden:
Peroxid (H2O2) und Peroxidverbindungen, die Radikale: Superoxidradikal (O2 -.),
Hydroxylradikal (OH.) Peroxylradikal (ROOH.), Alkoxylradikal (RO.) und Hydroxyper
oxylradikal (HOO.), ebenfalls Ozon, Dioxetan, Dioxiran, Singulettsauerstoff und Peroxinitrit,
welches allerdings auch zu den reaktiven Stickstoffverbindungen (RNS) gehört (siehe unten).
Sauerstoff selbst kann aktiviert durch Enzyme oder Übergangsmetalle eine Rolle spielen.
Des Weiteren ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung eine Precurserkomponente zur
Verfügung zu stellen, welche durch die kontinuierlich gebildeten reaktiven Sauerstoffspezies
in das eigentliche Oxidants überführt wird.Active oxygen species or reactive oxygen species (ROS) in general are understood to mean:
Peroxide (H 2 O 2 ) and peroxide compounds, the radicals: superoxide radical (O 2 -. ), Hydroxyl radical (OH . ) Peroxyl radical (ROOH . ), Alkoxyl radical (RO . ) And hydroxyper oxyl radical (HOO . ), Also ozone, dioxetane, Dioxirane, singlet oxygen and peroxynitrite, which, however, also belongs to the reactive nitrogen compounds (RNS) (see below). Oxygen itself can play a role when activated by enzymes or transition metals. Furthermore, the aim of the present invention is to provide a precursor component which is converted into the actual oxidant by the continuously formed reactive oxygen species.
Diese Precursersubstanzen können durch die reaktiven Sauerstoffspezies oxidierbare Substanzen, bzw. solche, die mit diesen spezifisch zu einem Oxidants reagieren, sein. Diese können dem Oxidationssystem zugegeben werden oder ebenfalls kontinuierlich enzymatisch generiert werden.These precursor substances can be oxidized by the reactive oxygen species Substances, or those that react specifically with them to form an oxidant. This can be added to the oxidation system or also continuously enzymatically to be generated.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es also, ein Oxidationssystem zur Verfügung zu stellen, welches aus einem Bestandteil zur enzymatischen Generierung von reaktiven Sauerstoffspezies besteht und als zweiten Bestandteil Precursersubstanzen enthält, durch deren Reaktion die eigentlichen Oxidantien gebildet werden, wobei mindestens ein Systembestandteil enzymatisch gebildet wird.The aim of the present invention is therefore to provide an oxidation system which consists of a component for the enzymatic generation of reactive oxygen species exists and as a second component contains precursor substances, by the reaction of which actual oxidants are formed, at least one system component being enzymatic is formed.
Anwendungsgebiete dieser Oxidations- bzw. Bleichsysteme soll vor allem der Einsatz in der Zellstoffbleiche oder Holzstoffbleiche, der Einsatz zur oxidativen Behandlung von Abwässern aller Art, der Einsatz bei der Herstellung von Holzverbundstoffen, der Einsatz als enzymatisches Deinksystem, der Einsatz als oxidatives Agens bei der organischen Synthese, der Einsatz als Bleichsystem in Waschmitteln, der Einsatz als Bleichmittel oder Oxidationsmittel in der Textilindustrie (z. B. stone washing und Bleiche von Geweben) und der Einsatz bei der Kohleverflüssigung von Braun- oder Steinkohle sein, da diese neuen Systeme viele der Nachteile von rein chemischen Systemen (z. B. erhebliche Umweltprobleme) oder anderen enzymatischen Systemen (oft zu geringe Performance und hohe Kosten) nicht aufweisen. Dabei soll die Einsatzmöglichkeit der Systeme nicht auf diese Anwendungen be schränkt sein. Areas of application for these oxidation and bleaching systems are primarily intended for use in the Cellulose bleach or wood pulp bleach, the use for the oxidative treatment of Sewage of all kinds, the use in the production of wood composites, the use as an enzymatic deinking system, use as an oxidative agent in organic Synthesis, use as a bleaching system in detergents, use as a bleach or Oxidizing agents in the textile industry (e.g. stone washing and bleaching of fabrics) and the use in the liquefaction of brown coal or hard coal, as these are new Systems many of the disadvantages of purely chemical systems (e.g. significant environmental problems) or other enzymatic systems (often too low performance and high costs) exhibit. The possibility of using the systems should not be based on these applications be limited.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass bei Anwendung dieser erfindungsgemäßen
Oxidations und/oder Bleichsysteme bestehend aus einer:
It has surprisingly been found that when using these oxidation and / or bleaching systems according to the invention consisting of:
- A) enzymatisch Peroxid oder Superoxid oder andere reaktive Sauerstoffspezies (ROS) generierenden Komponente, das diese (ROS) langsam und kontinuierlich zur Ver fügung stellt undA) enzymatic peroxide or superoxide or other reactive oxygen species (ROS) generating component that this (ROS) slowly and continuously for ver addition represents and
-
B) einer speziellen Precurser-Komponente, die entweder enzymatisch gebildet wird oder
eine oxidierbare oder in Bezug auf (A) reaktive Verbindung darstellt, wobei die
spezielle Precurser-Komponente in (B) aus entweder
- 1. speziellen Verbindungen besteht, die enzymatisch oder in situ NO, NO+ oder NO- freisetzen können, welche mit (A) reaktive Stickstoffspezies (RNS) bilden wie z. B. Peroxynitrite oder die entsprechende protonierte Säureform oder:
- 2. aus Dicyclopentadienyl Übergangsmetall-Komplexen besteht, die das durch (A) zur Verfügung gestellte Peroxid aktivieren können oder:
- 3. aus speziellen Organosulfonsäuren oder aktiviertem Sulfit besteht, welche in Verbindung mit (A) und Ketonen, z. B. Dioxirane generieren können
- 1. Special compounds exist which can release NO, NO + or NO - enzymatically or in situ, which form with (A) reactive nitrogen species (RNS) such as. B. peroxynitrites or the corresponding protonated acid form or:
- 2. consists of dicyclopentadienyl transition metal complexes which can activate the peroxide provided by (A) or:
- 3. consists of special organosulfonic acids or activated sulfite, which in conjunction with (A) and ketones, for. B. can generate dioxiranes
eine Delignifizierung von Zellstoff (erhebliche Reduktion der Kappazahl) erzielt wurde. Des Weiteren konnte überraschenderweise eine erhebliche Bleichwirkung bei der Bleiche von Holzstoffen und Bleiche von Stoffen nach Deinkingprozessen gefunden werden.cellulose delignification (significant reduction in kappa number) was achieved. Furthermore, surprisingly, a considerable bleaching effect was possible in the bleaching of Wood pulps and bleaching of fabrics can be found after deinking processes.
Bei der oxidativen Behandlung von Abwässern, wie Abwässern aus der Holzstoff herstellung (Holzschliff, Refinerstoff), aus der Zellstoffindustrie und farbstoffbelasteten Abwässern, z. B. der Textilindustrie, konnte ebenso überraschenderweise eine oxidative Polymerisation von Lignin und/oder ligninähnlichen Stoffen und/oder Entfärbung nachge wiesen werden.In the oxidative treatment of waste water, such as waste water from the wood pulp manufacturing (wood pulp, refiner), from the pulp industry and dye-contaminated Sewage, e.g. B. the textile industry, could also surprisingly an oxidative Polymerization of lignin and / or lignin-like substances and / or decolorization be shown.
Ebenfalls konnte diese oxidative Polymerisation von Lignin und/oder ligninähnlichen Stoffen überraschenderweise beim Einsatz bei der Herstellung von Holzverbundstoffen (Binder- und/oder Kleberherstellung durch oxidative Polymerisation der verhandenen Polyphenylpro pankörper) bestätigt werden.This oxidative polymerization of lignin and / or lignin-like substances was also able surprisingly when used in the manufacture of wood composites (binder and / or adhesive production by oxidative polymerization of the polyphenylpro present carcass) are confirmed.
Darüber hinaus konnte ebenso überraschenderweise eine Druckfarbenablösung beim Deinkprozess (wahrscheinlich durch Quellung der ligninhaltigen Altpapierfasern verursacht) nachgewiesen werden. In addition, surprisingly, an ink detachment at Deink process (probably caused by swelling of the lignin-containing waste paper fibers) be detected.
Ebenso wurde überraschenderweise Kohleverflüssigungseigenschaften bei der Behandlung von Braun- oder Steinkohle gefunden.Surprisingly, coal liquefaction properties also became apparent during the treatment of brown or hard coal found.
Daneben wurde ebenfalls überraschenderweise eine hohe und selektive Oxidationskraft beim Einsatz als "Oxidationsmittel" in der organischen Synthese, eine starke Bleichkraft beim Bleichmitteleinsatz in Waschmitteln und bei der generellen Bleiche von Textilgeweben bzw. bei der speziellen Bleiche beim Einsatz bei Stone-wash- Prozessen, nämlich als Ersatz für die mechanische Farbentfernung und/oder Nachbleiche bei diesen Prozessen, nachgewiesen.In addition, surprisingly, a high and selective oxidizing power was found in the Use as an "oxidizing agent" in organic synthesis, a strong bleaching power when using bleach in detergents and in general Bleaching of textile fabrics or the special bleaching when used in stone-wash Processes, namely as a substitute for mechanical color removal and / or after bleaching these processes.
Systemkomponente (A) des erfindungsgemäßen Oxidations und/oder Bleichsystems
beinhaltet eine:
Enzymatisch Peroxid oder Superoxid oder andere reaktive Sauerstoffspezies (ROS)
generierenden Komponente, das diese (ROS) langsam und kontinuierlich zur Verfügung stellt.
Dabei sind als Enzyme besonders bevorzugt Oxidasen mit O2 als Akzeptor der Klasse 1.1.3
gemäß Internationaler Enzym-Nomenklature: Committee of the International Union
of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992,
S. 55-60) wie z. B.:
Malate Oxidase 1.1.3.3, Glukose Oxidase (GOD) 1.1.3.4, Hexose oxidase 1.1.3.5, Cholesterol
Oxidase 1.1.3.6, Aryl-alkohol Oxidase 1.1.3.7, L-Gluconolacton oxidase 1.1.3.8, Galactose
Oxidase 1.1.3.9, Pyranose Oxidase 1.1.4.10, L-Sorbose oxidase 1.1.3.11, Alkohol oxidase
1.1.3.12, Choline Oxidase 1.1.3.17, Sekundäre Alkohol Oxidase 1.1.3.18, Glycerin-3-phosphat
Oxidase 1.1.3.21, Xanthin Oxidase 1.1.3.22, Thiamin Oxidase 1.1.3.23, L-Galactonolacton
Oxidase 1.1.3.24, Cellobiose Oxidase 1.1.3.25, Hydroxyphytanat Oxidase 1.1.3.27, N-
Acetylhexosamin Oxidase 1.1.3.29, Polyvinyl-alkohol Oxidase 1.1.3.30 und Methanol Oxidase
1.1.3.31 und insbesondere bevorzugt
GOD, Galaktose Oxidase, Alkohol Oxidase und Cellobiose Oxidase.
System component (A) of the oxidation and / or bleaching system according to the invention includes:
Enzymatic peroxide or superoxide or other reactive oxygen species (ROS) generating component, which makes this (ROS) available slowly and continuously. Particularly preferred enzymes are oxidases with O 2 as acceptor of class 1.1.3 according to the International Enzyme Nomenclature: Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, pp. 55-60 ) such as B .:
Malate oxidase 1.1.3.3, glucose oxidase (GOD) 1.1.3.4, hexose oxidase 1.1.3.5, cholesterol oxidase 1.1.3.6, aryl alcohol oxidase 1.1.3.7, L-gluconolactone oxidase 1.1.3.8, galactose oxidase 1.1.3.9, pyranose Oxidase 1.1.4.10, L-sorbose oxidase 1.1.3.11, alcohol oxidase 1.1.3.12, choline oxidase 1.1.3.17, secondary alcohol oxidase 1.1.3.18, glycerin-3-phosphate oxidase 1.1.3.21, xanthine oxidase 1.1.3.22, thiamine oxidase 1.1.3.23, L-galactonolactone oxidase 1.1.3.24, cellobiose oxidase 1.1.3.25, hydroxyphytanate oxidase 1.1.3.27, N-acetylhexosamine oxidase 1.1.3.29, polyvinyl alcohol oxidase 1.1.3.30 and methanol oxidase 1.1.3.31 and particularly preferred
GOD, galactose oxidase, alcohol oxidase and cellobiose oxidase.
Als Substrate zur Generierung von Peroxid sind insbesondere die entsprechenden Enzymsubstrate, z. B. Glukose/GOD, Galaktose/Galaktose Oxidase, Äthanol/Alkohol Oxidase und Cellobiose/Cellobiose Oxidase bevorzugt.The corresponding substrates in particular are suitable for generating peroxide Enzyme substrates, e.g. B. glucose / GOD, galactose / galactose oxidase, ethanol / alcohol oxidase and cellobiose / cellobiose oxidase is preferred.
Das Substrat Glukose (z. B. für die GOD) kann gegebenenfalls durch Amyloglucosidase und Stärke oder Glukosesirup o. ä. zur Verfügung gestellt werden.The substrate glucose (e.g. for the GOD) can optionally by amyloglucosidase and Starch or glucose syrup or the like can be made available.
Als enzymatisch Superoxid (O2 -.) generierende Komponente wird bevorzugt, das in PCT/DE
98/01689 (WO 98/59108) mit Enzym-Komponenten-Systems (ECS) beschriebene System
eingesetzt, inzwischen als "hydrolase mediated oxidation system → HOS-system"
bezeichnet,
bestehend aus folgenden Komponenten:
Systemkomponente 1 des HOS-systems: Eine oder mehrere Lipasen, bevorzugt aus der
Gruppe der Triacylglycerinlipasen (3.1.1.3) oder eine oder mehrere Amidasen, bevorzugt aus
der Gruppe der Amidasen (3.5.1.4), welche aus einer oder mehreren vorhandenen Fettsäuren
(bevorzugt sind C6 bis C26-, besonders bevorzugt C8 bis C16-Fettsäuren)
(= Systemkomponente 2 des HOS-systems), sowie unter Vorhandensein von
Oxidationsmitteln wie Peroxiden, bevorzugt H2O2 (= Systemkomponente 3 des HOS-
systems) über die Bildung von Persäuren aus als weitere Komponente vorhandenen Ketonen
(= Systemkomponent 4 des HOS-systems) reaktive Sauerstoffspezies z. B. Dioxirane
produzieren können.As enzymatically superoxide (O 2 -.) Generating component is preferable, the enzyme-component system (ECS) are used in PCT / DE 98/01689 (WO 98/59108) with described system, now as "hydrolase mediated oxidation system → HOS -system ",
consisting of the following components:
System component 1 of the HOS system: one or more lipases, preferably from the group of triacylglycerol lipases (3.1.1.3) or one or more amidases, preferably from the group of amidases (3.5.1.4), which consists of one or more fatty acids (preferably are C 6 to C 26 , particularly preferably C 8 to C 16 fatty acids) (= system component 2 of the HOS system), and in the presence of oxidizing agents such as peroxides, preferably H 2 O 2 (= system component 3 of the HOS system) About the formation of peracids from ketones present as a further component (= system component 4 of the HOS system) reactive oxygen species z. B. can produce dioxiranes.
Bei Zugabe von geeigneten in Ein- oder Mehrzahl hydroxylierten Benzolen (Phenole,
Hydrochinone) (bevorzugt 1,4 bzw. 2,5), die underivatisiert sind oder mit allen möglichen
Gruppen derivatisiert sein können, ebenso von aromatischen Hydroxycarbonsäuren, von
Polyphenolen wie Lignine, Depside, Flavonoide, von anderen heterocyclische Aromaten oder
Nichtaromaten, von nichtaromatischen cyclischen hydroxylierten Verbindungen, aus denen
durch Oxidation Phenoxyradikale und/oder Semichinone gebildet werden können,
können durch Reduzierung von vorhandenem Sauerstoff Superoxidradikale entstehen.
Solche Phenolverbindungen sind:
Als Systemkomponente 1 (HOS-system): Lipasen
werden gemäß Internationaler Enzym-Nomenklature: Committee of the International Union of
Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, S.
306-337) bevorzugt Enzyme der Gruppe 3 (Hydrolasen) 3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.1.3, 3.1.4 und
3.1.7 eingesetzt wie z. B.:
Carboxylester-Hydrolasen (3.1.1), Thiolesterhydrolasen (3.1.2), Phosphor-Monester-
Hydrolasen (Phosphatasen) (3.1.3), Phosphorsäure Diester Hydrolasen (3.1.4),
Diphosphorsäure-Monoester-Hydrolasen (3.1.7).When adding suitable one or more hydroxylated benzenes (phenols, hydroquinones) (preferably 1.4 or 2.5), which are underivatized or can be derivatized with all possible groups, as well as aromatic hydroxycarboxylic acids, polyphenols such as lignins, Depside, flavonoids, of other heterocyclic aromatics or non-aromatics, of non-aromatic cyclic hydroxylated compounds from which phenoxy radicals and / or semiquinones can be formed by oxidation, superoxide radicals can be formed by reducing the oxygen present. Such phenolic compounds are:
As system component 1 (HOS system): lipases
According to the International Enzyme Nomenclature: Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, pp. 306-337), Group 3 enzymes (hydrolases) 3.1, 3.1.1, 3.1 are preferred .2, 3.1.3, 3.1.4 and 3.1.7 used such. B .:
Carboxylester hydrolases (3.1.1), thiolester hydrolases (3.1.2), phosphorus monester hydrolases (phosphatases) (3.1.3), phosphoric acid diester hydrolases (3.1.4), diphosphoric acid monoester hydrolases (3.1.7).
Davon ganz besonders bevorzugt sind Enzyme der Gruppe 3.1.1.3, Lipasen (Triacylglycerin Lipasen, Triglycerinacylhydrolasen).Enzymes from group 3.1.1.3, lipases (triacylglycerol Lipases, triglycerol acyl hydrolases).
Als weitere Enzyme werden solche, die Kohlenstoff/Stickstoffbindungen (C/N) spalten können (andere als Peptidbindungen), eingesetzt (3.5), besonders bevorzugt: Enzyme der Klasse 3.5.5.1 Nitrilasen, der Klasse 3.5.1.4 Amidasen und der Klasse 3.5 Acylasen.Other enzymes are those that can split carbon / nitrogen bonds (C / N) (other than peptide bonds), used (3.5), particularly preferred: enzymes of the class 3.5.5.1 nitrilases, class 3.5.1.4 amidases and class 3.5 acylases.
Ebenso besonders bevorzugt sind Enzyme der Klasse 3.4., welche hydrolytisch auf
Peptidbindungen wirken: hier insbesondere der Klasse 3.4. 11-19, welche die Exopeptidasen
umfassen und besonders bevorzugt die Klasse 3.4. 21-24 und 3.4. 99, welche die
Endopeptidasen umfassen und hier insbesondere die Klasse der Serinproteinasen wie:
Chymotrypsin (3.4.2 1.1); Trypsin (3.4.21.4); Subtilisin (3.4.21.62);
Endopeptidase K (3.4.21.64);
ebenso besonders bevorzugt die Klasse der Cystein Endopeptidasen wie:
Papain (3.4.22.2), Ficain (Ficin) (3.4.22.3); Bromelaine (3.4.22.32/3.4.22.33), ebenso
besonders bevorzugt die Klasse der Aspartic Endopeptidasen wie:
Pepsine (3.4.23.1/3.4.23.2); Renin (3.4.23.15), Aspergillopepsine (3.4.23.18/3.4.23.19),
Penicillopepsin (3.4.23.20); Rhizopuspepsin (3.4.23.21); Endothiapepsin (3.4.23.22);
Mucorpepsin (3.4.23.23); Candidapepsin (3.4.23.24), Saccharopepsin (3.4.23.25);
Rhodutorulapepsin (3.4.23.26); Physaropepsin (3.4.23.26); Acrocylindropepsin (3.4.23.28),
Polyporopepsin (3.4.23.29); Pycnoporopepsin (3.4.23.30); Scytalidopepsin A/B (3.4.23.3 1/
3.4.23.32), Xanthomonapepsin (3.4.23.33);
und ebenso besonders bevorzugt die Klasse der Metalloendopeptidasen wie:
Microbial Collagenase (3.4.24.3); Gelatinase A/B (3.4.24.24/3.4.24.35); Thermolysin
(3.4.24.27); Bacillolysin (3.4.24.28); Deuterolysin (3.4.24.39);
Als Systemkomponente 2 (HOS-system) werden bevorzugt Fettsäuren als Persäurequelle
eingesetzt wie:
Gesättigte Fettsäuren, ungesättigte Fettsäuren und mehrfach ungesättigte Fettsäuren.Likewise particularly preferred are class 3.4 enzymes which act hydrolytically on peptide bonds: here in particular class 3.4. 11-19, which comprise the exopeptidases and particularly preferably class 3.4. 21-24 and 3.4. 99, which comprise the endopeptidases and here in particular the class of the serine proteinases such as:
Chymotrypsin (3.4.2 1.1); Trypsin (3.4.21.4); Subtilisin (3.4.21.62);
Endopeptidase K (3.4.21.64);
the class of cysteine endopeptidases is also particularly preferred, such as:
Papain (3.4.22.2), ficaine (ficin) (3.4.22.3); Bromelaine (3.4.22.32/3.4.22.33), as well
the class of aspartic endopeptidases is particularly preferred, such as:
Pepsins (3.4.23.1/3.4.23.2); Renin (3.4.23.15), aspergillopepsins (3.4.23.18/3.4.23.19),
Penicillopepsin (3.4.23.20); Rhizopus pepsin (3.4.23.21); Endothiapepsin (3.4.23.22);
Mucorpepsin (3.4.23.23); Candidapepsin (3.4.23.24), saccharopepsin (3.4.23.25);
Rhodutorulapepsin (3.4.23.26); Physaropepsin (3.4.23.26); Acrocylindropepsin (3.4.23.28),
Polyporopepsin (3.4.23.29); Pycnoporopepsin (3.4.23.30); Scytalidopepsin A / B (3.4.23.3 1 / 3.4.23.32), xanthomonapepsin (3.4.23.33);
and also particularly preferably the class of metalloendopeptidases such as:
Microbial collagenase (3.4.24.3); Gelatinase A / B (3.4.24.24/3.4.24.35); Thermolysin (3.4.24.27); Bacillolysin (3.4.24.28); Deuterolysin (3.4.24.39);
As system component 2 (HOS system), fatty acids are preferably used as the peracid source, such as:
Saturated fatty acids, unsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids.
Des Weiteren werden bevorzugt Ester als Persäurequelle eingesetzt, Fettsäureester und andere
Ester wie:
Ester aus Mineralsäuren und Alkoholen und/oder Phenolen, aus Carbonsäuren und Alkoholen
und/oder Phenolen wie z. B. besonders bevorzugt auch die Öle und/oder Fette und hier
insbesondere die Monofettsäureester, die Difettsäureester und die Trifettsäureester oder
Gemische aus diesen, weiterhin spezielle Lipasesubstrate wie Triacetin, Tributyrin,
Trioctanoin, Tridecanoin etc.,
innere Ester von Hydroxycarbonsäuren (Lactone), Ester von Orthocarbonsäuren,
Thiocarbonsäure-S-ester und Thiocarbonsäure-O-ester und Polyester etc.Furthermore, esters are preferably used as the peracid source, fatty acid esters and other esters such as:
Esters of mineral acids and alcohols and / or phenols, of carboxylic acids and alcohols and / or phenols such as. B. particularly preferably also the oils and / or fats and here in particular the monofatty acid esters, the difatty acid esters and the trifatty acid esters or mixtures thereof, furthermore special lipase substrates such as triacetin, tributyrin, trioctanoin, tridecanoin etc.,
inner esters of hydroxycarboxylic acids (lactones), esters of orthocarboxylic acids, thiocarboxylic acid S-ester and thiocarboxylic acid O-ester and polyester etc.
Als Öle/Fette sind besonders besonders bevorzugt:
Anisöl, Melissenöl, Lorbeeröl, Rhizinusöl, Cedarwoodöl, Nelkenöl, Primelöl, Maisöl,
Baumwollsamenöl, Kokusnußöl, Jojolaöl, Schmalzöl, Leinöl, Macadamianußöl,
Mineralöl, Olivenöl, Orangenöl, Distelöl, Sonnenblumenöl, Sojabohnenöl, Weizenkeimöl,
Erdnußöl, Sesamöl, Immersionsöl, Lebertranöl, andere Fischöle, Butterfett, Kakaubutter,
Palmöl, Milchfett, Pflanzenfette allgemein, Neutralöl, Avocadoöl, Nachtkerzenöl, Haselnußöl,
Borretschäl, Mandelöl, Rapsöl etc.Particularly preferred oils / fats are:
Anise oil, lemon balm oil, laurel oil, castor oil, cedarwood oil, clove oil, primrose oil, corn oil, cottonseed oil, coconut oil, jojola oil, lard oil, linseed oil, macadamia nut oil, mineral oil, olive oil, orange oil, safflower oil, sunflower oil, soybean oil, wheat oil oil, liver oil oil, petroleum seed oil, petroleum seed oil, petroleum seed oil, petroleum seed oil, petroleum seed oil, peanut oil other fish oils, butterfat, cocoa butter, palm oil, milk fat, vegetable fats in general, neutral oil, avocado oil, evening primrose oil, hazelnut oil, borage peel, almond oil, rapeseed oil etc.
Als wichtige Ester weiterhin besonders bevorzugt sind:
The following are also particularly preferred as important esters:
-
a) Ester von aliphatischen Säuren wie:
Methyl formate, Ethyl formate, Methyl acetate, Ethyl acetate, Propyl acetate, Isopropyl acetate, Butyl acetate, Isobutyl acetate, Pentyl acetate, 2-Ethylhexyl acetate, Vinyl acetate; Ethylene glycol diacetate, Methoxyethyl acetate, 2-Ethoxyethyl acetate, 2-Butoxyethyl acetate, 2(2-Ethoxyethoxy)ethyl acetate, Benzyl acetate, Glyceryl acetate, Methyl propionate, Ethyl propionate, Glyceryl tripropionate, Methyl butyrate Ethyl butyrate, Butyl butyrate, Methyl isobutyrate, Ethyl isobutyrate, Isobutyl isobutyrate, Dimethyl adipate, Bis(2-ethylhexyl) adipate, Methyl stearate, Butyl stearate, Dodecyl stearate, Hexadecyl stearate Methyl acrylate, Ethyl acrylate, Butyl acrylate, 2-Ethylhexyl acrylate, Methyl methacrylate;a) esters of aliphatic acids such as:
Methyl formate, Ethyl formate, Methyl acetate, Ethyl acetate, Propyl acetate, Isopropyl acetate, Butyl acetate, Isobutyl acetate, Pentyl acetate, 2-Ethylhexyl acetate, Vinyl acetate; Ethylene glycol diacetate, methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 2 (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, benzyl acetate, glyceryl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, glyceryl tripropionate, methyl butyrate ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, isobutyl isobutyrate, dimethyl adipate, bis (2-ethylhexyl) adipate, methyl stearate, butyl stearate, dodecyl stearate, hexadecyl stearate methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate; -
b) Ester von aromatischen Säuren wie:
Methyl benzoate, Ethyl benzoate, Methyl salicylate, Ethyl salicylate, Phenyl salicylate, Dimethyl phthalate, Diethyl phthalate, Bis(2-ethylhexyl)phthalate, Dimethyl isophthalate, Dimethyl terephthalate, Trimethyl trimellitate, Methyl anthranilate, Benzyl cinnamate.b) esters of aromatic acids such as:
Methyl benzoate, ethyl benzoate, methyl salicylate, ethyl salicylate, phenyl salicylate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, bis (2-ethylhexyl) phthalate, dimethyl isophthalate, dimethyl terephthalate, trimethyl trimellitate, methyl anthranilate, benzyl cinnamate.
Weiterhin besonders bevorzugt sind synthetische Detergentien (nichtionische
Detergentien), die Fettsäurereste beinhalten können wie:
Polyoxyethylenesorbitan Ester wie bevorzugt Tween-Typen wie z. B.:
Tween 20, 21, 40, 60, 61, 65, 80, 81, 85 und Polyoxyethylen bis(Stearate)
und Span-Typen wie Span 20, 40, 60, 65, 80, 85
und Polyoxyethylene Ester wie z. B. Myrj-Typen wie
Myrj 45, 52, 53, 59 etc.
oder Sorbitan Ester wie:
Sorbitan Monolaurate, -Monooleate, -Monostearate, -Sesquioleate, -Trioleate, -Tristearate
etc.
oder Sucrose Ester wie:
Sucrose palmitate-stearate 7, Sucrose dipalmitate 11, Sucrose palmitate-stearate 15
oder Polyoxyethylen Ether wie z. B. Brij-Typen wie:
Brij 30, 35, 52, 56, 58, 72, 76, 78, 92, 97, 99, 700, 721 etc.
oder Polyoxyethylene Ether wie z. B. Triton-Typen wie:
Triton X-100 (t-Octylphenoxypolyethoxyethanol), X-15, X-35, X-45, X-102, X-114, X-155,
X-165, X-207, X-305, X-405, X-705, N-42, N-57, N-60, N-101, B-1956, CG-110,
XL-80N, CF-21, CF-32, CF-54, DF-12, DF-16, WR-1339 (Tyloxapol)
oder Polyglycol Ether wie Tergitol-Typen wie:
Tergitol Type NP-4, NP-7, NP-9, NP-10, NP-35, NP-40, N-42, TMN-6, TMN-10,
XD, XH, 15-S-5, 15-5-7, 15-S-9, 15-S-12, 15-S-15, 15-S-30, Min Foam 1x, Min Foam 2x
etc.Synthetic detergents (nonionic detergents), which can contain fatty acid residues such as:
Polyoxyethylene desorbitan esters such as preferred Tween types such. B .:
Tween 20, 21, 40, 60, 61, 65, 80, 81, 85 and polyoxyethylene bis (stearate)
and Span types such as Span 20, 40, 60, 65, 80, 85
and polyoxyethylene esters such as e.g. B. Myrj types like
Myrj 45, 52, 53, 59 etc.
or sorbitan esters such as:
Sorbitan monolaurates, monooleates, monostearates, sesquioleates, trioleates, tristearates etc.
or sucrose esters such as:
Sucrose palmitate-stearate 7, sucrose dipalmitate 11, sucrose palmitate-stearate 15
or polyoxyethylene ethers such. B. Brij types such as:
Brij 30, 35, 52, 56, 58, 72, 76, 78, 92, 97, 99, 700, 721 etc.
or polyoxyethylene ethers such as e.g. B. Triton types such as:
Triton X-100 (t-octylphenoxypolyethoxyethanol), X-15, X-35, X-45, X-102, X-114, X-155, X-165, X-207, X-305, X-405, X-705, N-42, N-57, N-60, N-101, B-1956, CG-110, XL-80N, CF-21, CF-32, CF-54, DF-12, DF- 16, WR-1339 (Tyloxapol)
or polyglycol ethers such as tergitol types such as:
Tergitol Type NP-4, NP-7, NP-9, NP-10, NP-35, NP-40, N-42, TMN-6, TMN-10, XD, XH, 15-S-5, 15- 5-7, 15-S-9, 15-S-12, 15-S-15, 15-S-30, Min Foam 1x, Min Foam 2x etc.
Diese Substanzen können auch in Gemischen mit Fetten und/oder Fettsäuren und/oder Ester eingesetzt werden nur als Gemisch oder als Lösungsvermittler (Emulsifier) für diese Enzymsubstrate. These substances can also be mixed with fats and / or fatty acids and / or esters are used only as a mixture or as solubilizers (emulsifiers) for these enzyme substrates.
Als Lösungsvermittler im HOS-System werden ggf. Detergentien (Tenside/Emulgatoren) eingesetzt.Detergents (surfactants / emulsifiers) may be used as solubilizers in the HOS system. used.
Als Gruppen dieser Verbidungen werden:
As groups of these connections:
- a) Nichtionische Tensidea) Nonionic surfactants
-
b) Ionische Tenside:
- 1. anionische Tenside
- 2. kationische Tenside
- 1. anionic surfactants
- 2. cationic surfactants
- c) Amphotere Tenside (Zwitterionische) undc) Amphoteric surfactants (zwitterionic) and
- d) Polymerverbindungs-Tensided) Polymer connection surfactants
eingesetzt.used.
Besonders bevorzugt werden unter den nichtionischen Tensiden Verbindungen eingesetzt
wie:
Fettsäureester von Alkoholen, Fettsäureester von Ethylenglycol, Fettsäureester von
Propylenglycol, Fettsäureester von Glycerin (Polyglycerin), Fettsäureester von Sorbit,
Fettsäureester von Pentaerythrit, Fettsäureester von Glycerinestern, von Essigsäure,
Milchsäure und Citronensäure, Fettsäureester von Saccharose, Fettamide, Fettsäureamide,
Fettsäurealkanolamide, Kondensierte Amide, Polyamide,
weiterhin Ester wie:
Polyoxyethylene Ester, Polyoxyethylene Ether, Polyglycolether, Polyoxyethylenesorbitan
Ester, Sorbitane Ester, Sucrose Ester und weiterhin:
Alkylpolyethylenglycol Ether, Alkylphenolpoly(ethylenglycol) Ether, Fettalkolholpolyglycol
Ether, Ethylenoxid Blockpolymere, Propylenoxid Blockpolymere, Alkyldemethylamineoxide,
Lanolin (Wollwachs), Bienenwachs, Walrat, Walratersatz, Lamecreme HT (Gemisch aus
Mono- und Diglyceriden von Citonensäureestern und Speisefetten), Tegomuls HT
(Monoglycerid aus Stearinsäure), Cethylalkohol, Emulsan (Methyl Glucose Sequistearate),
Ceralan (Polyglyceryl-3-Beeswax), Confonder (Sucrose Distearate), N,N-bis(3-D-
Gluconamidopropyl)-Cholamide (BIGCHAP), Decanol-N-methylglucamide, n-Decyl-α-D-
Glucopyranoside, n-Decyl-β-D-Glucopyranoside, n-Decyl-β-D-Maltopyranoside, Deoxy-
BIGCHAP, n-Dodecyl-β-D-Glucopyranoside, n-Dodecyl-α-D-Maltoside, n-Dodecyl-β-D-
Maltoside, Heptanoyl-N-methylglucamide, n-Heptyl-β-D-Glucopyranoside, N-Heptyl-β-D-
Thioglucopyränoside, n-Hexyl-β-D-Glucopyranoside, Igepal CA-630, 1-Monooleoyl-rac
glycerol, Nonanoyl-N-methylglucamide, n-Nonyl-α-D-Glucopranoside, n-Nonyl-β-D-
Glucopranoside, Octanoyl-N-methylglucamide, n-Octyl-α-D-Glucopyranoside, n-Octyl-β-D-
Glucopyranoside, Octyl-β-D-Thiogalactopyranoside, Octyl-β-D-Thioglucopyranoside, n-
Tetradecyl-β-D-Maltoside, n-Undecyl-β-D-Glucopyranoside.Among the nonionic surfactants, particular preference is given to using compounds such as:
Fatty acid esters of alcohols, fatty acid esters of ethylene glycol, fatty acid esters of propylene glycol, fatty acid esters of glycerin (polyglycerol), fatty acid esters of sorbitol, fatty acid esters of pentaerythritol, fatty acid esters of glycerol esters, of acetic acid, lactic acid and citric acid, fatty acid esters of sucrose, fatty amides, fatty acid amides, fatty acid amides, fatty amides Polyamides
further esters such as:
Polyoxyethylene esters, polyoxyethylene ethers, polyglycol ethers, polyoxyethylene esorbitan esters, sorbitane esters, sucrose esters and further:
Alkylpolyethylene glycol ether, alkylphenol poly (ethylene glycol) ether, fatty alcohol polyglycol ether, ethylene oxide block polymers, propylene oxide block polymers, alkyldemethylamine oxides, lanolin (wool wax), beeswax, walnut, walnut substitute, lama cream HT (mixture of mono- and diglycerides of citric acid esters and edible fats) (Teg from stearic acid), methyl alcohol, emulsan (methyl glucose sequesterate), ceralan (polyglyceryl-3-beeswax), confonder (sucrose distearate), N, N-bis (3-D-gluconamidopropyl) cholamide (BIGCHAP), decanol-N- methylglucamide, n-decyl-α-D-glucopyranoside, n-decyl-β-D-glucopyranoside, n-decyl-β-D-maltopyranoside, deoxy- BIGCHAP, n-dodecyl-β-D-glucopyranoside, n-dodecyl- α-D-maltoside, n-dodecyl-β-D-maltoside, heptanoyl-N-methylglucamide, n-heptyl-β-D-glucopyranoside, N-heptyl-β-D-thioglucopyrenoside, n-hexyl-β-D- Glucopyranoside, Igepal CA-630, 1-monooleoyl-rac glycerol, nonanoyl-N-methylglucamide, n-nonyl-α-D-glucopranoside, n-nonyl -D- glucopranoside, octanoyl-N-methylglucamide, n-octyl-α-D-glucopyranoside, n-octyl-β-D-glucopyranoside, octyl-β-D-thiogalactopyranoside, octyl-β-D-thioglucopyranoside, n-tetradecyl -β-D-maltosides, n-undecyl-β-D-glucopyranosides.
Besonders bevorzugt werden unter den kationischen Tensiden Verbindungen eingesetzt
wie:
Quartäre Ammoniumverbindungen, Fettaminsalze, Salze von Alkylendiaminen und
Polyaminen, quartäre Amidoaminverbindungen, Alkylaminsalze von Ethern und Estern
Alkylpyridiumsalze, Alkylimidazoliumsalze, Alkyloxazoliumsalze, Aminoxide wie
insbesondere:
Alkyltrimethylammoniumbromide, Benzalkonium Chloride, Benzethonium Chloride,
Benzyldimethyldodecylammonium Bromide, Benzyldiethylhexadecylammonium
Chloride, Benzyldimethyltetradecylammonium Chloride, Benzyltrimethylammonium
Methoxide, Cetyldimethylethylammonium Bromide, Cetylpyridinium, Decamethonium
Bromide, Dimethyldioctadecylammonium Bromide, Methylbenzethonium Chloride,
Methyltrioctylammonium Chloride, N,N',N'-Polyoxyethylene(10)-N-tallow-1,3-
diaminopropane, Cetylpyridium Chloride, Cethyltrimethylammonium Bromide;
Besonders bevorzugt werden unter den anionischen Tensiden Verbindungen eingesetzt
wie Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkanesulfonate, a-Olefinsulfonate, a-sulfo-
Fettsäuren Methylester, Fettalkoholsulfate, Fettsäuresulfonate, Fettsäureestersulfonate
Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate,
Oxoalkoholethersulfate wie insbesondere:
Aerosol 22, Aerosol-OT, Salze der Alginsüre, Salze der Caprylsäure,
Salze der Cholsäure, Salze der Pektinsäure, 1-Decanesulfonsäure, Dehydrocholsäure,
Deoxycholsäure, Dioctyl Sulfosuccinate, 1-Dodecanesulfonsäure, Glycocholsäure,
Glycodeoxycholsäure, 1-Heptansulfonsäure, 1-Hexansulfonsäure, N-Laurylsarcosine,
Lauryl Sulfate (Dodecyl sulfate), 1-Nonanesulfonsäure, 1-Octanesulfonsäure,
1-Pentansulfonsäure, Taurocholsäure, Taurodeoxycholsäure, Ochsengalle,
Zonyl FSA, Hyamine 1622, 2389, 3500, Dimethylbenzolsulfonsäure,
Triisopropylnaphthalenesulfonsäure, Triton 770, GR-SM, GR-7M, QS-15, QS-30, QS-44,
XQS-20, W-30, X-151, X-200, X-301;
besonders bevorzugt werden unter den zwitterionischen Tensiden Verbindungen eingesetzt
wie Alkylbetaine, Alkylsulfobetaine,
wie insbesondere:
CHAPS, CHAPSO; N-Decyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1propanesulfonate,
N-Dodecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate, N-Hexadecyl-N,N-dimethyl-3-
ammonio-1-propanesulfonate, N-Octadecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate
N-Octyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate, Phosphatidylcholine,
N-Tetradecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate;
besonders bevorzugt werden unter den Polymerverbindungs-Tensiden Verbindungen
eingesetzt wie:
Polyethyleneglycole (PEG) und Polypropylenglycole und deren Monomere:
Ethylenglycol, Propyleneglycol, Polyacrylsäuren, Polyvinylalkohole, Polyethyleneimine,
Polyethyleneoxide, Polydimethylsiloxane, Polyvinylpyrrolidone, allgemein Polysaccharide wie:
Pflanzengummis, Xantane, Pektine, Stärke und deren Derivative, Amylopectine, Cellulose und
deren Derivative, Glucane, Mannane, Algine, Galaktane, Arabane Xylane, Glukane, Mannane
und deren Derivate und Mischpolysaccharide, Cyclodextrine
Lignine, Ligninsulfonsäuren, Proteine wie Gelantine etc..Among the cationic surfactants, particular preference is given to using compounds such as:
Quaternary ammonium compounds, fatty amine salts, salts of alkylenediamines and polyamines, quaternary amidoamine compounds, alkylamine salts of ethers and esters, alkylpyridium salts, alkylimidazolium salts, alkyloxazolium salts, amine oxides such as in particular:
Alkyltrimethylammonium bromides, benzalkonium chlorides, benzethonium chlorides, bromides Benzyldimethyldodecylammonium, Benzyldiethylhexadecylammonium chlorides, benzyldimethyltetradecyl ammonium chloride, benzyltrimethylammonium methoxide, Cetyldimethylethylammonium bromides, cetylpyridinium, decamethonium bromide, dimethyldioctadecylammonium bromide, methylbenzethonium chloride, methyltrioctylammonium chloride, N, N ', N'-Polyoxyethylene (10) - N-tallow-1,3-diaminopropane, cetylpyridium chloride, cethyltrimethylammonium bromide;
Among the anionic surfactants, particular preference is given to using compounds such as soaps, alkylbenzenesulfonates, alkanesulfonates, α-olefin sulfonates, α-sulfo fatty acids, methyl esters, fatty alcohol sulfates, fatty acid sulfonates, fatty acid ester sulfonates, alkyl sulfates, fatty alcohol ether sulfates,
Oxo alcohol ether sulfates such as in particular:
Aerosol 22, Aerosol-OT, salts of alginic acid, salts of caprylic acid, salts of cholic acid, salts of pectic acid, 1-decanesulfonic acid, dehydrocholic acid, deoxycholic acid, dioctyl sulfosuccinate, 1-dodecanesulfonic acid, glycocholic acid, glycodeoxychanesulfonic acid, 1-heptonic acid, 1-heptonic acid N-lauryl sarcosine, lauryl sulfate (dodecyl sulfate), 1-nonanesulfonic acid, 1-octanesulfonic acid, 1-pentanesulfonic acid, taurocholic acid, taurodeoxycholic acid, ox gall, zonyl FSA, hyamine 1622, 2389, 3500, dimethylbenzenesulfonic acid, triisopropylnaphthalenesulfonic acid, GR-7M, QS-15, QS-30, QS-44, XQS-20, W-30, X-151, X-200, X-301;
Among the zwitterionic surfactants, particular preference is given to using compounds such as alkylbetaines, alkylsulfobetaines,
such as in particular:
CHAPS, CHAPSO; N-decyl-N, N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate, N-dodecyl-N, N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate, N-hexadecyl-N, N-dimethyl-3-ammonio-1- propanesulfonate, N-octadecyl-N, N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate N-octyl-N, N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate, phosphatidylcholine, N-tetradecyl-N, N-dimethyl-3 -ammonio-1-propanesulfonate;
Among the polymer compound surfactants, compounds such as:
Polyethylene glycols (PEG) and polypropylene glycols and their monomers:
Ethylene glycol, propylene glycol, polyacrylic acids, polyvinyl alcohols, polyethylenimines, polyethylenoxides, polydimethylsiloxanes, polyvinylpyrrolidones, generally polysaccharides such as: vegetable gums, xantans, pectins, starch and their derivatives, amylopectins, cellulose and their derivatives, glucans, mannans, arabanes, arabucins, alginines , Mannans and their derivatives and mixed polysaccharides, cyclodextrins, lignins, ligninsulfonic acids, proteins such as gelatin, etc.
Als Systemkomponente 3 (HOS-system) (Oxidationsmittel: Peroxide oder Perverbindungen)
werden bevorzugt Verbindungen wie:
Peroxid (H2O2), organische Peroxide und Perverbindungen, wie:
Perborate, Persulphate, Percarbonate, Perphosphate, Percarbamide, Perchlorate u. a.
eingesetzt.As system component 3 (HOS system) (oxidizing agent: peroxides or per compounds), preference is given to compounds such as:
Peroxide (H 2 O 2 ), organic peroxides and per compounds, such as:
Perborates, persulphates, percarbonates, perphosphates, percarbamides, perchlorates etc. are used.
Als organische Peroxide werden bevorzugt eingesetzt Verbindungen wie:
3-Chlorperoxibenzoesäure, Monoperoxyphthalsäure-Mg-Salz, Di-tert.-butylperoxid,
Cumolhydroperoxid, Lauroylperoxid, Dicumylperoxid, Ethymethyl-keton-peroxid,
Benzoylperoxid, Diperoxidodecandionsäure-Na-Salz u. a..Compounds such as:
3-chloroperoxybenzoic acid, monoperoxyphthalic acid Mg salt, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, lauroyl peroxide, dicumyl peroxide, ethymethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, diperoxidodecanedioic acid Na salt and others.
Ebenso können Kombinationen von auch in Waschmitteln benutzen Bleichaktivatoren wie TAED (Tetraacetylethylendiamin), TAGU (Tetraacetylglycoluril) und iso-NOBS (Natrium-p-iso-nonanoyloxybenzolsulfonat) u. a. eingesetzt werden. Combinations of bleach activators also used in detergents can also be used such as TAED (tetraacetylethylenediamine), TAGU (tetraacetylglycoluril) and iso-NOBS (Sodium p-iso-nonanoyloxybenzenesulfonate) u. a. be used.
Als Sytemkomponente 4 (HOS-system) (Ketone) werden besonders bevorzugt Carbonylverbindungen der allgemeinen Formel I eingesetzt.System component 4 (HOS system) (ketones) are particularly preferred Carbonyl compounds of the general formula I used.
Die Reste R1 und R2 können gleich oder ungleich sein und aliphatische oder aromatische Gruppen darstellen. Weiterhin können die Reste R1 und R2 einen Ring bilden, der neben Kohlenstoff auch Heteroatome wie Stickstoff, Sauerstoffund Schwefel enthalten kann.The radicals R 1 and R 2 can be the same or different and represent aliphatic or aromatic groups. Furthermore, the radicals R 1 and R 2 can form a ring which, in addition to carbon, can also contain heteroatoms such as nitrogen, oxygen and sulfur.
Besonders bevorzugt sind 1,2-Diketone (Formel II) und 1,3-Diketone (Formel III) bzw.
Polyketone (Polyketide) sowie die tautomeren Enole (Formel IV),
1,2-Diketones (formula II) and 1,3-diketones (formula III) or polyketones (polyketides) and the tautomeric enols (formula IV) are particularly preferred,
wobei die Reste R3 bis R6 jeweils wieder gleich oder ungleich sein können und aliphatische oder aromatische Gruppen darstellen können. Weiterhin können die Reste R3 und R4 und die Reste R5 und R6 einen gemeinsamen Ring bilden, der neben Kohlenstoff auch Heteroatome wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel enthalten kann.where the radicals R 3 to R 6 can each be the same or different and can represent aliphatic or aromatic groups. Furthermore, the radicals R 3 and R 4 and the radicals R 5 and R 6 can form a common ring which, in addition to carbon, can also contain heteroatoms such as nitrogen, oxygen or sulfur.
Dabei ist die Möglickeit der Tautomerisierung bzw. der Ausbildung eines Resonanzhybrides von besonderer Bedeutung.Here is the possibility of tautomerization or the formation of a resonance hybrid really important.
Neben allgemeinen Carbonylverbindungen sind besonders bevorzugt Ketone wie allgemein Hydroxyketone, α,β-ungesättigte Ketone, Oxicarbonsäuren, Chinone und Halogenketone.In addition to general carbonyl compounds, ketones such as general are particularly preferred Hydroxyketones, α, β-unsaturated ketones, oxicarboxylic acids, quinones and halogen ketones.
Daraus weiterhin besonders bevorzugt sind:
Aceton, Methylethylketon, Diethylketon, Methyl-n-butylketon, Methyl-isobutylketon,
Cyclohexanon, Cyclopentanon, 2-Methylcyclohexanon, 3-Methylcyclohexanon,
4-Methylcyclohexanon, Dihydroxyaceton, Diacetyl (Monohydrazon), Diacetyl (Dihydrazon),
Acetophenon, p-Hydroxyacetophenon, 1-Phenylbutan-3-on, Pentan-3-on, Heptan-4-on,
Nonan-2-on, Cycloheptanon, Cyclooctanon, Cyclodecanon, Cyclododecanon, Cyclohexanon,
2-Methylcyclohexanon, 3-Methylcyclohexanon, 4-Methylcyclohexanon, Cyclopentanon, 2-
Methylcyclopentanon, 3-Methylcyclopentanon, Dimethylketon, Ethylpropylketon,
Methylamylketon, Acethylaceton, Pinakolin, Methyl-isopropylketon, Methyl-isoamylketon,
Ethylamylketon, Diisopropylketon, Diisobutylketon, Methyl-vinylketon, Methyl-
isopropenylketon, Mesityloxid, Isophoron, Hydroxyaceton, Methoxyaceton, 2,3-Pentandion,
2,3-Hexandion, Phenylaceton, Propiophenon, Benzophenon, Benzoin, Benzil, 4,4'-
Dimethoxybenzil, 4'-Methoxyacetophenon, 3'-Methoxyacetophenon, O-Ethylbenzoin, (2-
Methoxyphenyl)-aceton, (4-Methoxyphenyl)-aceton, Methoxy-2-propanon, Glyoxylsäure,
Benzylglyoxylat, Benzylaceton, Benzylmethylketon, Cyclohexylmethylketon, 2-Decanon,
Dicyclohexylketon, Diethylketon, Diisopropylketon, 3,3-Dimethyl-2-butanon,
Isobutylmethylketon, Isopropylmethylketon,
2-Methyl-3-heptanon, 5-Methyl-3-heptanon, 6-Methyl-5-hepten-2-on, 5-Methyl-2-hexanon,
2-Nonaon, 3-Nonaon,5-Nonaon, 2-Octanon, 3-Octanon, 2-Undecanon, 1,3-Dichloraceton,
1-Hydroxy-2-butanon, 3-Hydroxy-2-butanon, 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon, 2-
Adamantanon, Anthron, Bicyclo(3.2.0)hept-2-en-6-on, cis-Bicyclo(3.3.0)octan-3,7-dion, (1S)-
(-)-Campher, p-Chloranil, Cyclobutanon, Cyclododecanon, 1,3-Cyclohexandion,
1,4-Cyclohexandionmonoethylenketal, Dibenzosuberon, Ethyl-4-oxocyclohexancarboxylat,
Fluoren-9-on, 1,3-Indandion, Methylcyclohexanon, Phenylcyclohexanon, 4-
Propylcyclohexanon, 1,2,3,4-Tetrahydro-1-naphthalinon, 1,2,3,4-Tetrahydro-2-naphthalinon,
3,3,5-Trimethylcyclohexanon, 3-Acetoxy-2-cyclohexen-1-on,
Benzylidenaceton, (R)-(-)-Carvon, (S)-(-)-Carvon, Curcumin, 2-Cyclohexen-1-on, 2,3-
Diphenyl-2-cylcopropen-1-on, 2-Hydroxy-3-methyl-2-cyclopenten-1-on, Isophoron, α-Jonon,
β-Jonon, 3-Methoxy-2-cyclohexen-1-on, 3-Methyl-2-cyclopenten-1-on, 3-Methyl-3-penten-2-
on, Methylvinylketon, (R)-(+)-Pulegon, Tetraphenyl-2,4-cyclopentadien-1-on,
2,6,6-Trimethyl-2-cyclohexen-1,4-dion, 2-Acetylbenzoesäure, 1-Acetylnaphthalin,
2-Acetylnaphthalin, 3'-Aminoacetophenon, 4'-Aminoacetophenon, 4'-cyclohexylaceto
phenon, 3',4'-Diacetoxyacetophenon, Diacetylbenzol, 2',4'-Dihydroxyacetophenon, 2',5'-
Dihydroxyacetophenon, 2',6'-Dihydroxyacetophenon, 3,4-Dimethoxyacetophenon,
2'-Hydroxyacetophenon, 4'-Hydroxyacetophenon, 3'-Methoxyacetophenon, 4'-
Methoxyacetophenon, 2'-Methylacetophenon, 4'-Methylacetophenon, 2'-Nitroacetophenon,
3'-Nitroacetophenon, 4'-Nitroacetophenon, 4'-Phenylacetophenon, 3',4',5'-
Trimethoxyacetophenon, 4'-Aminopropiophenon, Benzoylaceton, Benzoylpropionsäure,
Benzylidenacetophenon, Cyclohexylphenylketon, Desoxybenzoin, 4',4'-Dimethoxybenzil, 1,3-
Diphenyl-1,3-propandion, O-Ethylbenzoin, Ethyl-benzoylacetat, Ethyl-(phenylglyoylat), 4'-
Hydroxypropiophenon, 1,3-Indandion, 1-Indanon, Isopropylphenylketon, 6-Methoxy-1,2,3,4-
tetrahydro-naphthalin-1-on, Methyl-phenylglyoxylat, Phenylglyoxylonitril, 1-Phenyl-1,2-
propandion-2-oxim, Propiophenon, Valerophenon, 2-Acetyl-γ-butyrolacton, 2-Acetylpyrrol,
1-Benzylpiperidin-4-on, Dehydracetsäure, 3,4-Dihydro-4,4-dimethyl-2H-pyran-2-on, 1,4-
Dihydro-4-pyridinon, N-Ethoxycarbonyl-4-piperidinon, 2-Furylmethylketon, 5-Hydroxy-2-
hydroxymethyl-4H-pyran-4-on, 3-Hydroxy-2-methyl-4-pyranon, 3-Indolylmethylketon, Isatin,
1-Methyl-4-piperidinon, Methyl-2-pyridylketon, Methyl-3-pyridylketon, Methyl-4-
pyridylketon, Methyl-2-thienylketon, Phenyl-2-pyridylketon, Phenyl-4-pyridylketon,
Tetrahydrofuran-2,4-dion, Tetrahydro-4H-pyran-4-on, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidon,
Xanthon, Acenaphthenchinon, Brenztraubensäure, (1R)-(-)- Campherchinon, (1S)-(+)-
Campherchinon, 3,5.Di-tert-butyl-o-benzochinon, 1,2-Dihydroxycyclobuten-3,4-dion, Ethyl-
(2-amino-4-thiazolyl)-glyoxylat, Ethyl-(phenylglyoxylat), Ethylpyruvat, 2,3-Hexandion, 3,4-
Hexandion, 3-Methyl-2-oxo-buttersäure, 3-Methyl-2-oxovaleriansäure, 4-Methyl-2-oxo-
valeriansäure, Methyl-phenylglyoxylat, 2-Oxobuttersäure, 2,3-Pentandion, 9,10-
Phenanthrenchinon, Acetoacetanilid, 2-Acetyl-γ-buttersäurelacton, 2-Acetylcyclopentanon,
Allyl-acetoacetat, Benzoylaceton, ter-Butylacetoacetat, 1,3-Cyclopentandion, Diethyl-3-
oxoglutarat, Dimethyl-acetylsuccinat, Dimethyl-3-oxoglutarat, 1,3-Diphenyl-1,3-propandion,
Ethyl-acetoacetat, Ethyl-benzoylacetat, Ethyl-butyrylacetat, Ethyl-2-oxocyclohexancarboxylat,
Ethyl-2-phenylacetoacetat, Methylacetoacetat, 2-Methyl-1,3-cyclohexandion, 2-Methyl-1,3-
cyclopentandion, Methyl-isobutyrylacetat, Methyl-3-oxopentanoat, Methylpivaloylacetat, 3-
Oxoglutarsäure, Tetrahydrofuran-2,4-dion, 2,2,6,6-Tetramethyl-3,5-heptandion, 3-
Benzoylpropionsäure, 1,4-Cyclohexandion, Dimethyl-acetylsuccinat, Ethyllävulinat, 2-
Aminoanthrachinon, Anthrachinon, p-Benzochinon, 1,4-Dihydroxyanthrachinon, 1,8-
Dihydroxyanthrachinon, 2-Ethylanthrachinon, Methyl-p-benzochinon, 1,4-Naphthochinon,
Tetramethyl-p-benzochinon, 2,2-Dimethyl-1,3-dioxan-4,6-dion, 2-Benzoylbenzoesäure, 3-
Benzoylpropionsäure, 5,6-Dimethoxyphthal-aldehydsäure, Glyoxylsäure, Lävolinsäure,
Methyl-(trans-4-oxo-2-pentenoat), Phthalaldehydsäure, Terephthalaldehydsäure,
Dibutylmaleinat, Dibuthylsuccinat, Dibutylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Diethyl
acetamidomalonat, Diethyladipat, Diethyl-Benzylmalonat, Diethyl-butylmalonat, Diethyl
ethoxymethylen-malonat, Diethylethylmalonat, Diethylfumarat, Diethylglutarat,
Diethyl-isopropylidenmalonat, Diethyl-maleinat, Diethylmalonat, Diethyl-methylmalonat,
Diethyloxalat, Diethyl-3-oxoglutarat, Diethyl-phenylmalonat, Diethylphthalat, Diethyl-pimelat,
Diethyl-sebacat, Diethyl-suberat, Diethyl-succinat, Diisobutylphthalat, Dimethyl
acethylendicarboxylat, Dimethyl-acetylsuccinat, Dimethyladipat, Dimethyl-2-minoterephthalat,
Dimethylfumarat, Dimethylglutaconat, Dimethylglutarat,
Dimethylisophthalat, Dimethylmalonat, Dimethyl-methoxymalonat, Dimethyl-
(methylensuccinat), Dimethyloxalat, Dimethyl-3-oxoglutarat, Dimethylphthalat,
Dimethylsuccinat, Dimethylterephthalat, Ethylenglycoldiacetat, Ethylenglycoldimethacrylat,
Monoethylfumarat, Monoethylmalonat, Monoethyladipat, Monomethylphthalat,
Monomethylpimelat, Monomethylterphthalat, 1,2-Propylenglycoldiacetat, Triethyl
methantricarboxylat, Trimethyl-1,2,3-propantricarboxylat, 3-Acetoxy-2-cyclohexen-1-on,
Allyl-acetoacetat, Allyl-(cyanacetat), Benzylacetoacetat, tert-Butylacetoacetat,
Butylcyanacetat, Chlorogensäure-Hemihydrat, Cumarin-3-Carbonsäure, Diethyl
ethoxycarbonylmethanphosphonat, Dodecylgallat, Dodecyl-3,4,5-trihydroxybenzoat, (2,3-
Epoxypropyl)-methacrylat, (2-Ethoxyethyl)acetat, Ethyl-(acetamidocyanacetat),
Ethylacetoacetat, Ethyl-2-aminobenzoat, Ethyl-(3-aminopyrazol-4-carboxylat), Ethyl
benzoxylacetat, Ethyl-butyrylacetat, Ethyl-cyanacetat, Ethyl-(2-cyan-3-ethoxyacrylat), Ethyl
cyanformiat, Ethyl-2-cyanpropionat, Ethyl-(3,3-diethoxypropionat),
Ethyl-1,3-dithian-2-carboxylat, Ethyl-(2-ethoxyacetat), Ethyl-2-furancarboxylat, Ethylgallat,
Ethyllävulinat, Ethylmandelat, Ethyl-2-methyllactat, Ethyl-4-nitrocinnamat, Ethyloxamat,
Ethyl-2-oxocyclohexancarboxylat, Ethyl-4-oxocyclohexancarboxylat, Ethyl-5-oxohexanoat,
Ethyl-2-phenylacetoacetat, Ethyl-2-phenylacetoacetat, Ethyl-(phenylglyoxylat), Ethyl-4-
piperidincarboxylat, Ethyl-2-pyridincarboxylat, Ethyl-3-pyridincarboxylat, Ethyl-4-
pyridincarboxylat, Ethylpyruvat, Ethylthioglycolat, Ethyl-3,4,5-trihydroxybenzoat, (2-
Hydroxyethyl)-methacrylat, (2-Hydroxypropyl)-methacrylat, 3-Indolacetat, (2-Methoxyethyl)-
acetat, (1-Methoxy-2-propyl)-acetat, Methylacetoacetat, Methyl-2-aminoabenzoat, Methyl-3-
aminocroconat, Methyl-cyanacetat, Methyl-(4-cyanbenzoat), Methyl-(4-formylbenzoat),
Methyl-2-furancarboxylat, Methyl-isobutyrylacetat, Methyl-methoxyacetat, Methyl-2-
methoxybenzoat, Methyl-3-oxopentanoat, Methyl-phenylglyoxylat, Methyl
phenylsulfinylacetat, Methylpivaloylacetat, Methyl-3-pyridincarboxylat, 5-
Nitrofurfurylidendiacetat, Propylgallat, Propyl-3,4,5-trihydroxybenzoat, Methyl-(3-
methylthiopropionat), Acetamid, Acetanilid, Benzamid, Benzanilid, N,N-Diethylacetamid,
N,N-Dimethylformamid, N,N-Diethyl-3-methylbenzamid, Diethyltoluamid, N,N-
Dimethylacetamid, N,N-Dimethylformamid, N,N-Diphenylacetamid, N-Methylformamid,
N-Methylformanilid, N-Acetylthioharnstoff, Adipinsäurediamid,
2-Aminobenzamid, 4-Aminobenzamid, Bernsteinsäurediamid, Malonsäurediamid,
N,N'-Methylendiacrylamid, Oxalsärediamid, Pyrazin-2-carbonsäureamid, Pyridin-4-
carbonsäureamid, N,N,N',N'-Tetramethylbernsteinsäurediamid, N,N,N',N',-
Tetramethylglutarsäurediamid, Acetoacetanilid, Benzohydroxamsäure, Cyanacetamid, 2-
Ethoxybenzamid, Diethylacetamidomalonat, Ethyl-(acetamidocyanacetat), Ethyloxamat,
Hippursäure-Na-Salz, N-(Hydroxymethyl)-acrylamid, L-(-) Michsäureamid, 2'-Nitroacetanilid,
3'-Nitroacetanilid, 4'-Nitroacetanilid, Paracetamol, Piperin, Salicylanilid, 2-Acetyl-γ-
butyrolacton, γ-Butyrolacton, ε-Caprolacton, Dihydrocumarin, 4-Hydroxycumarin, 2(5H)-
Furanon, 2,5-Dihydro-5-methoxy-2-furanon, Phthalid, Tetrahydrofuran-2,4-dion, 2,2,6-
Trimethyl-1,3-dioxin-4-on, γ-Valerolacton, 4-Amino-1,3-dimethyluracil, Barbitursäure, O-
Benzylooxycarbonyl-N-hydroxy-succinimid, Bernsteinsäureimid, 3,6-Dimethylpiperazin-2,5-
dion, 5,5-Diphenylhydantoin, Ethyl-1,3-dioxoisoindolin-2-carboxylat, 9-Fluorenylmethyl
succinimidyl-carbonat, Hydantoin, Maleinimid, 3-Methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-on, 1-Methyl-
2-pyrrolidon, Methyluracil, 6-Methyluracil, Oxindol, Phenytoin, 1(2H)-Phthalazinon,
Phthalimid, 2,5-Piperazindion, 2-Piperidinon, 2-Pyrrolidon, Rhodanin, Saccharin, 1,2,3,6-
Tetrahydrophthalimid, 1,2,3,4-Tetrahydro-6,7-dimethoxy-chinazolin-2,4-dion, 1,5,5-
Trimethylhydantoin, 1-Vinyl-2-pyrrolidon, Di-tert-butyldicarbonat, Diethylcarbonat,
Dimethylcarbonat, Dimethyldicarbonat, Diphenylcarbonat, 4,5-Diphenyl-1,3-dioxol-2-on, 4,6-
Diphenylthieno(3,4-d)-1,3-dioxol-2-on-5,5-dioxid, Ethylencarbonat, Magnesium-methoxid
methyl-carbonat, Monomethylcarbonat-Na-Salz, Propylencarbonat, N-Allylharnstoff,
Azodicarbonsäurediamid, N-Benzylharnstoff, Biuret, 1,1'-Carbonyldiimidazol, N,N-
Dimethylharnstoff, N-Ethylharnstoff, N-Formylharnstoff, Harnstoff, n-Methylharnstoff, N-
Phenylharnstoff, 4-Phenylsemicarbazid, Tetramethylharnstoff, Semicarbazidhydrochlorid,
Diethyl-azodicarboxylat, Methylcarbamat, 1-(4-Methoxyphenyl)-2-(2-methoxy-phenoxy)-
ethanon, 1-(4-Methoxyphenyl)-2-(2-methoxy-phenoxy)-ethanol.
The following are particularly preferred:
Acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, dihydroxyacetone, diacetyl (monohydrazone), diacetyl (dihydrazone), hydroxophenophenophenophenone 1-phenylbutan-3-one, pentan-3-one, heptan-4-one, nonan-2-one, cycloheptanone, cyclooctanone, cyclodecanone, cyclododecanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, cyclopentanone, 2- methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, dimethyl ketone, ethyl propyl ketone, methyl amyl ketone, acetyl acetone, pinacoline, methyl isopropyl ketone, methyl isoamyl ketone, ethyl amyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl vinyl ketone, methyl isityl oxyacetone, methyl isophenyloxy acetone, mesophenyl oxyacone, mesophenyl oxyacetone, mesophenyl oxyacone, mesophenyl ketone, methyl isophenyl ketone, meso-2 3-pentanedione, 2,3-hexanedione, phenylacetone, propiophenone, benzophenone, benzoin, benzil, 4,4'-dimethoxybenzil, 4'-methoxyacetophenone, 3'-methoxyacetophenone, O-ethylbenzoin, (2-methoxyphenyl) - acetone, (4-methoxyphenyl) acetone, methoxy-2-propanone, glyoxylic acid, benzylglyoxylate, benzylacetone, benzylmethyl ketone, cyclohexylmethyl ketone, 2-decanone, dicyclohexyl ketone, diethyl ketone, diisopropyl ketone, 3,3-dimethyl-2-butanone, isobutylmethyl ketone
2-methyl-3-heptanone, 5-methyl-3-heptanone, 6-methyl-5-hepten-2-one, 5-methyl-2-hexanone, 2-nonaon, 3-nonaon, 5-nonaon, 2- Octanone, 3-octanone, 2-undecanone, 1,3-dichloroacetone, 1-hydroxy-2-butanone, 3-hydroxy-2-butanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 2-adamantanone, anthrone, Bicyclo (3.2.0) hept-2-en-6-one, cis-bicyclo (3.3.0) octan-3,7-dione, (1S) - (-) - camphor, p-chloroanil, cyclobutanone, cyclododecanone, 1,3-cyclohexanedione, 1,4-cyclohexanedione monoethylene ketal, dibenzosuberone, ethyl 4-oxocyclohexane carboxylate, fluoren-9-one, 1,3-indanedione, methylcyclohexanone, phenylcyclohexanone, 4-propylcyclohexanone, 1,2,3,4-tetrahydro- 1-naphthalinone, 1,2,3,4-tetrahydro-2-naphthalinone, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, 3-acetoxy-2-cyclohexen-1-one,
Benzylidene acetone, (R) - (-) - carvone, (S) - (-) - carvone, curcumin, 2-cyclohexen-1-one, 2,3-diphenyl-2-cyclopropen-1-one, 2-hydroxy- 3-methyl-2-cyclopenten-1-one, isophorone, α-Jonon, β-Jonon, 3-methoxy-2-cyclohexen-1-one, 3-methyl-2-cyclopenten-1-one, 3-methyl- 3-penten-2-one, methyl vinyl ketone, (R) - (+) - pulegon, tetraphenyl-2,4-cyclopentadien-1-one, 2,6,6-trimethyl-2-cyclohexen-1,4-dione, 2-acetylbenzoic acid, 1-acetylnaphthalene, 2-acetylnaphthalene, 3'-aminoacetophenone, 4'-aminoacetophenone, 4'-cyclohexylaceto phenone, 3 ', 4'-diacetoxyacetophenone, diacetylbenzene, 2', 4'-dihydroxy '- dihydroxyacetophenone, 2', 6'-dihydroxyacetophenone, 3,4-dimethoxyacetophenone, 2'-hydroxyacetophenone, 4'-hydroxyacetophenone, 3'-methoxyacetophenone, 4'-methoxyacetophenone, 2'-methylacetophenone, 4'-methylacetophenone -Nitroacetophenone, 3'-nitroacetophenone, 4'-nitroacetophenone, 4'-phenylacetophenone, 3 ', 4', 5'-trimethoxyacetophenone, 4'-aminopropiophenone, benzoylacetone, benzoylpropionic acid, benzylidene acetophenone, Cyclohexylphenyl ketone, deoxybenzoin, 4 ', 4'-dimethoxybenzil, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, O-ethylbenzoin, ethyl benzoylacetate, ethyl (phenylglyoylate), 4'-hydroxypropiophenone, 1,3-indanedione, 1 -Indanon, isopropylphenyl ketone, 6-methoxy-1,2,3,4-tetrahydro-naphthalin-1-one, methyl-phenylglyoxylate, phenylglyoxylonitrile, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-oxime, propiophenone, valerophenone, 2 -Acetyl-γ-butyrolactone, 2-acetylpyrrole, 1-benzylpiperidin-4-one, dehydroacetic acid, 3,4-dihydro-4,4-dimethyl-2H-pyran-2-one, 1,4-dihydro-4-pyridinone , N-ethoxycarbonyl-4-piperidinone, 2-furylmethyl ketone, 5-hydroxy-2-hydroxymethyl-4H-pyran-4-one, 3-hydroxy-2-methyl-4-pyranone, 3-indolylmethyl ketone, isatin, 1-methyl -4-piperidinone, methyl-2-pyridyl ketone, methyl 3-pyridyl ketone, methyl 4-pyridyl ketone, methyl 2-thienyl ketone, phenyl 2-pyridyl ketone, phenyl 4-pyridyl ketone, tetrahydrofuran-2,4-dione, tetrahydro -4H-pyran-4-one, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone, xanthone, acenaphthenequinone, pyruvic acid, (1R) - (-) - camphorquin on, (1S) - (+) - camphorquinone, 3,5-di-tert-butyl-o-benzoquinone, 1,2-dihydroxycyclobutene-3,4-dione, ethyl- (2-amino-4-thiazolyl) - glyoxylate, ethyl (phenylglyoxylate), ethyl pyruvate, 2,3-hexanedione, 3,4-hexanedione, 3-methyl-2-oxo-butyric acid, 3-methyl-2-oxovaleric acid, 4-methyl-2-oxo-valeric acid, Methylphenylglyoxylate, 2-oxobutyric acid, 2,3-pentanedione, 9,10-phenanthrenequinone, acetoacetanilide, 2-acetyl-γ-butyric acid lactone, 2-acetylcyclopentanone, allyl-acetoacetate, benzoylacetone, ter-butylacetoacetate, 1,3-cyclopentanedione Diethyl-3-oxoglutarate, dimethyl-acetylsuccinate, dimethyl-3-oxoglutarate, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, ethyl-acetoacetate, ethyl-benzoylacetate, ethyl-butyryl acetate, ethyl-2-oxocyclohexane carboxylate, ethyl-2- phenylacetoacetate, methyl acetoacetate, 2-methyl-1,3-cyclohexanedione, 2-methyl-1,3-cyclopentanedione, methyl isobutyrylacetate, methyl 3-oxopentanoate, methylpivaloyl acetate, 3-oxoglutaric acid, tetrahydrofuran-2,4-dione, 2, 2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, 3-benzoylpropio Acid, 1,4-cyclohexanedione, dimethyl acetyl succinate, ethyl levulinate, 2-aminoanthraquinone, anthraquinone, p-benzoquinone, 1,4-dihydroxyanthraquinone, 1,8-dihydroxyanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, methyl-p-benzoquinone, 1,4- Naphthoquinone, tetramethyl-p-benzoquinone, 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione, 2-benzoylbenzoic acid, 3-benzoylpropionic acid, 5,6-dimethoxyphthalaldehyde acid, glyoxylic acid, levolinic acid, methyl (trans -4-oxo-2-pentenoate), phthalaldehyde acid, terephthalaldehyde acid, dibutyl maleate, dibuthyl succinate, dibutyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, diethyl acetamidomalonate, diethyl adipate, diethyl benzyl malonate, diethyl butyl malonate, diethyl ethoxymethyl diethyl ethyl diethyl malate, diethyl ethoxymethyl Diethyl maleinate, diethyl malonate, diethyl methyl malonate, diethyl oxalate, diethyl 3-oxoglutarate, diethyl phenylmalonate, diethyl phthalate, diethyl pimelate, diethyl sebacate, diethyl suberate, diethyl succinate, diisobutyl phthalate, dimeth yl acetylene dicarboxylate, dimethyl acetyl succinate, dimethyl adipate, dimethyl 2-minoterephthalate, dimethyl fumarate, dimethyl glutaconate, dimethyl glutarate,
Dimethyl isophthalate, dimethyl malonate, dimethyl methoxymalonate, dimethyl (methylene succinate), dimethyl oxalate, dimethyl 3-oxoglutarate, dimethyl phthalate, dimethyl succinate, dimethyl terephthalate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol dimethacrylate, monoethyl fomate, monoethyl methyl malateate Triethyl methane tricarboxylate, trimethyl 1,2,3-propane tricarboxylate, 3-acetoxy-2-cyclohexen-1-one, allyl acetoacetate, allyl (cyanoacetate), benzylacetoacetate, tert-butylacetoacetate, butylcyanoacetate, chlorogenic acid hemihydrate, coumarin -Carboxylic acid, diethyl ethoxycarbonylmethanephosphonate, dodecyl gallate, dodecyl 3,4,5-trihydroxybenzoate, (2,3-epoxypropyl) methacrylate, (2-ethoxyethyl) acetate, ethyl (acetamidocyanate acetate), ethyl acetoacetate, ethyl 2-aminobenzoate, ethyl - (3-aminopyrazole-4-carboxylate), ethyl benzoxy acetate, ethyl butyrylacetate, ethyl cyanoacetate, ethyl (2-cyano-3-ethoxyacrylate), ethyl cyano formate, ethyl 2- cyanopropionate, ethyl (3,3-diethoxypropionate),
Ethyl 1,3-dithiane-2-carboxylate, ethyl (2-ethoxyacetate), ethyl 2-furan carboxylate, ethyl gallate, ethyl levulinate, ethyl almondate, ethyl 2-methyl lactate, ethyl 4-nitrocinnamate, ethyl oxamate, ethyl 2-ethyl oxocyclohexane carboxylate, ethyl 4-oxocyclohexane carboxylate, ethyl 5-oxohexanoate, ethyl 2-phenylacetoacetate, ethyl 2-phenylacetoacetate, ethyl (phenylglyoxylate), ethyl 4-piperidinecarboxylate, ethyl 2-pyridinecarboxylate, ethylcarboxylate, ethyl Ethyl 4-pyridinecarboxylate, ethyl pyruvate, ethyl thioglycolate, ethyl 3,4,5-trihydroxybenzoate, (2-hydroxyethyl) methacrylate, (2-hydroxypropyl) methacrylate, 3-indole acetate, (2-methoxyethyl) acetate, (1 Methoxy-2-propyl) acetate, methyl acetoacetate, methyl 2-aminoabenzoate, methyl 3-aminocroconate, methyl cyanoacetate, methyl (4-cyanobenzoate), methyl (4-formylbenzoate), methyl 2-furan carboxylate, Methyl isobutyrylacetate, methyl methoxy acetate, methyl 2-methoxybenzoate, methyl 3-oxopentanoate, methyl phenylglyoxylate, methyl phenylsulfinyl acetate, methyl pivaloylacetate, methyl-3 -pyridinecarboxylate, 5-nitrofurfurylidene diacetate, propyl gallate, propyl 3,4,5-trihydroxybenzoate, methyl (3-methylthiopropionate), acetamide, acetanilide, benzamide, benzanilide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N -Diethyl-3-methylbenzamide, diethyltoluamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diphenylacetamide, N-methylformamide, N-methylformanilide, N-acetylthiourea, adipic acid diamide, 2-aminobenzamide, 4-aminobenzamide, Bernst , Malonic acid diamide, N, N'-methylenediacrylamide, oxalic acid diamide, pyrazine-2-carboxylic acid amide, pyridine-4-carboxylic acid amide, N, N, N ', N'-tetramethylsuccinic acid diamide, N, N, N', N ', - tetramethylglutaric acid diamide, acetoacetamide , Benzohydroxamic acid, cyanoacetamide, 2-ethoxybenzamide, diethylacetamidomalonate, ethyl (acetamidocyanacetate), ethyl oxamate, hippuric acid Na salt, N- (hydroxymethyl) -acrylamide, L - (-) michic acid amide, 2'-nitroacetanilide, 3'-nitroacetanilide 4'-nitroacetanilide, paracetamol, piperine, salicylanilide, 2-acetyl-γ-butyr olactone, γ-butyrolactone, ε-caprolactone, dihydrocoumarin, 4-hydroxycoumarin, 2 (5H) - furanone, 2,5-dihydro-5-methoxy-2-furanone, phthalide, tetrahydrofuran-2,4-dione, 2.2 , 6-trimethyl-1,3-dioxin-4-one, γ-valerolactone, 4-amino-1,3-dimethyluracil, barbituric acid, O-benzylooxycarbonyl-N-hydroxy-succinimide, succinimide, 3,6-dimethylpiperazin-2 , 5-dione, 5,5-diphenylhydantoin, ethyl 1,3-dioxoisoindoline-2-carboxylate, 9-fluorenylmethyl succinimidyl carbonate, hydantoin, maleimide, 3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one, 1-methyl-2-pyrrolidone, methyluracil, 6-methyluracil, oxindole, phenytoin, 1 (2H) -phthalazinone, phthalimide, 2,5-piperazinedione, 2-piperidinone, 2-pyrrolidone, rhodanine, saccharin, 1,2,3 , 6-tetrahydrophthalimide, 1,2,3,4-tetrahydro-6,7-dimethoxy-quinazoline-2,4-dione, 1,5,5-trimethylhydantoin, 1-vinyl-2-pyrrolidone, di-tert-butyl dicarbonate , Diethyl carbonate, dimethyl carbonate, dimethyl dicarbonate, diphenyl carbonate, 4,5-diphenyl-1,3-dioxol-2-one, 4,6-diphenylthieno (3,4-d) -1,3-dioxol-2-one-5, 5 -dioxide, ethylene carbonate, magnesium methoxide methyl carbonate, monomethyl carbonate sodium salt, propylene carbonate, N-allyl urea, azodicarboxylic acid diamide, N-benzyl urea, biuret, 1,1'-carbonyl diimidazole, N, N-dimethyl urea, N-ethyl urea, N Formyl urea, urea, n-methyl urea, N-phenyl urea, 4-phenylsemicarbazide, tetramethyl urea, semicarbazide hydrochloride, diethyl azodicarboxylate, methyl carbamate, 1- (4-methoxyphenyl) -2- (2-methoxy-phenoxy) ethanone, 1- ( 4-methoxyphenyl) -2- (2-methoxy-phenoxy) -ethanol.
Weiterhin bevorzugt sind Anhydride wie:
Benzoesäureanhydrid, Benzol-1,2,4,5-tetracarbonsäure-1,2,4,5-dianhydrid, 3,3',4,4'-
Benzophenontetracarbonsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid,
Crotonsäureanhydrid, cis-1,2-Cyclohexandicarbonsäureanhydrid, Di-tert-butyldicarbonat,
Dimethyldicarbonat, Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, Epicon B4400, Essigsäureanhydrid,
Glutarsäureanhydrid, Hexansäureanhydrid, Isatosäureanhydrid, Isobuttersäureanhydrid,
Isovaleriansäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Naphthalin-1,8-dicarbonsäureanhydrid,
3-Nitrophthalsäureanhydrid, 5-Norboren-2,3-dicarbonsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid,
2.Phenylbuttersäureanhydrid, Pivalinsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid, cis-1,2,3,6-
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Valeriansäureanhydrid.Anhydrides such as:
Benzoic anhydride, benzene-1,2,4,5-tetracarboxylic acid-1,2,4,5-dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid anhydride, succinic acid anhydride, butyric acid anhydride, crotonic acid anhydride, cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, Di-tert-butyl dicarbonate, dimethyl dicarbonate, dodecenylsuccinic anhydride, Epicon B4400, acetic anhydride, glutaric anhydride, hexanoic anhydride, isatoic anhydride, isobutyric anhydride, isovaleric anhydride, maleic anhydride, naphthalenic anhydride, naphthalenic anhydride , 2ndphenylbutyric anhydride, pivalic anhydride, propionic anhydride, cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, valeric anhydride.
Besonders bevorzugt sind Benzophenone wie:
Benzophenon; 4-Aminobenzophenon, 2-Amino-5-chlorbenzophenon, Benzophenon-2-
carbonsäure, (S)-(-)-2-(N-Benzopropyl)-aminobenzophenon, 4,4'-Bis-(dimethylamino)-
benzophenon, 4,4'-Bis-(diethylamino)-benzophenon, 3,4-Dimethoxybenzophenon,
4,4'-Dihydroxybenzophenon, 2,4-Dihydroxybenzophenon, 4-Hydroxybenzophenon,
2-Hydroxy-4-Methoxybenzophenon, 4-Methoxybenzophenon, 4,4'-Dimethoxybenzo-phenon,
2,2',4,4'Tetrahydroxybenzophenon, 2-Chlorbenzophenon.Benzophenones such as:
benzophenone; 4-aminobenzophenone, 2-amino-5-chlorobenzophenone, benzophenone-2-carboxylic acid, (S) - (-) - 2- (N-benzopropyl) -aminobenzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) - benzophenone, 4 , 4'-bis (diethylamino) benzophenone, 3,4-dimethoxybenzophenone, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 4-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 4-methoxybenzophenone, 4,4 '-Dimethoxybenzo-phenone, 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2-chlorobenzophenone.
Neben den genannten H2O2 und Superoxid generierenden Enzymsystemen kommen auch
bevorzugt andere Enzyme aus der Klasse 1 (Oxidoreduktasen) gemäß Internationaler Enzym-
Nomenklature: Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology
(Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, S. 24 bis 154)
für diesen Zweck in Betracht, besonders bevorzugt Enzyme der Klassen:
Cellobiose:. quinone-1-oxidoreductase 1.1.5.1, Bilirubinoxidase 1.3.3.5, Cytochromoxidase
1.9.3, Oxigenasen, Lipoxigenasen, Cytochrom P 450 Enzyme, 1.13, 1.14, Superoxid
dismutase 1.15.11, Ferrioxidase, z. B. Ceruloplasmin 1.16.3.1 und insbesondere bevorzugt
Enzyme der Klasse 1.10, die auf Biphenole und verwandte Verbindungen wirken. Sie
katalysieren die Oxidation von Biphenolen und Ascorbaten. Als Akzeptoren fungieren
NAD+, NADP+ (1.10.1), Cytochrome (1.10.2), Sauerstoff (1.10.3) oder andere
(1.10.99). Von diesen wiederum sind Enzyme der Klasse 1.10.3 mit Sauerstoff
(O2) als Akzeptor besonders bevorzugt.
In addition to the H 2 O 2 and superoxide-generating enzyme systems mentioned, other enzymes from class 1 (oxidoreductases) according to the International Enzyme Nomenclature: Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992) are also preferred , Pp. 24 to 154) for this purpose, particularly preferably enzymes of the classes:
Cellobiose :. quinone-1-oxidoreductase 1.1.5.1, bilirubin oxidase 1.3.3.5, cytochrome oxidase 1.9.3, oxigenases, lipoxygenases, cytochrome P 450 enzymes, 1.13, 1.14, superoxide dismutase 1.15.11, ferrioxidase, e.g. B. ceruloplasmin 1.16.3.1 and particularly preferably class 1.10 enzymes which act on biphenols and related compounds. They catalyze the oxidation of biphenols and ascorbates. NAD + , NADP + (1.10.1), cytochrome (1.10.2), oxygen (1.10.3) or others (1.10.99) act as acceptors. Of these in turn, class 1.10.3 enzymes with oxygen (O 2 ) as the acceptor are particularly preferred.
Von den Enzymen dieser Klasse sind insbesondere die Enzyme Catechol Oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-Ascorbate Oxidase (1.10.3.3), O- Aminophenol Oxidase (1.10.3.4) und Laccase (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2) bevorzugt, wobei die Laccasen (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2.) insbesondere bevorzugt sind.Of the enzymes in this class, the enzymes in particular are catechol Oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-Ascorbate Oxidase (1.10.3.3), O- Aminophenol oxidase (1.10.3.4) and laccase (benzene diol: oxigen Oxidoreductase) (1.10.3.2) preferred, the laccases (benzenediol: Oxigen Oxidoreductase) (1.10.3.2.) Are particularly preferred.
Weiterhin besonders bevorzugt sind die Enzyme der Gruppe 1.11., die auf ein Peroxid als Akzeptor wirken. Diese einzige Subklasse (1.11.1) enthält die Peroxidasen. Ganz besonders bevorzugt sind hier die Cytochrom C Peroxidasen (1.11.1.5), Catalase (1.11.1.6), die Peroxidase (1.11.1.7) die Iodid- Peroxidase (1.11.1.8), die Glutathione-Peroxidase (1.11.1.9), die Chlorid Peroxidase (1.11.1.10), die L-Ascorbat-Peroxidase (1.11.1.11), die Phospholipid-Hydroperoxid-Glutathione-Peroxidase (1.11.1.12), die Mangan Peroxidase (1.11.1.13) und die Diarylpropan-Peroxidase (Ligninase, Lignin Peroxidase) (1.11.1.14).Enzymes from group 1.11., Which correspond to a Peroxide act as an acceptor. This only subclass (1.11.1) contains the Peroxidases. The cytochrome C are very particularly preferred here Peroxidases (1.11.1.5), Catalase (1.11.1.6), the peroxidase (1.11.1.7) the iodide Peroxidase (1.11.1.8), the glutathione peroxidase (1.11.1.9), the chloride Peroxidase (1.11.1.10), the L-ascorbate peroxidase (1.11.1.11), the Phospholipid-hydroperoxide-glutathione-peroxidase (1.11.1.12), the manganese peroxidase (1.11.1.13) and the diarylpropane peroxidase (ligninase, lignin peroxidase) (1.11.1.14).
Systemkomponente (B) der erfindungsmäßigen Oxidations und/oder Bleichsysteme besteht
aus einer speziellen Precurser-Komponente die entweder enzymatisch gebildet wird
oder eine oxidierbare oder in Bezug auf Systemkomponente (A) reaktive Verbindung darstellt,
wobei die spezielle Precurser-Komponente in (B) aus:
System component (B) of the oxidation and / or bleaching systems according to the invention consists of a special precursor component which is either formed enzymatically or an oxidizable or reactive compound with respect to system component (A), the special precursor component in (B) consisting of:
- A) speziellen Verbindungen besteht, die enzymatisch oder in situ NO, NO+ oder NO- freisetzen können, welche mit (A) reaktive Stickstoffspezies (RNS) bilden wie z. B. Peroxynitrit oder die korrespondierende wesentlich aktivere Säureform.A) there are special compounds which can release enzymatically or in situ NO, NO + or NO - which form with (A) reactive nitrogen species (RNS) such as B. peroxynitrite or the corresponding much more active acid form.
Aus der Literatur ist bekannt, dass Peroxynitrit aus NO + Superoxid, NO+ + H2O2 und aus NO- + O2 gebildet werden kann.It is known from the literature that peroxynitrite can be formed from NO + superoxide, NO + + H 2 O 2 and from NO - + O 2 .
Dabei ist Peroxynitrit im Alkalischen bei pH-Werten < 11 relativ stabil, während es (pKa-Wert: 6.8) in Abhängigkeit vom pH-Wert zunehmend die protonierte Säure bildet, die ein sehr hohes Oxidationspotential (2.1V) hat, allerdings ebenfalls in Abhängigkeit zum pH- Wert nur eine Halbwertzeit von Sekunden besitzt, wobei bei Vorhandensein von oxidierbaren Substanzen Radikale entstehen; Thiole und viele andere Biomoleküle werden oxidiert oder der Zerfall in Nitrat oder Salpetersäure herrscht vor.Peroxynitrite is relatively stable in alkaline at pH values <11, while (pK a value: 6.8), depending on the pH value, increasingly forms the protonated acid, which has a very high oxidation potential (2.1V), but also in Dependence on pH only has a half-life of seconds, whereby radicals are formed when oxidizable substances are present; Thiols and many other biomolecules are oxidized or the decomposition into nitrate or nitric acid predominates.
Die Säure, die in der aktivierten Transkonfiguration vorliegen kann, reagiert sehr schnell mit Metallkomplexen unter heterolischem Zerfall (NO2 + und OH-), was eine starke Nitrierungsfähigkeit beinhaltet, was meistens unerwünscht ist.The acid, which can be present in the activated transconfiguration, reacts very quickly with metal complexes with heterolic decomposition (NO 2 + and OH - ), which implies a strong nitriding ability, which is mostly undesirable.
Als Precursorstoffe zur Generierung von NO, NO+ oder NO- zur Reaktion mit Komponente
(A) → reaktive Sauerstoffspezies (ROS) zur Herstellung von Peroxinitrit kommen folgende
Stoffe mit Vorzug in Betracht:
O-Nitro und O-Nitroso-Verbindungen wie:
organische Nitrate/nitrite wie:
Glycerin trinitrat, Isosorbid-5-mononitrat, Isobutyl Nitrat, Isopentyl Nitrat, Ethyl Nitrit;
Isobutyl Nitrit, Amyl Nitrit (Isopentyl Nitrit),
S-Nitro- und S-Nitrosoverbindungen wie Thionitrate und Thionitrite (S-Nitrosothiole) wie:
S-Nitroso-N-acetyl-D,L-penicillamin, S-Nitrosoglutathion, N-acetyl-S-nitrosopenicillaminyl-S-
nitrosopenicillamin, S-Nitrosocystein,
N-Nitroso-Verbindungen wie:
N-Hydroxy-N-Nitrosamine; N-Nitrosamide, Nitrosoguanidine, N-Nitrosohydrazine und N-
Nitrosimine wie:
N-Nitrosodimethylamin, N-methyl-N-nitrosoharnstoff, 1-Methyl-3-nitrosoguanidin,
Streptozocin, N-Nitroso-N-phenylhydroxylamin (Kupferron).The following substances are preferred as precursor substances for generating NO, NO + or NO - for reaction with component (A) → reactive oxygen species (ROS) for the production of peroxynitrite:
O-nitro and O-nitroso compounds such as:
organic nitrates such as:
Glycerol trinitrate, isosorbide-5-mononitrate, isobutyl nitrate, isopentyl nitrate, ethyl nitrite; Isobutyl nitrite, amyl nitrite (isopentyl nitrite),
S-nitro and S-nitroso compounds such as thionitrates and thionitrites (S-nitrosothiols) such as:
S-nitroso-N-acetyl-D, L-penicillamine, S-nitrosoglutathione, N-acetyl-S-nitrosopenicillaminyl-S-nitrosopenicillamine, S-nitrosocysteine,
N-nitroso compounds such as:
N-hydroxy-N-nitrosamines; N-nitrosamides, nitrosoguanidines, N-nitrosohydrazines and N-nitrosimines such as:
N-nitrosodimethylamine, N-methyl-N-nitrosourea, 1-methyl-3-nitrosoguanidine, streptozocin, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine (copper ron).
Ebenso besonders bevorzugt sind Diazeniumdiolate (NONOate) wie:
Sper/NO, DEA/NO, DETA/NO (NOC-18), MAMA/NO (NOC-19), PAPA/NO (NOC-15),
NOC-5, NOC-7, NOC-12, CNO-4 und CNO-5.Diazenium diolates (NONOates) such as:
Sper / NO, DEA / NO, DETA / NO (NOC-18), MAMA / NO (NOC-19), PAPA / NO (NOC-15), NOC-5, NOC-7, NOC-12, CNO-4 and CNO-5.
Ebenso bevorzugt sind C-Nitro- und Nitrosoverbindungen wie:
4-Nitrophenol, 3-Nitropropionsäure, 2-Methyl-2-nitrosopropan, Phenyl-N-t-butyl Nitron.
Likewise preferred are C-nitro and nitroso compounds such as:
4-nitrophenol, 3-nitropropionic acid, 2-methyl-2-nitrosopropane, phenyl-Nt-butyl nitrone.
Des Weiteren besonders bevorzugt sind Oxime wie:
NOR-3 und NOR-4 und heterocyclische NO Donatoren wie Sydnonimine wie:
Molsidomin, 3-Morpholinosydnonimin, N-Morpholino-N-nitrosaminoacetonitril/γ-
Cyclodextrin-Komplex.Oximes such as:
NOR-3 and NOR-4 and heterocyclic NO donors like Sydnonimine like:
Molsidomine, 3-morpholinosydnonimine, N-morpholino-N-nitrosaminoacetonitrile / γ-cyclodextrin complex.
Des Weiteren bevorzugt sind Oxadiazole (Furoxane), Oxatriazole und Oxatriazolimine wie:
4-Phenyl-3-furoxancarbonitril, GEA 3162, GEA 5024, GEA 5583 und
Nitroxyl-generierende Verbindungen wie:
Benzosulfohydroxamsäure (Piloty's Säure), Natriumtrioxotrinitrat (Angeli's Salz), Natrium
Nitroxyl, Diazetidin-di-N-oxid, Cyanamid, Hydroxylamin, N-Hydroxyguanidin, N-Hydroxy-L-
arginin.Oxadiazoles (furoxanes), oxatriazoles and oxatriazolimines such as:
4-phenyl-3-furoxane carbonitrile, GEA 3162, GEA 5024, GEA 5583 and
Nitroxyl-generating compounds such as:
Benzosulfohydroxamic acid (Piloty's acid), sodium trioxotrinitrate (Angeli's salt), sodium nitroxyl, diazetidine di-N-oxide, cyanamide, hydroxylamine, N-hydroxyguanidine, N-hydroxy-L-arginine.
Ebenso besonders bevorzugt sind anorganische NO Donatoren wie:
Natriumnitrit, Nitrosyslhydrogensulfat, Peroxynitrit, Nitrosyltetrafluoroborat, Nitrosylchlorid,
und Natriumazid.Inorganic NO donors such as:
Sodium nitrite, nitrosysl hydrogen sulfate, peroxynitrite, nitrosyl tetrafluoroborate, nitrosyl chloride, and sodium azide.
Ebenso bevorzugt sind Übergangs-Metall nitrosyle wie
Natrium Nitroprussid, Dinitrosyl-Eisen-Cystein Komplex, Pentachlornitrosylruthenium
Nitrosyl Komplexe von Eisen/Schwefel Clustern, und Pentacyanonitrosyl Komplexe von
Molybdat, Manganat und Wolframat.Transition metal nitrosyls such as are also preferred
Sodium nitroprusside, dinitrosyl iron-cysteine complex, pentachloronitrosyl ruthenium nitrosyl complexes of iron / sulfur clusters, and pentacyanonitrosyl complexes of molybdate, manganate and tungstate.
Der Einsatz von Natriumnitrit und HNO3 zur Generierung von NO2 oder der direkte Einsatz von NO2 bei der vorbehandelnden Delignifizierung und Bleiche von Zellstoff ist bekannt. Dieser Einsatz zielt auf eine Aktivierung des Zellstoffes, einen Schutz der Cellulose (Verhinderung des Festigkeitsverlustes des Zellstoffes) und auf eine Steigerung der Delignifizierung in den nachfolgenden Bleichschritten wie hauptsächlich O2-Delignifizierung stufe oder Peroxidstufe, es handelt sich also um eine Vorbehandlung.The use of sodium nitrite and HNO 3 to generate NO 2 or the direct use of NO 2 in the pretreating delignification and bleaching of pulp is known. This application is aimed at activating the pulp, protecting the cellulose (preventing the loss in strength of the pulp) and increasing the delignification in the subsequent bleaching steps, such as mainly the O 2 delignification stage or the peroxide stage, which is a pretreatment.
Diese Behandlung wird nahezu immer in der Kombination mit einer O2-Stufe angewendet.This treatment is almost always used in combination with an O 2 level.
Auch eine noch stärkere Nitrierung, als sie ohnehin bei der genannten Vorbehandlung auftritt, mit z. B. Nitrosylhydrogensulfat, dient dieser Vorbehandlung.Even an even stronger nitration than occurs in the pretreatment mentioned, with z. B. nitrosyl bisulfate, serves this pretreatment.
In keiner Weise wurde die Kombination von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und reaktiven Stickstoffspezies (RNS) zur Bildung von Peroxinitrit etc. angestrebt oder durchgeführt, sodass das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren in keiner Weise tangiert wird.In no way was the combination of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) to form peroxynitrite etc. or carried out so that the present inventive method does not affect in any way becomes.
Es ist auch generell bekannt, dass eine der üblichen chemischen Generierungen von
Peroxynitrit über die Reaktion von Nitrit (z. B. Natriumnitrit) im Sauren mit H2O2 vonstatten
gehen kann →
Entstehung von NO und v. a. NO+ It is also generally known that one of the usual chemical generations of peroxynitrite can take place via the reaction of nitrite (e.g. sodium nitrite) in acid with H 2 O 2 →
Formation of NO and especially NO +
Dabei wird so vorgegangen, dass angesäuertes Peroxid vorgeben wird, dann Nitrit und sofort mit Überschuss an NaOH die gebildete Säure in das im Alkalischen stabile Anion → Peroxynitrit (siehe oben) überführt wird.The procedure is to specify acidified peroxide, then nitrite and immediately With excess NaOH, the acid formed into the alkali stable anion → Peroxynitrite (see above) is transferred.
Es wurde nun völlig überraschenderweise nachgewiesen, dass im Gegensatz zu chemisch generiertem Peroxynitrit und dessen Einsatz z. B. bei der Delignifizierung von Zellstoff unter (A) I alkalischen Bedingungen (Das Peroxynitrit-Anion hat auch eine relativ hohe Oxidations kraft), d. h. der alkalische Einsatz bei Generierung in situ direkt im Zellstoff, oder (B) II beim Einsatz direkt im Zellstoff, wobei Natriumnitrit und H2O2 bei pH 3 zusammengebracht werden und eine etwas langsamere Bildung von Peroxinitrit als unter "in situ" Bedingungen stattfindet; bei einer Generierung, bei der enzymatisch H2O2, z. B. mit Glukose Oxidase (GOD) und Glukose) gebildet wird, d. h. kontinuierlich und langsam freigesetzt wird bei Gegenwart von Natriumnitrit und pH 4-4.5 (C) III eine wesentlich höhere Delignifizierung erreicht werden konnte und eine Nitrierung/Nitrosierung nahezu gänzlich verhindert werden konnte. Tabelle 1 zeigt die entsprechenden Ergebnisse: It has now surprisingly been proven that, in contrast to chemically generated peroxynitrite and its use, e.g. B. in the delignification of pulp under (A) I alkaline conditions (the peroxynitrite anion also has a relatively high oxidation power), ie the alkaline use in generation directly in the pulp, or (B) II when used directly in the pulp where sodium nitrite and H 2 O 2 are brought together at pH 3 and the formation of peroxynitrite is somewhat slower than under "in situ"conditions; in a generation in which H 2 O 2 , e.g. B. with glucose oxidase (GOD) and glucose) is formed, ie continuously and slowly released in the presence of sodium nitrite and pH 4-4.5 (C) III a significantly higher delignification could be achieved and nitration / nitrosation could be almost completely prevented , Table 1 shows the corresponding results:
Damit ist zum ersten Mal völlig überraschend nachgewiesen, dass wahrscheinlich die aktive protonierte Form von Peroxynitrit oder andere reaktive Stickstoffspezies (RNS) aus NO, NO+ und kontinuierlicher Bildung von Reaktionspartnern wie z. B. H2O2 in der Lage sind mit sehr guter Performance Lignin abzubauen.This is, for the first time, completely surprisingly proven that the active protonated form of peroxynitrite or other reactive nitrogen species (RNS) from NO, NO + and continuous formation of reactants such as e.g. B. H 2 O 2 are able to break down lignin with very good performance.
Es wurde ebenfalls völlig überraschend gefunden, dass, wenn man das oben beschriebene HOS-System (ohne Ketone) + geeigneter Hydrochinone oder Phenole wie v. a. 1,4- Dihydroxyphenole bzw. 2,5 Dihydroxyphenole (→ wahrscheinliche Bildung von Superoxid) und geeignete Peroxynitritprecurser-Verbindungen wie z. B. Natriumnitrit (NO, NO+- Bildung) zusammengibt eine noch bessere Delignifizierung erreicht werden kann.It was also found completely surprisingly that if the HOS system described above (without ketones) + suitable hydroquinones or phenols such as, in particular, 1,4-dihydroxyphenols or 2.5 dihydroxyphenols (→ probable formation of superoxide) and suitable peroxynitrite precursors- Connections such as B. sodium nitrite (NO, NO + - formation) gives an even better delignification can be achieved.
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. Table 2 shows the results.
Es wurde weiterhin völlig überraschend festgestellt, dass bei Kombination von NO, NO+ oder NO- generierenden Enzymsystemen wie Katalase/H2O2/Natriumazid oder Katalase/H2O2/ Hydroxylamin (bzw. anstelle von Katalase Peroxidase) - wobei Na-azid und Hydroxylamin starke Inhibitoren für beide Enzyme sind - mit Komponente (A) z. B. GOD/Glukose oder HOS (ohne Keton) + Hydrochinon und/oder Phenol, d. h. bei gleichzeitiger kontinuierlicher Freisetzung von (ROS) = Peroxid bzw. Superoxid ebenfalls eine gute Ligninabbau-Performence erreicht werden kann.It was also found completely surprisingly that when combining NO, NO + or NO - generating enzyme systems such as catalase / H 2 O 2 / sodium azide or catalase / H 2 O 2 / hydroxylamine (or instead of catalase peroxidase) - where Na- azide and hydroxylamine are strong inhibitors for both enzymes - with component (A) z. B. GOD / glucose or HOS (without ketone) + hydroquinone and / or phenol, ie with simultaneous continuous release of (ROS) = peroxide or superoxide, a good lignin degradation performance can also be achieved.
Die Delignifizierungswerte liegen hier im Bereich von 22-25%.The delignification values here are in the range of 22-25%.
Ein in der Literatur als Superoxid-generierendes System bekanntes Enzymsystem:
Xanthinoxidase + Xanthin oder Acetaldehyd in Kombination mit SNAP = S-Nitroso-N-
acetylpenicillamine brachte nur eine geringfügige Delignifizierung, selbst bei hohen Konzen
trationen der Komponenten.An enzyme system known in the literature as a superoxide generating system:
Xanthine oxidase + xanthine or acetaldehyde in combination with SNAP = S-nitroso-N-acetylpenicillamine brought only a slight delignification, even at high concentrations of the components.
Darüber hinaus ist Xanthinoxidase für den großtechnischen Einsatz viel zu teuer. In addition, xanthine oxidase is far too expensive for large-scale use.
Generell werden neben den genannten Enzymen:
Hydrolasen v. a. Lipasen im HOS-System,
Katalasen und Peroxidasen als Releasing-Enzyme für NO, NO+ oder NO- aus den genannten
Precurseverbindungen auch bevorzugt andere Enzyme aus der Klasse 1 (Oxidoreduktasen)
gemäß Internationaler Enzym-Nomenklature: Committee of the International Union of
Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, S.
24 bis 154) angewendet wie:
Cellobiose: quinone-1-oxidoreductase 1.1.5.1, Bilirubinoxidase 1.3.3.5, Cytochromoxidase
1.9.3, Oxigenasen, Lipoxigenasen, Cytochrom P 450 Enzyme, 1.13, 1.14, Superoxid
dismutase 1.15.11, Ferrioxidase, z. B. Ceruloplasmin 1.16.3.1
und insbesondere bevorzugt Enzyme der Klasse 1.10, die auf Biphenole und verwandte
Verbindungen wirken. Sie katalysieren die Oxidation von Biphenolen und Ascorbaten. Als
Akzeptoren fungieren NAD+, NADP+ (1.10.1), Cytochrome (1.10.2), Sauerstoff (1.10.3) oder
andere (1.10.99). Von diesen wiederum sind Enzyme der Klasse 1.10.3 mit Sauerstoff
(O2) als Akzeptor besonders bevorzugt.In general, in addition to the enzymes mentioned:
Hydrolases, especially lipases in the HOS system,
Catalases and peroxidases as releasing enzymes for NO, NO + or NO - from the above-mentioned precursory compounds also preferably other enzymes from class 1 (oxidoreductases) according to the International Enzyme Nomenclature: Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, pp. 24 to 154) applied such as:
Cellobiose: quinone-1-oxidoreductase 1.1.5.1, bilirubin oxidase 1.3.3.5, cytochrome oxidase 1.9.3, oxigenases, lipoxygenases, cytochrome P 450 enzymes, 1.13, 1.14, superoxide dismutase 1.15.11, ferrioxidase, e.g. B. Ceruloplasmin 1.16.3.1
and particularly preferably class 1.10 enzymes which act on biphenols and related compounds. They catalyze the oxidation of biphenols and ascorbates. NAD + , NADP + (1.10.1), cytochrome (1.10.2), oxygen (1.10.3) or others (1.10.99) act as acceptors. Of these in turn, class 1.10.3 enzymes with oxygen (O 2 ) as the acceptor are particularly preferred.
Von den Enzymen dieser Klasse sind insbesondere die Enzyme Catechol Oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-Ascorbate Oxidase (1.10.3.3),O- Aminophenol Oxidase (1.10.3.4) und Laccase (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2) bevorzugt, wobei die Laccasen (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2.) insbesondere bevorzugt sind.Of the enzymes in this class, the enzymes in particular are catechol Oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-Ascorbate Oxidase (1.10.3.3), O- Aminophenol oxidase (1.10.3.4) and laccase (benzene diol: oxigen Oxidoreductase) (1.10.3.2) preferred, the laccases (benzenediol: Oxigen Oxidoreductase) (1.10.3.2.) Are particularly preferred.
Weiterhin besonders bevorzugt sind die Enzyme der Gruppe 1.11., die auf ein Peroxid als Akzeptor wirken. Diese einzige Subklasse (1.11.1) enthält die Peroxidasen. Ganz besonders bevorzugt sind hier die Cytochrom C Peroxidasen (1.11.1.5), die Iodid-Peroxidase (1.11.1.8), die Glutathione-Peroxidase (1.11.1.9), die Chlorid Peroxidase (1.11.1.10), die L-Ascorbat-Peroxidase (1.11.1.11), die Phospholipid-Hydroperoxid-Glutathione-Peroxidase (1.11.1.12), die Mangan Peroxidase (1.11.1.13) und die Diarylpropan-Peroxidase (Ligninase, Lignin Peroxidase) (1.11.1.14).Enzymes from group 1.11., Which correspond to a Peroxide act as an acceptor. This only subclass (1.11.1) contains the Peroxidases. The cytochrome C peroxidases are very particularly preferred here (1.11.1.5), the iodide peroxidase (1.11.1.8), the glutathione peroxidase (1.11.1.9), the chloride peroxidase (1.11.1.10), the L-ascorbate peroxidase (1.11.1.11), the phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase (1.11.1.12), the manganese peroxidase (1.11.1.13) and the diarylpropane peroxidase (ligninase, Lignin peroxidase) (1.11.1.14).
Dicyclopentadienyl-Komplexe von Metallen → Metallocene und im besonderen Dicyclopentadienyl-Komplexe des Eisens → Ferrocene sind in der Literatur als Katalysatoren für eine Vielzahl von Reaktionen beschrieben mit stark steigendem Interesse in den letzten Jahren. Neben den ursprünglich genutzten Sandwich-Komplexen werden auch immer mehr Halb-sandwich-Komplexe und multi-Sandwich-Komplexe benutzt.Dicyclopentadienyl complexes of metals → metallocenes and in particular Dicyclopentadienyl complexes of iron → Ferrocenes are in the literature as catalysts described for a variety of reactions with increasing interest in the last few Years. In addition to the originally used sandwich complexes, there are also more and more Half-sandwich complexes and multi-sandwich complexes are used.
Für die vorliegenden erfindungsgemäßen Anwendungen gibt es keine Literaturangaben.There are no references for the present applications according to the invention.
Es ist allerdings aus der Literatur bekannt, dass andere Übergangs-Metallkomplexe z. B. solche von Eisen, Mangan, Kupfer, Molybdän, Vanadium, Wolfram etc. allerdings mit völlig verschiedenen Liganden wie Häm, Phenanthrolin, Pyridin, Siderophoren etc. eingesetzt werden auch zusammen mit Peroxid um z. B. Bleiche in Waschmitteln oder Zellstoffdelignifizierung und/oder Bleiche durchzuführen. Dabei sind meistens auch nach Aktivierung des Peroxids die gebildeten Metallperoxo-Komplexe das eigentliche Oxidants.However, it is known from the literature that other transition metal complexes e.g. B. such of iron, manganese, copper, molybdenum, vanadium, tungsten etc., however, completely various ligands such as heme, phenanthroline, pyridine, siderophores etc. can be used also together with peroxide around z. B. bleach in detergents or pulp delignification and / or bleach. Most of the time, even after activation of the peroxide formed metal peroxo complexes the actual oxidant.
Obwohl für das Ferrocen und einige Derivate unter bestimmten Bedingungen eine oxidative Zerstörung des Komplexes nicht auszuschließen ist und auch Übergangsmetall verunreinigungen (hier v. a. Fe2+) bei den kommerziell erwerbbaren Verbindungen nicht unwahrscheinlich sind, konnte davon ausgehend eine Fenton-chemie bei Reaktion mit Peroxid nicht ausgeschlossen werden.Although the oxidative destruction of the complex cannot be ruled out under certain conditions for ferrocene and some derivatives, and transition metal impurities (especially Fe 2+ ) in the commercially available compounds are not unlikely, Fenton chemistry could not proceed from this on reaction with peroxide be excluded.
Diese Fenton Reaktionen oder die in zu hoher Konzentration vorliegenden Peroxo-Komplexe führten bisher z. B. bei der Behandlung von Zellstoff immer zu erheblichen Festigkeitsverlusten (gemessen meist durch den hohen Verlust an Celluloseviskosität), was diese Methoden neben den meist erheblichen Kosten für diese Komplexe für einen großtechnischen Einsatz unbrauchbar machen.These Fenton reactions or the peroxo complexes that are present in too high a concentration previously led z. B. always significant in the treatment of pulp Loss of strength (usually measured by the high loss of cellulose viscosity), what these methods besides the mostly considerable costs for these complexes for you Make industrial use unusable.
Die Aufgabe, diese Nachteile zu umgehen, wurde dadurch gelöst, dass vor allem Ferrocen oder bestimmte Ferrocen-Komplexe zusammen mit Komponente (A) der erfindungsmäßigen Oxidations und/oder Bleichverfahren, d. h. GOD + Glukose zur langsamen und kontinuierlichen Generation von Peroxid z. B. bei der Delignifizierung und/oder Bleiche von Zellstoff eingesetzt wurden.The task of avoiding these disadvantages was solved by the fact that ferrocene in particular or certain ferrocene complexes together with component (A) of the invention Oxidation and / or bleaching processes, d. H. GOD + slow and slow glucose continuous generation of peroxide e.g. B. in the delignification and / or bleaching of Pulp were used.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass eine erhebliche Delignifizierung bei gleichzeitigem sehr guten Erhalt der Festigkeiten auftrat.It has surprisingly been found that significant delignification in at the same time very good preservation of the strength occurred.
Des Weiteren wurde völlig überraschenderweise gefunden, dass Mediatoren vom NO-, NOH- oder HRNOH-Typ, die normalerweise im bekannten Laccase-Mediator-System Verwendung finden, oxidiert werden konnten, was z. T. durch Farbumschläge, die auch die Bildung von NO- Radikalen anzeigen, optisch verfolgt werden kann. Die entsprechende Delignifizierung war noch besser bei noch besserem Erhalt der Festigkeiten. Diese Tatsache machen dieses System zusätzlich auch kommerziell noch interessanter, da keine Laccase benötigt wird (die entsprechenden Mediatorverbindungen sind im Appendix I aufgeführt).Furthermore, it was surprisingly found that mediators of the NO, NOH or HRNOH type, normally used in the well-known laccase mediator system find, could be oxidized what z. T. by color changes, which also the formation of NO Show radicals, can be optically tracked. The corresponding delignification was even better with better maintenance of strength. This fact make this system additionally also more interesting commercially, since no laccase is required (the corresponding mediator connections are listed in Appendix I).
Dieses Ergebnis ist umso mehr überraschend, da die Oxidationspotentiale der verwendeten Verbindungen im Bereich von 0.4 bis 0.6 V liegen und somit alleine nicht in der Lage wären, die genannten Mediatoren zu oxidieren. Wie oben bereits erwähnt, sind die gebildeten Peroxo- Komplexe wahrscheinlich das aktive Oxidants.This result is all the more surprising since the oxidation potentials of those used Connections are in the range of 0.4 to 0.6 V and would therefore not be able to to oxidize the mediators mentioned. As already mentioned above, the peroxo- Probably complexes the active oxidant.
Des Weiteren konnte überraschenderweise gefunden werden, dass die Zugabe von geringen Mengen Sulfit, Sulfat oder Persulfat zu einer wesentlich verbesserten Performance (ver gleichbar mit der der oben genannten Mediatoren) bei Erhaltung der Festigkeiten führte. Hier wird ebenfalls eine Generierung von Sulfit, Sulfat oder Persulfatradikalen vermutet. Da, wie oben bereits erwähnt, auch die erfindungsgemäßen Anwendungen von Ferrocen + H2O2 unbekannt sind und überraschenderweise z. B. bei der Zellstoffdelignifizierung und/oder Bleiche bei optimierter Temperatur (= maximal 60°C), pH-Wert < pH 4, Stoffdichte und Verweilzeit eine gute Performance bei relativ guter Festigkeit möglich ist, könnte in diesem Fall auch ohne Komponente (A) gearbeitet werden.Furthermore, it was surprisingly found that the addition of small amounts of sulfite, sulfate or persulfate led to a significantly improved performance (comparable to that of the mediators mentioned above) while maintaining the strength. A generation of sulfite, sulfate or persulfate radicals is also suspected here. Since, as already mentioned above, the applications of ferrocene + H 2 O 2 according to the invention are unknown and, surprisingly, e.g. B. with pulp delignification and / or bleaching at an optimized temperature (= max. 60 ° C), pH <pH 4, consistency and residence time a good performance with relatively good strength is possible, in this case also without component (A) be worked.
Als Dicyclopentadienylkomplexe von Übergangsmetallen sollen alle die in dem Standardwerk: Gmelin's Handbuch der Anorganischen Chemie Teil 1-14: Eisenorganische Verbindungen, Springer Verlag, 1974 etc. aufgeführten Ferrocen-Verbindungen und Abkömmlinge eingesetzt werden.As dicyclopentadienyl complexes of transition metals, all those in the standard work should: Gmelin's Handbook of Inorganic Chemistry Part 1-14: Iron-organic compounds, Springer Verlag, 1974 etc. listed ferrocene compounds and derivatives become.
Ebenso sollen die in dem Standardwerk:
Ferrocenes (Homogeneous Catalysis, Organic Synthesis, Materials Science), VCH, 1995
aufgeführten Ferrocene, dessen Abkömmlinge und Mischmetallocene,
wie auch die in dem Standardwerk:
Metallocenes I und II, Wiley-VCH, 1998 aufgeführten Verbindungen zum Einsatz kommen.Likewise, in the standard work:
Ferrocenes (Homogeneous Catalysis, Organic Synthesis, Materials Science), VCH, 1995 listed ferrocenes, their descendants and mixed metallocenes,
like those in the standard work:
Metallocenes I and II, Wiley-VCH, 1998 compounds are used.
Insbesondere und bevorzugt sollen eingesetzt werden:
Ferrocen, Cyclopentadienyleisen-dicarbonyl Dimer, 1,1'-Ferrocendicarbonsäure, 1,1'-
Bis(diphenylphosphino)ferrocen, a-Methyl-ferrocenyl-methanol, Benzoylferrocen, Ferrocenium
Tetrafluoroborat, 1,2-Diferrocenylethan, Decamethylferrocen,
1,1'-Dimethylferrocen, Ferrocenaldehyd, Ferrocenium Hexalluorophosphat, Butyrylferrocen,
(Dimethylaminomethyl)ferrocen, Ferrocenacetonitril, Ferrocenboronsäure,
trans-4(2-(1-Ferrocenyl)vinyl)-1-methylpyridium Iodid.In particular and preferably, the following should be used:
Ferrocene, cyclopentadienyl iron dicarbonyl dimer, 1,1'-ferrocene dicarboxylic acid, 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene, a-methyl-ferrocenyl-methanol, benzoylferrocene, ferrocenium tetrafluoroborate, 1,2-diferrocenylethane, decamethylferrocene, 1,1 ' -Dimethylferrocene, ferrocene aldehyde, ferrocenium hexalluorophosphate, butyrylferrocene, (dimethylaminomethyl) ferrocene, ferroceneacetonitrile, ferrocene boronic acid, trans-4 (2- (1-ferrocenyl) vinyl) -1-methylpyridium iodide.
Des Weiteren bevorzugt eingesetzt werden, sollen Metallocene wie:
Methylcyclopentadienylmolybdenum Tricarbonyl Dimer, Bis-cyclopentadienyl-Kobalt,
Zirconocen Chlorid Hydrid, Bis-cyclopentadienyl-Vanadium, Cyclopentadienylwolfram
Tricarbonyl Dimer, Bis(cyclopentadienyl)nickel, (Methylcyclopentadienyl) Mangan
Tricarbonyl, Magnesocen, Cycopentadienylmolybdenum Tricarbonyl Dimer, Titanocen
Pentasulfid und Bis(cyclopentadienyl)mangan.Metallocenes such as:
Methylcyclopentadienylmolybdenum tricarbonyl dimer, bis-cyclopentadienyl-cobalt, zirconocene chloride hydride, bis-cyclopentadienyl-vanadium, cyclopentadienyl tungsten tricarbonyl dimer, bis (cyclopentadienyl) nickel, (methylcyclopentadienyl) manganese tricarbonylyl, magentene tricarbonylyl, magentene tricarbonylyl, magentene tricarbonylyl, magnesia trenocarbonyl, magnes ,
Es ist bekannt, dass bestimmte Organosulfonsäuren und Sulfonimidinsäuren durch Reaktion mit Peroxid im leicht alkalischen Bereich Perorganosulfonsäuren bzw. Sulfonimidin Persäuren bilden können. Bei Zugabe von Ketonen z. B. Aceton können die entsprechenden Dioxirane gebildet werden.It is known that certain organosulfonic and sulfonimidic acids react by reaction with peroxide in the slightly alkaline range perorganosulfonic acids or sulfonimidine peracids can form. When adding ketones z. B. acetone can the corresponding dioxiranes be formed.
Die entsprechenden aktiven Precursersubstanzen sind Sulfonylazole und die aktivsten Verbindungen z. B.: N-p-Toluenesulfonylimidazol, Toluenesufonamid, 1.(2- Mesitylenesulfonyl)-3-Nitro-1,2,4-Triazol, 1-(P-Tosyl)-3,4,4-Trimethylimidazolidin, und 1-(2-Mesitylenesulfonyl)-1H-1,2,4-triazol.The corresponding active precursor substances are sulfonyl azoles and the most active ones Connections z. E.g. N-p-toluenesulfonylimidazole, toluenesufonamide, 1. (2- Mesitylenesulfonyl) -3-nitro-1,2,4-triazole, 1- (P-tosyl) -3,4,4-trimethylimidazolidine, and 1- (2-mesitylenesulfonyl) -1H-1,2,4-triazole.
Die Verbindungen sind z. T. relativ teuer und nach Abreaktion zur entsprechenden Sulfonsäure inaktiv und nicht wieder recyclebar.The connections are e.g. T. relatively expensive and after reaction to the corresponding sulfonic acid inactive and not recyclable.
Deshalb sind sie für den großtechnischen Einsatz nicht geeignet.Therefore, they are not suitable for large-scale use.
Es findet sich auch in der Literatur keine Anwendung entsprechend den vorliegenden erfindungsmäßigen Oxidations und/oder Bleichverfahren.There is also no application in the literature corresponding to the present one Oxidation and / or bleaching processes according to the invention.
Die entsprechende Aufgabe eine kostengünstigere und machbare Alternative zur Verfügung zu stellen wurde dadurch gelöst, dass durch Reaktion von Komponente (A) enzymatisch durch GOD und Glukose kontinuierlich und langsam Peroxid zur Verfügung gestellt wurde, welches mit den entsprechenden Precursern in Komponente (B), den entsprechenden Organosulfon säuren, kontinuierlich z. B. Perorganosulfonsäuren bildet, welche mit zugesetzten Ketonen kontinuierlich Dioxirane bilden können.The task at hand is to provide a more affordable and feasible alternative was solved by reacting component (A) enzymatically GOD and glucose was provided continuously and slowly, which is peroxide with the corresponding precursors in component (B), the corresponding organosulfone acids, continuously z. B. forms perorganosulfonic acids, which with added ketones can continuously form dioxiranes.
Dies ist eine Voraussetzung, dass nur geringe Mengen an Substanz zugegeben werden müssen, die eine wirtschaftliche Verwendung in z. B. dem Bereich: Zellstoffdelignifizierung und/oder Bleiche erst möglich machen aber auch bei den anderen großtechnischen Anwendungen (siehe oben).This is a requirement that only small amounts of substance have to be added, an economical use in z. B. the area: pulp delignification and / or However, bleaching is only possible in other large-scale applications (see above).
Es wurde nun völlig überraschend festgestellt, dass bei kontinuierlicher Zuführung von H2O2 mittels z. B. GOD/Glukose zu den Organosulfonsäuren + Zusatz von Ketonen auch bei einer sehr geringen Menge von Sulfonsäure (< 2 kg pro to) eine sehr gute Delignifizierungsperformance bei sehr guten Festigkeitseigenschaften erhalten werden konnte. Der Vorteil für die Zellstoffindustrie liegt vor allem darin, dass keine großen Mengen an Aceton (bis zu 50 kg pro to und mehr) und Peroxoschwefelsäure (bis zu 25 kg/to und mehr), die meist in situ mittels konzentrierter Schwefelsäure und Peroxid gebildet werden muß, appliziert werden müssen, um eine signifikante Delignifizierung durch das gebildete Dioxiran zu erhalten. Dieses wird zudem noch von der Perschwefelsäure angegriffen und kann zerstört werden.It has now been found, completely surprisingly, that with continuous supply of H 2 O 2 by means of, for. B. GOD / glucose to the organosulfonic acids + addition of ketones, even with a very small amount of sulfonic acid (<2 kg per ton), a very good delignification performance with very good strength properties could be obtained. The main advantage for the pulp industry is that there are no large amounts of acetone (up to 50 kg per ton and more) and peroxosulfuric acid (up to 25 kg / ton and more), which are mostly formed in situ using concentrated sulfuric acid and peroxide must be applied in order to obtain significant delignification by the dioxirane formed. This is also attacked by persulfuric acid and can be destroyed.
Mit Vorzug werden folgende Organosulfonsäuren verwendet:
Phthalsulfathiazol, Cyclohaxansulfaminsäure-Na-salz, 2-Indanyl-p-toluenesulfonat, Sulfathiazol
Na-Salz, 6-Ethoxy-2-benzothiazolsulfonamid, 2-Nitrobenzenesulfonamid, 4-Toluenesulfonyl-
(4-nitroanilide), Sulfisomidine, p-Toluenesulfonyl Hydrazid, Sulfaguanidin,
Saccharin, Acesulfame K, Sulfamidsäure, N-p-Toluenesulfonylimidazol, N-(2-
Nitrophenylthio)saccharin, Diazald, Sulfamethazin, Sulfisoxazol, Sulfacetamid,
Sulfamethoxazol, (-)-N-(Phenylsulfonyl)glutaminsäure, N'-Acetylsulfanilamid-Na-Salz,
Benzolsulfonsäureamid, 4-(Phenylsulfonyl)-2-azetidinon, Sulfadiazin, Sulfamethazin, 1,1'-
Sulfonyldiimidazol, Sulfaphenazol, 4-Acetamidobenzenesulfonsäure, N-Cyclohexyl-P-
Toluenesufonamid, Ethyl O-Mesitylsulfonyxlacetohydroxamat, 1.(2-Mesitylenesulfonyl)-3-
Nitro-1,2,4-Triazol, 1-(P-Tosyl)-3,4,4-Trimethylimidazolidin, 8-(Tosyl-amino)quinoline,
1-(Phenylsulfonyl)1H-Benzotriazol, Hydroxybenzenesulfonamid, Ammoniumsulfamat, N1-
Acetylsulfonamid-Na-Salz, 2,4,6-Trimethylbenzenesulfonyl Hydrazid, 1-(2-
Mesitylenesulfonyl)-1H-1,2,4-triazol, 1-Tosylimidazol, Schwefeltrioxid Pyridin Komplex,
Methansulfonsäureanhydrid, Taurin, 1,4-Butansulton.
The following organosulfonic acids are preferably used:
Phthalatesulfathiazole, cyclohaxanesulfamic acid sodium salt, 2-indanyl-p-toluenesulfonate, sulfathiazole sodium salt, 6-ethoxy-2-benzothiazolesulfonamide, 2-nitrobenzenesulfonamide, 4-toluenesulfonyl- (4-nitroanilide), sulfisomidyl, p- Sulfaguanidine, saccharin, acesulfame K, sulfamic acid, Np-toluenesulfonylimidazole, N- (2-nitrophenylthio) saccharin, diazald, sulfamethazine, sulfisoxazole, sulfacetamide, sulfamethoxazole, (-) - N- (phenylsulfonyl) glutamic acid, N'-sulfane Salt, benzenesulfonic acid amide, 4- (phenylsulfonyl) -2-azetidinone, sulfadiazine, sulfamethazine, 1,1'-sulfonyldiimidazole, sulfaphenazole, 4-acetamidobenzenesulfonic acid, N-cyclohexyl-P-toluenesufonamide, ethyl O-mesitylsulfonyxes (2-acetohydroxylamate) ) -3- nitro-1,2,4-triazole, 1- (P-tosyl) -3,4,4-trimethylimidazolidine, 8- (tosylamino) quinolines, 1- (phenylsulfonyl) 1H-benzotriazole, hydroxybenzenesulfonamide, Ammonium sulfamate, N1-acetylsulfonamide sodium salt, 2,4,6-trimethylbenzenesulfonyl hydrazide, 1- (2-mesitylenesulfonyl) -1H-1,2,4-triazole, 1-tosylimidazole, sulfur trioxide, pyridine complex, methanesulfonic anhydride, taurine, 1,4-butanesultone.
Es ist aus der Literatur bekannt, dass im Alkalischen unter Cu2+-Katalyse und Überschuss an O2 und langsamer Zugabe von Sulfit, welches durch das Kupfer aktiviert wird, SO5 2--Ionen generiert werden können, d. h. Peroxomonoschwefelsäure-Anionen (Anionen der Caro'schen Säure), die z. B. als Delignifizierungs- und/oder Bleichagents in der Zellstoffbleiche Ver wendung finden. Die Generierung über diesen Weg würde die gefährliche und teure Bildung des Anions über - wie oben bereits erwähnt - Peroxid und Schwefelsäure ersparen oder die noch teurere Zugabe des Tripelsalzes Oxone.It is known from the literature that SO 5 2- ions, i.e. peroxomonosulfuric acid anions (anions), can be generated in alkaline under Cu 2+ catalysis and excess O 2 and slow addition of sulfite, which is activated by the copper Caro's acid), which, for. B. as delignification and / or bleaching agents in the cellulose bleaching Ver use. Generation via this route would save the dangerous and expensive formation of the anion via - as already mentioned above - peroxide and sulfuric acid or the even more expensive addition of the triple salt oxone.
Es ist bisher nur möglich, relativ geringe Mengen von SO5 2- über die beschriebene Methode (O2 im Überschuss, alkalischer pH-Wert, Cu-Katalyse, langsame Zudosierung von Sulfit) mittels starkem Rühren zu gewinnen.It has so far only been possible to obtain relatively small amounts of SO 5 2- using the method described (excess O 2 , alkaline pH, Cu catalysis, slow metering in of sulfite) by means of vigorous stirring.
Die Aufgabe, ein wesentlich besseres Verfahren zur Generierung von SO5 2- zur Verfügung zu stellen, wurde dadurch gelöst, dass mittels Systemkomponente (A) kontinuierlich Superoxid zur Verfügung gestellt wurde, welches mit dem durch Enzymwirkung von Systemkomponente (B) aktivierten Sulfit (SO3 2-.) SO5 2- Ionen generieren kann, die mittels zugesetztem Keton Dioxiran bilden können.The object of providing a much better method for generating SO 5 2- was achieved by continuously providing superoxide using system component (A) which was activated with the sulfite (SO.) Activated by the enzyme action of system component (B) 3 2-. ) SO 5 2- Generate ions that can form dioxirane with added ketone.
Es wurde nunmehr völlig überraschend gefunden, dass mittels HOS-system (ohne Keton) + Hydrochinonzugabe oder Phenolzugabe kontinuierlich (wahrscheinlich) Superoxid generiert wird (Systemkomponente (A)) und mittels geeignetem Enzymen wie z. B. Peroxidase oder Laccase + Sulfit (Systemkomponente (B)) (wahrscheinlich) aktiviertes Sulfit (SO3 2-.) generiert wird, welches nach Reaktion zu SO5 2--Ionen und durch vorhandenes Keton zu Dioxiran reagieren kann.It has now been found, completely surprisingly, that by means of the HOS system (without ketone) + hydroquinone addition or phenol addition, superoxide is (probably) generated continuously (system component (A)) and by means of suitable enzymes such as e.g. B. Peroxidase or laccase + sulfite (system component (B)) (probably) activated sulfite (SO 3 2-. ) Is generated, which can react after reaction to SO 5 2- ions and by existing ketone to dioxirane.
Es wurde auch völlig überraschend gefunden, dass bei der Delignifizierung und/oder Bleiche von Zellstoff im Vergleich mit der Performance mit normalem HOS-System (ohne Keton) zum HOS-system (ohne Keton) + Hydrochinon oder Phenol + Sulfit und Zugabe von Peroxidase (HRP) und im Vergleich zu Systemen, wo jeweils eine Komponente weggelassen wurde das komplette System eine wesentlich bessere Performance aufwies.It has also been found completely surprising that delignification and / or bleaching of pulp in comparison with the performance with normal HOS system (without ketone) HOS system (without ketone) + hydroquinone or phenol + sulfite and addition of peroxidase (HRP) and compared to systems where one component has been omitted complete system had a much better performance.
Die für die Aktivierung von Sulfit mit Vorzug verwendeten Enzyme sind solche
aus der Klasse 1 (Oxidoreduktasen) gemäß Internationaler Enzym-Nomenklature:
Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme
Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, S. 24 bis 154) wie bevorzugt:
Cellobiose: quinone-1-oxidoreductase 1.1.5.1, Bilirubinoxidase 1.3.3.5, Cytochromoxidase
1.9.3, Oxigenasen, Lipoxigenasen, Cytochrom P 450 Enzyme, 1.13, 1.14, Superoxid
dismutase 1.15.11, Ferrioxidase, z. B. Ceruloplasmin 1.16.3.1 und insbesondere bevorzugt
Enzyme der Klasse 1.10, die auf Biphenole und verwandte Verbindungen wirken. Sie
katalysieren die Oxidation von Biphenolen und Ascorbaten. Als Akzeptoren fungieren
NAD+, NADP+ (1.10.1), Cytochrome (1.10.2), Sauerstoff(1.10.3) oder andere
(1.10.99). Von diesen wiederum sind Enzyme der Klasse 1.10.3 mit Sauerstoff
(O2) als Akzeptor besonders bevorzugt.The enzymes used for the activation of sulfite are preferably those from class 1 (oxidoreductases) according to the International Enzyme Nomenclature: Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, p. 24 to 154) as preferred:
Cellobiose: quinone-1-oxidoreductase 1.1.5.1, bilirubin oxidase 1.3.3.5, cytochrome oxidase 1.9.3, oxigenases, lipoxygenases, cytochrome P 450 enzymes, 1.13, 1.14, superoxide dismutase 1.15.11, ferrioxidase, e.g. B. ceruloplasmin 1.16.3.1 and particularly preferably class 1.10 enzymes which act on biphenols and related compounds. They catalyze the oxidation of biphenols and ascorbates. NAD + , NADP + (1.10.1), cytochrome (1.10.2), oxygen (1.10.3) or others (1.10.99) act as acceptors. Of these in turn, class 1.10.3 enzymes with oxygen (O 2 ) as the acceptor are particularly preferred.
Von den Enzymen dieser Klasse sind insbesondere die Enzyme Catechol Oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-Ascorbate Oxidase (1.10.3.3), O-Aminophenol Oxidase (1.10.3.4) und Laccase (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2) bevorzugt, wobei die Laccasen (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2.) insbesondere bevorzugt sind.Of the enzymes in this class, the enzymes are in particular catechol oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-ascorbate oxidase (1.10.3.3), O-aminophenol oxidase (1.10.3.4) and laccase (benzene diol: oxigen oxidoreductase) (1.10.3.2) preferred, the laccases (benzene diol: oxigen oxidoreductase) (1.10.3.2.) are particularly preferred.
Weiterhin besonders bevorzugt sind die Enzyme der Gruppe 1.11., die auf ein Peroxid als Akzeptor wirken. Diese einzige Subklasse (1.11.1) enthält die Peroxidasen. Ganz besonders bevorzugt sind hier die Cytochrom C Peroxidasen (1.11.1.5), Catalase (1.11.1.6), die Peroxidase (1.11.1.7) die Iodid- Peroxidase (1.11.1.8), die Glutathione-Peroxidase (1.11.1.9), die Chlorid Peroxidase (1.11.1.10), die L-Ascorbat-Peroxidase (1.11.1.11), die Phospholipid-Hydroperoxid-Glutathione-Peroxidase (1.11.1.12), die Mangan Peroxidase (1.11.1.13) und die Diarylpropan-Peroxidase (Ligninase, Lignin Peroxidase) (1.11.1.14). Enzymes from group 1.11., Which correspond to a Peroxide act as an acceptor. This only subclass (1.11.1) contains the Peroxidases. The cytochrome C are very particularly preferred here Peroxidases (1.11.1.5), Catalase (1.11.1.6), the peroxidase (1.11.1.7) the iodide Peroxidase (1.11.1.8), the glutathione peroxidase (1.11.1.9), the chloride Peroxidase (1.11.1.10), the L-ascorbate peroxidase (1.11.1.11), the Phospholipid-hydroperoxide-glutathione-peroxidase (1.11.1.12), the manganese peroxidase (1.11.1.13) and the diarylpropane peroxidase (ligninase, lignin peroxidase) (1.11.1.14).
- A) Einsatz in der Zellstoff/Holzstoffbleiche,A) use in pulp / wood pulp bleaching,
-
B) Einsatz:
- a) bei der Behandlung von v. a. Holzstoffabwässern der Papierindustrie und
- b) Abwässer anderer Industriezweige,
- a) in the treatment of pulp wastewater from the paper industry and
- b) waste water from other branches of industry,
- C) Einsatz bei der Herstellung von Ligninlösungen oder Gelen, von entsprechenden Bindern/Klebern und von Holzverbundstoffen,C) Use in the production of lignin solutions or gels, from corresponding Binders / adhesives and wood composites,
- D) Einsatz als enzymatisches Deinksystem,D) use as an enzymatic deinking system,
- E) Einsatz als Oxidationssystem bei der organischen SyntheseE) Use as an oxidation system in organic synthesis
- F) Einsatz als Bleichmittel in WaschmittelnF) Use as a bleach in detergents
- G) Einsatz in der Bleiche/Entfärbung von Textilgeweben.G) Use in the bleaching / decolorization of textile fabrics.
- H) Einsatz bei der Verflüssigung von KohleH) Use in the liquefaction of coal
Als heute hauptsächlich zur Zellstoffherstellung verwendete Verfahren sind das Sulfat- und das Sulfitverfahren zu nennen. Mit beiden Verfahren wird unter Kochung und unter Druck Zellstoff erzeugt. Das Sulfat-Verfahren arbeitet unter Zusatz von NaOH und Na2S, während im Sulfit-Verfahren Ca(HSO3)2 + SO2 zur Anwendung kommen, bzw. heute wegen ihrer besseren Löslichkeit die Natrium- oder Ammoniumsalze des Hydrogensulfits.The sulfate and sulfite processes are the main processes used today for pulp production. Both methods produce pulp under cooking and under pressure. The sulfate process works with the addition of NaOH and Na 2 S, while in the sulfite process Ca (HSO 3 ) 2 + SO 2 are used, or today, because of their better solubility, the sodium or ammonium salts of hydrogen sulfite.
Alle Verfahren haben als Hauptziel die Entfernung des Lignins aus dem verwendeten Pflanzenmaterial, Holz oder Einjahrespflanzen.The main aim of all methods is to remove the lignin from the one used Plant material, wood or annual plants.
Das Lignin, das mit der Cellulose und der Hemicellulose den Hauptbestandteil des Pflanzenmaterials (Stengel oder Stamm) ausmacht, muss entfernt werden, da es sonst nicht möglich ist, nicht vergilbende und mechanisch hochbelastbare Papiere herzustellen.The lignin, which is the main component of the cellulose and hemicellulose Plant material (stem or stem) must be removed, otherwise it will not it is possible to produce non-yellowing and mechanically heavy-duty papers.
Die Holzstofferzeugungsverfahren arbeiten mit Steinschleifern (Holzschliff) oder mit Refinern (TMP), die das Holz nach entsprechender Vorbehandlung (chemisch, thermisch oder chemisch-thermisch) durch Mahlen defibrillieren. The wood fabrication processes work with stone grinders (wood sanding) or with refiners (TMP) that the wood after appropriate pretreatment (chemical, thermal or chemical-thermal) defibrillate by grinding.
Diese Holzstoffe besitzen noch einen Großteil des Lignins. Sie werden v. a. für die Herstellung von Zeitungen, Illustrierten etc. verwendet.These wood materials still contain a large part of the lignin. You will v. a. for the production used by newspapers, magazines etc.
Seit einigen Jahren werden die Möglichkeiten des Einsatzes von Enzymen für den Ligninabbau erforscht. Der Wirkmechanismus derartiger lignolytischer Systeme ist erst vor wenigen Jahren aufgeklärt worden, als es gelang, durch geeignete Anzuchtbedingungen und Induktorzusätze bei dem Weißfäulepilz Phanerochaete chrysosporium zu ausreichenden Enzymmengen zu kommen. Hierbei wurden die bis dahin unbekannten Ligninperoxidasen und Mangan peroxidasen entdeckt. Da Phanerochaete chrysosporium ein sehr effektiver Ligninabbauer ist, versuchte man dessen Enzyme zu isolieren und in gereinigter Form für den Ligninabbau zu verwenden. Dies gelang jedoch nicht, da sich herausstellte, dass die Enzyme vor allem zu einer Repolymerisation des Lignins und nicht zu dessen Abbau führen.For some years now, the possibilities of using enzymes for lignin degradation explored. The mechanism of action of such lignolytic systems is only a few years ago has been elucidated when it succeeded through appropriate growing conditions and inductor additives sufficient amounts of enzyme in the white rot fungus Phanerochaete chrysosporium come. The previously unknown lignin peroxidases and manganese peroxidases discovered. Since Phanerochaete chrysosporium is a very effective lignin degrader, one tried to isolate its enzymes and in purified form for lignin degradation use. However, this did not work because it turned out that the enzymes were primarily a Repolymerization of the lignin and not lead to its degradation.
Ähnliches gilt auch für andere lignolytische Enzymspezies wie Laccasen, die das Lignin mit Hilfe von Sauerstoff anstelle von Wasserstoffperoxid oxidativ abbauen. Es konnte festgestellt werden, dass es in allen Fällen zu ähnlichen Prozessen kommt. Es werden nämlich Radikale gebildet; die wieder selbst miteinander reagieren und somit zur Polymerisation führen.The same applies to other lignolytic enzyme species such as laccases, which the lignin contains Oxidatively decompose with the help of oxygen instead of hydrogen peroxide. It was found that there are similar processes in all cases. Because they become radicals educated; which react with each other again and thus lead to polymerization.
So gibt es heute nur Verfahren, die mit in-vivo Systemen arbeiten (Pilzsysteme). Hauptschwerpunkte von Optimierungsversuchen sind das sogenannte Biopulping und das Biobleaching.Today there are only processes that work with in vivo systems (mushroom systems). The main focus of optimization attempts is the so-called biopulping and that Biobleaching.
Unter Biopulping versteht man die Behandlung von Holzhackschnitzeln mit lebenden Pilzsystemen.Biopulping is the treatment of wood chips with living ones Pilz systems.
Es gibt 2 Arten von Applikationsformen:
There are 2 types of application forms:
-
1. Vorbehandlung von Hackschnitzeln vor dem Refinern oder Mahlen zum Einsparen von
Energie bei der Herstellung von Holzstoffen (z. B. TMP oder Holzschliff).
Ein Vorteil ist die meist vorhandene Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Stoffes, ein Nachteil die schlechtere Endweiße.1. Pretreatment of wood chips before refining or grinding to save energy in the manufacture of wood materials (e.g. TMP or wood pulp).
One advantage is the mostly existing improvement in the mechanical properties of the fabric, one disadvantage is the poorer final whiteness. - 2. Vorbehandlung von Hackschnitzeln (Softwood/Hardwood) vor der Zellstoffkochung (Kraftprozess, Sulfitprozess).2. Pretreatment of wood chips (Softwood / Hardwood) before cellulose cooking (Power process, sulfite process).
Hier ist das Ziel, die Reduzierung von Kochchemikalien, die Verbesserung der Kochkapazität und "extended cooking".The goal here is to reduce cooking chemicals, improve cooking capacity and "extended cooking".
Als Vorteile werden auch eine verbesserte Kappareduzierung nach dem Kochen im Vergleich zu einem Kochen ohne Vorbehandlung erreicht. Improved kappa reduction after cooking are also compared as advantages reached for a boil without pretreatment.
Nachteile dieser Verfahren sind eindeutig die langen Behandlungszeiten (mehrere Wochen) und v. a. die nicht gelöste Kontaminierungsgefahr während der Behandlung, wenn man auf die wohl unwirtschaftliche Sterilisation der Hackschnitzel verzichten will.Disadvantages of these procedures are clearly the long treatment times (several weeks) and V. a. the unresolved risk of contamination during treatment if you look at the probably wants to forego uneconomical sterilization of the wood chips.
Das Biobleaching arbeitet ebenfalls mit in-vivo Systemen. Der gekochte Zellstoff (Softwood/ Hardwood) wird vor der Bleiche mit dem Pilz beimpft und für Tage bis Wochen behandelt. Nur nach dieser langen Behandlungszeit zeigt sich eine signifikante Kappazahlerniedrigung und Weißesteigerung, was den Prozeß unwirtschaftlich für eine Implementierung in den gängigen Bleichsequenzen macht.Biobleaching also works with in-vivo systems. The boiled pulp (Softwood / Hardwood) is inoculated with the fungus before bleaching and treated for days to weeks. A significant reduction in kappa numbers is only evident after this long treatment period and whiteness, which makes the process uneconomical for implementation in the makes common bleaching sequences.
Eine weitere, meist mit immobilisierten Pilzsystemen, durchgeführte Applikation ist die Behandlung von Zellstoffabrikationsabwässern, insbesondere Bleichereiabwässern zu deren Entfärbung und Reduzierung des AOX (Reduzierung von chlorierten Verbindungen im Abwasser, die Chlor- oder Chlordioxid-Bleichstufen verursachen).Another application, usually carried out with immobilized fungal systems, is Treatment of pulp wastewater, in particular bleaching effluent for the same Decolorization and reduction of AOX (reduction of chlorinated compounds in the Waste water that cause chlorine or chlorine dioxide bleaching stages).
Darüber hinaus ist bekannt, Hemicellulasen u. a. Xylanasen, Mannanasen als "Bleichbooster" einzusetzen.In addition, hemicellulases and the like are known. a. Xylanases, mannanases as "bleach boosters" use.
Diese Enzyme sollen hauptsächlich gegen das nach dem Kochprozeß das Restlignin zum Teil überdeckende reprecipitierte Xylan wirken und durch dessen Abbau die Zugänglichkeit des Lignins für die in den nachfolgenden Bleichsequenzen angewendeten Bleichchemikalien (v. a. Chlordioxid) erhöhen. Die im Labor nachgewiesenen Einsparungen von Bleichchemikalien wurden in großem Maßstab nur bedingt bestätigt, so daß man diesen Enzymtyp allenfalls als Bleichadditiv einstufen kann.These enzymes are mainly intended to partially counteract residual lignin after the cooking process overlapping, reprecipitated xylan act and by its degradation the accessibility of the Lignins for the bleaching chemicals used in the subsequent bleaching sequences (especially Chlorine dioxide). The savings in bleaching chemicals demonstrated in the laboratory were only confirmed to a limited extent on a large scale, so that this enzyme type is at best called Can classify bleach additive.
In der Anmeldung PCT/EP 87/00635 wird ein System zur Entfernung von Lignin aus lignincellulosehaltigem Material unter gleichzeitiger Bleiche beschrieben, welches mit lignolytischen Enzymen aus Weißfäulepilzen unter Zusatz von Reduktions- und Oxi dationsmitteln und phenolischen Verbindungen als Mediatoren arbeitet.In the application PCT / EP 87/00635 a system for removing lignin from lignin cellulosic material with simultaneous bleaching described with lignolytic enzymes from white rot fungi with the addition of reduction and oxi dationsmittel and phenolic compounds works as mediators.
In der DE 40 08 893 C2 werden zusätzlich zum Red/Ox-System "Mimic Substanzen", die das aktive Zentrum (prosthetische Gruppe) von lignolytischen Enzymen simulieren, zugesetzt. So konnte eine erhebliche Performanceverbesserung erzielt werden. In DE 40 08 893 C2, in addition to the Red / Ox system, "mimic substances", which the Simulate active center (prosthetic group) of lignolytic enzymes, added. So it was possible to achieve a significant improvement in performance.
In der Anmeldung PCT/EP 92/01086 wird als zusätzliche Verbesserung eine Redoxkaskade mit Hilfe von im Oxidationspotential "abgestimmten" phenolischen oder nichtphenolischen Aroma ten eingesetzt.In the application PCT / EP 92/01086, a redox cascade is included as an additional improvement Help of phenolic or non-phenolic aroma "matched" in the oxidation potential ten used.
Bei allen drei Verfahren ist die Limitierung für einen großtechnischen Einsatz die Anwendbar keit bei geringen Stoffdichten (bis maximal 4%) und bei den beiden letzten Anmeldungen zusätzlich die Gefahr des "Ausleachens" von Metallen beim Einsatz der Chelatverbindungen, die v. a. bei nachgeschalteten Peroxidbleichstufen zur Zerstörung des Peroxids führen können.The limitation for large-scale use is applicable to all three processes with low consistency (up to a maximum of 4%) and with the last two registrations additionally the risk of "leaching out" of metals when using the chelate compounds, the V. a. in the case of downstream peroxide bleaching stages can lead to the destruction of the peroxide.
Aus WO 94/12619, WO 94/12620 und WO 94/12621 sind Verfahren bekannt, bei welchen die Aktivität von Peroxidase mittels sogenannter Enhancer-Substanzen gefördert wird.Methods are known from WO 94/12619, WO 94/12620 and WO 94/12621 in which the Peroxidase activity is promoted by means of so-called enhancer substances.
Die Enhancer-Substanzen werden in WO 94/12619 anhand ihrer Halbwertslebensdauer charakterisiert.The enhancer substances are described in WO 94/12619 on the basis of their half-life characterized.
Gemäß WO 94/12620 sind Enhancer-Substanzen durch die Formel A=N-N=B charakterisiert, wobei A und B jeweils definierte cyclische Reste sind.According to WO 94/12620, enhancer substances are characterized by the formula A = N-N = B, where A and B are each defined cyclic radicals.
Gemäß WO 94/12620 sind Enhancer-Substanzen organische Chemikalien, die mindestens zwei aromatische Ringe enthalten, von denen zumindest einer mit jeweils definierten Resten substi tuiert ist.According to WO 94/12620, enhancer substances are organic chemicals that have at least two contain aromatic rings, of which at least one with defined residues substi is acted upon.
Alle drei Anmeldungen betreffen "dye transfer inhibition" und den Einsatz der jeweiligen Enhancer-Substanzen zusammen mit Peroxidasen als Detergent-Additiv oder Detergent- Zusammensetzung im Waschmittelbereich.All three applications concern "dye transfer inhibition" and the use of the respective Enhancer substances together with peroxidases as detergent additive or detergent Composition in the detergent area.
Zwar wird in der Beschreibung der Anmeldung auf eine Verwendbarkeit zum Behandeln von Lignin verwiesen, aber eigene Versuche mit den in den Anmeldungen konkret offenbarten Substanzen zeigten, dass sie als Mediatoren zur Steigerung der Bleichwirkung der Peroxidasen beim Behandeln von ligninhaltigen Materialien keine Wirkung zeigten!Although in the description of the application on a usability for treating Lignin referred, but own experiments with those specifically disclosed in the registrations Substances showed that they act as mediators to increase the bleaching effect of the peroxidases showed no effect when treating lignin-containing materials!
WO 94/29510 und WO 96/18770 beschreiben ein Verfahren zur enzymatischen Deligni
fizierung, bei dem Enzyme zusammen mit Mediatoren eingesetzt werden. Als Mediatoren
werden allgemein Verbindungen mit der Struktur NO-, NOH- oder HRNOH offenbart.
Von den in WO 94/29510 und WO 96/18770 aufgeführten Mediatoren liefert 1-Hydroxy-1H-
benzotriazol (HBT) die besten Ergebnisse in der Delignifizierung. BRT hat jedoch verschie
dene Nachteile:
WO 94/29510 and WO 96/18770 describe a method for enzymatic delignification, in which enzymes are used together with mediators. Compounds with the structure NO, NOH or HRNOH are generally disclosed as mediators. Of the mediators listed in WO 94/29510 and WO 96/18770, 1-hydroxy-1H-benzotriazole (HBT) provides the best results in delignification. However, BRT has several disadvantages:
- - Es ist nur zu rerlativ hohen Preisen und nicht in hinreichenden Mengen verfügbar.- It is only available at relatively high prices and not in sufficient quantities.
- - reagiert unter Delignifizierungsbedingungen zu 1H-Benzotriazol und gefärbten anderen Produkten.- reacts under delignification conditions to 1H-benzotriazole and colored others Products.
- - Diese Verbindung ist relativ schlecht abbaubar und kann in größeren Mengen eine Umweltbelastung darstellen.- This compound is relatively poorly degradable and can be found in larger quantities Represent environmental pollution.
- - Es führt in gewissem Umfang zu einer Schädigung von Enzymen.- It damages enzymes to some extent.
- - Seine Delignifizierungsgeschwindigkeit ist nicht allzu hoch.- Its delignification speed is not too high.
Weitere Mediatoren des beschriebenen NO-, NOH- und HRN-OH-Typs zeigen die meisten dieser Nachteile nicht, haben aber immer noch den Nachteil des relativ hohen Chemikalieneinsatzes, wobei die eingesetzten Chemikalien v. a. auch durch ihre physiologische Reaktivität nicht ganz unbedenklich sein können (meist NO-Radikalbildung). Es ist daher wünschenswert, Systeme zum Verändern, Abbau oder Bleichen von Lignin, ligninhaltigen Materialien oder ähnlichen Stoffen zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile nicht oder in geringerem Maße aufweisen.Further mediators of the described NO, NOH and HRN-OH types show the most of these disadvantages are not, but still have the disadvantage of being relatively high Chemical use, the chemicals used v. a. also through their physiological reactivity cannot be entirely harmless (mostly NO radical formation). It is therefore desirable to use systems for changing, breaking down or bleaching lignin, to provide lignin-containing materials or similar substances that meet the stated requirements Do not have disadvantages or to a lesser extent.
Dies kann durch Anwendung der erfindungsgemäßen Oxidations- und Bleichsysteme erreicht werden, die diese Nachteile nicht haben, d. h. es wurde völlig überraschenderweise gefunden, dass beim Einsatz der erfindungsmäßigen enzymatischen Oxidationssysteme bei spezieller Kombination der Komponenten eine im Vergleich zu den oben geschilderten enzymatischen Systemen überlegene Effizienz erreicht werden kann.This can be done by using the oxidation and bleaching systems according to the invention can be achieved which do not have these disadvantages, i. H. it was completely surprising found that when using the inventive enzymatic oxidation systems special combination of the components in comparison to the above efficiency superior to enzymatic systems can be achieved.
Oxidasen und Peroxidasen weisen im Gegensatz zu den meisten Enzymen eine geringe Substratspezifität auf, d. h. sie können ein breites Spektrum von Substanzen, im Normalfall phenolischer Natur, umsetzen. Ohne Mediatoren neigen die Oxidasen, aber auch viele Peroxidasen dazu, phenolische Substanzen radikalisch zu polymerisieren, eine Eigenschaft, die z. B. der zu den Oxidasen gehörenden Laccase auch in der Natur zugeschrieben wird. Diese Fähigkeit, geeignete Stoffe wie z. B. Lignine zu polymerisieren, d. h. die entsprechenden Moleküle durch "Kopplungsreaktionen" zu vergrößern kann, z. B. zur Behandlung ligninhaltiger Abwässer der Papierindustrie wie TMP-Abwässer (Abwässer aus der Herstellung von thermomechanical pulp mittels Refinern) sowie Schleifereiabwässer aus Holzschliffanlagen genutzt werden.In contrast to most enzymes, oxidases and peroxidases have a low level Substrate specificity, i. H. they can contain a wide range of substances, usually phenolic in nature. Without mediators, the oxidases tend, but also many Peroxidases to radical polymerize phenolic substances, a property that z. B. the laccase belonging to the oxidases is also attributed in nature. This Ability to use suitable substances such as B. polymerize lignins, d. H. the corresponding To enlarge molecules by "coupling reactions", for. B. for treatment lignin-containing waste water from the paper industry such as TMP waste water (waste water from production thermomechanical pulp using refiners) as well as grinding waste water from wood grinding plants be used.
Die in diesen Abwässern enthaltenen wasserlöslichen Ligninverbindungen (Polyphenol propankörper) sind hauptsächlich verantwortlich für den hohen CSB (Chemischen Sauer stoffbedarf = hohe Belastung mit organischem Material) und können mit herkömmlicher Technologie nicht entfernt werden. In der Kläranlage und den nachfolgenden Gewässern sind sie nicht oder nur sehr langsam abbaubar. Diese Verbindungen können sogar bei zu hohen Konzentrationen hemmend auf die Bakterien einer Kläranlage wirken und zu Störungen führen. Die Enzymwirkung ist bei dieser Anwendung sofort durch eine rasche Eintrübung des be handelten Abwassers zu erkennen, verursacht durch die vergrößerten und damit unlöslich werdenden Ligninmoleküle. So durch enzymatische Katalyse im Molekulargewicht vergrößert, lassen sich die Zielmoleküle (polymerisiertes Lignin) durch entsprechende Behandlungen (Flokkulation, Fällung z. B. mit Aluminiumsulfat/Natriumaluminat, eventuell unter Zugabe von Polyelektrolyten/kationisch oder anionisch oder Sedimentation) entfernen. Das Abwasser weist danach einen deutlich reduzierten CSB auf. Es verursacht somit bei der Einleitung eine geringere Umweltbelastungen, bzw. erhöht die Sicherheit, unter den gestatteten CSB- Belastungsgrenzen zu bleiben, was v. a. bei einer "Fahrweise" am Limit, was nicht selten der Fall ist, wichtig ist.The water-soluble lignin compounds (polyphenol propane bodies) are mainly responsible for the high COD (chemical acid material requirement = high load with organic material) and can be used with conventional Technology cannot be removed. In the sewage treatment plant and the following waters are it does not degrade, or degrades only very slowly. These connections can even be too high Concentrations have an inhibiting effect on the bacteria in a sewage treatment plant and lead to faults. The enzyme effect in this application is immediately through a rapid clouding of the be recognized waste water, caused by the enlarged and therefore insoluble lignin molecules. So enlarged by molecular weight enzymatic catalysis, the target molecules (polymerized lignin) can be treated appropriately (Flocculation, precipitation e.g. with aluminum sulfate / sodium aluminate, possibly with the addition of Remove polyelectrolytes / cationic or anionic or sedimentation). The sewage then shows a significantly reduced COD. It therefore causes an initiation lower environmental pollution, or increased safety, under the permitted COD Load limits remain what v. a. with a "driving style" at the limit, which is often the case Case is, is important.
Bei dieser Behandlung mit z. B. nur Laccase stellt allerdings der Aufwand für die Entfernung der Reaktionsprodukte der enzymatischen Behandlung durch Flokkulierung, Sedimentation oder Fällung oder Kombinationen mehrerer Methoden den bei weitem überwiegenden Anteil der Kosten für den Gesamtprozess dar.In this treatment with e.g. B. only laccase, however, represents the expense of removal the reaction products of the enzymatic treatment by flocculation, sedimentation or precipitation or combinations of several methods the vast majority the cost of the overall process.
Es wurde nun völlig überraschenderweise gefunden, dass beim Einsatz der erfindungsmäßigen enzymatischen Oxidations- und Bleichsysteme bei spezieller Kombination der Komponenten eine im Vergleich zu den oben geschilderten enzymatischen Sytemen überlegene Effizienz erreicht werden kann, d. h. die erfindungsmäßigen Verfahren stellen gegenüber den oben genannten Systemen mit Oxidoreduktasen (wie z. B. Laccasen) als Oxidationskatalysatoren wesentlich verbesserte Systeme dar, deren Vorteile v. a. in ihrer höheren Oxidationskraft, in der Verwendung von sehr leicht abbaubaren Systembestandteilen liegt, die zwar den CSB kurzfristig erhöhen, allerdings in den nachfolgenden Kläranlageschritten leicht zu entfernen sind. It has now been found, completely surprisingly, that when using the inventive enzymatic oxidation and bleaching systems with a special combination of components an efficiency that is superior to the enzymatic systems described above can be achieved, d. H. the inventive methods are compared to the above mentioned systems with oxidoreductases (such as laccases) as oxidation catalysts represent significantly improved systems, the advantages of which are: a. in their higher oxidizing power, in the Use of very easily degradable system components, which is the COD Increase at short notice, but easy to remove in the subsequent wastewater treatment plant steps are.
Zu diesen Systemen werden weitere spezielle Verbindungen (Polymerisationskatalysatoren) gegeben, die als Kondensationskerne dienen und die oxidative Ligninpolymerisation wesentlich verstärken können, so dass ein Hauptziel dieser enzymatischen Abwasserbehandlung, der möglichst geringe Einsatz von kostenintensivem Fällmittel, erreicht werden kann.Other special compounds (polymerization catalysts) are added to these systems. given that serve as condensation nuclei and the oxidative lignin polymerization essential can strengthen, so that a main goal of this enzymatic wastewater treatment, the the lowest possible use of cost-intensive precipitant can be achieved.
Auch alle anderen Abwässer von Industriezweigen, in denen phenolische oder generell oxidierbare Substanzen enthalten sind (z. B. Lignin, Farbstoffe etc.), können prinzipiell mit z. B. den oben genannnten Oxidoreduktasen behandelt werden. Es kommen also z. B. Abwässer von Keltereien, Olivenmühlen, von Färbereien im Bereich der Textilindustrie, Abwässer aus Zellstoffwerken etc. für eine solche Behandlung in Frage. Allerdings sollten möglichst die belasteten Teilströme vor Vermischung mit anderen Abwässern behandelt werden, um optimale Effizienz zu erzielen.Also all other wastewater from industries where phenolic or general Oxidizable substances are contained (e.g. lignin, dyes, etc.), can in principle with z. B. the above-mentioned oxidoreductases are treated. So there are z. B. sewage from wineries, olive mills, from dye shops in the textile industry, waste water Pulp mills etc. in question for such treatment. However, if possible, the contaminated partial streams are treated before mixing with other wastewater in order to achieve optimal To achieve efficiency.
Auch hier wurde überraschenderweise gefunden, dass der Einsatz der erfindungsmäßigen enzymatischen Oxidationssysteme sich sehr gut zur Behandlung der oben genannten Abwässer eignet und z. T. Performancevorteile gegenüber Oxidoreduktasesystemen besitzt.Here too, it was surprisingly found that the use of the inventive Enzymatic oxidation systems work very well to treat the above mentioned wastewater is suitable and z. T. has performance advantages over oxidoreductase systems.
Auch hier ist der Zusatz der oben genannten speziellen Verbindungen:
Polymerisationskatalysatoren vorgesehen.Here, too, is the addition of the special compounds mentioned above:
Polymerization catalysts are provided.
Solche Stoffe können Phenole, Phenolderivate oder andere phenolische Polycyclen mit einer Reihe von oxidierbaren Hydroxylgruppen sein.Such substances can be phenols, phenol derivatives or other phenolic polycycles with a Series of oxidizable hydroxyl groups.
Solche Polymerisationskatalysatoren z. B. sind vorzugsweise:
Alizarin, 5-Amino-2-hydroxybenzoesäure, 3-Aminophenol, Brenzkatechin, 2,2-Bis-(4-
hydroxyphenyl)-propan, Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan, Chinalizarin, 4-Chlor-1-naphthol,
Coniferylalkohol, 2,4-Diaminophenoldihydrochlorid, 3,5-Dichlor-4-hydroxyanilin, 1,4-
Dihydroxyanthrachinon, 2,2-Dihydroxybiphenyl, 4,4-Dihydroxybiphenyl, 2,3-
Dihydroxynaphthalin, 2,6-Diisopropylphenol, 3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzhydrazin,
2,5-Di-tert.-butyl-hydrochinon, 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, 4-Hydroxybiphenyl,
2-Hydroxydiphenyl-methan, 2-(2-Hydroxyphenyl)-benzothiazol, 5-Indanol,
2-Isopropoxyphenol, 4-Isopropyl-3-methylphenol, 5-Isopropyl-2-methylphenol, 4-
Isopropylphenol, Laurylgallat, 2-Naphthol, 4-Nonylphenol, 3-(Pentadecyl)-phenol, 2-
Propylphenol, 4-Propylphenol, Purpurin, Pyrogallol, 4-(1,1,3,3-Tetra-metylbutyl)-phenyl,
1,2,4-Trihydroxybenzol, 2,4,6-Trimethylphenol, 2,3,5-Trimethylphenol, 2,3,6-
Trimethylphenol, 3,4,5-Trimethylphenol, 6,7-Dihydroxy-4-methylcumarin, 2-(2-
Hydroxyethoxy)- benzaldehyd, 1-Naphthol, Nordihydroguaiaretsäure, Octylgallat, Silibinin,
3,4,6-Trihydroxybenzoesäure-octylester, 2,4,6-Tri-tert.-butylphenol, 2,4-Di-tert.-butylphenol,
2,6-Dichlorphenolindophenol, Ethoxyquin, 1-Aminoanthraquinon, 2-Amino-5-
chlorobenzophenon, 4-Aminodiphenyl-amin, 7-Amino-4-hydroxy-2-naphthalensulfonsäure, 2-
(4-Aminophenyl)-6-methylbenzothiazol, Benzanthron, Trioctyltrimellitat, trans-Chalcon, Bis-
(4-amino-phenyl)-amin-sulfat, 2,2'-Ethylidenbis-(4,6-di-tert.-butylphenol), 2,2-Bis-(2,6-
dibrom-4-(2-hydroxy-ethoxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan, Bismarck Brown Y, 1-Bromonaphthalen, 4-
Butylanilin, 2-tert.-butyl-5-methylphenol, 1-Chloroanthrachinon, 2-Chloroanthrachinon,
Triallyl-1,3,5-benzoltricarboxylat, 1,1-Tris-(hydroxymethyl)-propan-trimethacrylat,
Pentaerythrityl-triacrylat, 1,2,4-Trivinylcyclohexan, trans,cis-Cycloododeca-1,5,9-trien,
Pentaerythritol-tetrabenzoat, 4,4'-Methylenbis-(2,6-di-tert.-butylphenol), 4,4'-Isopropyliden-
bis(2,6-dichlorophenol), 4,4'-Isopropyliden-bis(2,6-dibromphenol), 4,4'-Isopropyliden-bis(2-
(2,6-dibrom-phenoxy)ethanol, 2,2'Etylidenbis-4,6-di-tert.-butylphenol), 3-tert-Butyl-4-
hydroxy-5-methyl-phenyl, 5-tert-Butyl-4-hydroxy-2-methyl-phenyl, Syringaldazin, 4,4'-
Dimethoxy-triphenylmethan, Di-sec.Butylphenol.Such polymerization catalysts e.g. B. are preferably:
Alizarin, 5-amino-2-hydroxybenzoic acid, 3-aminophenol, pyrocatechol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) methane, quinalizarin, 4-chloro-1-naphthol, Coniferyl alcohol, 2,4-diaminophenol dihydrochloride, 3,5-dichloro-4-hydroxyaniline, 1,4-dihydroxyanthraquinone, 2,2-dihydroxybiphenyl, 4,4-dihydroxybiphenyl, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-diisopropylphenol, 3, 5-dimethoxy-4-hydroxybenzhydrazine, 2,5-di-tert-butyl-hydroquinone, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 4-hydroxybiphenyl, 2-hydroxydiphenyl-methane, 2- (2nd -Hydroxyphenyl) -benzothiazole, 5-indanol, 2-isopropoxyphenol, 4-isopropyl-3-methylphenol, 5-isopropyl-2-methylphenol, 4-isopropylphenol, lauryl gallate, 2-naphthol, 4-nonylphenol, 3- (pentadecyl) - phenol, 2-propylphenol, 4-propylphenol, purpurin, pyrogallol, 4- (1,1,3,3-tetra-methylbutyl) phenyl, 1,2,4-trihydroxybenzene, 2,4,6-trimethylphenol, 2, 3,5-trimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, 6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin, 2- (2-hydroxyethoxy) benzaldehyde , 1-Naphthol, Nordihydroguaiaretsäure, octyl gallate, silibinin, 3,4,6-trihydroxybenzoic acid octyl ester, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 2,6-dichlorophenolindophenol , Ethoxyquin, 1-aminoanthraquinone, 2-amino-5-chlorobenzophenone, 4-aminodiphenyl-amine, 7-amino-4-hydroxy-2-naphthalenesulfonic acid, 2- (4-aminophenyl) -6-methylbenzothiazole, benzanthrone, trioctyl trimellitate, trans -Chalcon, bis (4-aminophenyl) amine sulfate, 2,2'-ethylidenebis (4,6-di-tert-butylphenol), 2,2-bis (2,6-dibromo) 4- (2-hydroxy-ethoxyphenyl) propane, bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) -propane, Bismarck Brown Y, 1-bromonaphthalene, 4-butylaniline, 2-tert-butyl-5-methylphenol, 1-chloroanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, triallyl-1,3,5-benzenetricarboxylate, 1,1-tris- (hydroxymethyl) propane trimethacrylate, pentaerythrityl triacrylate, 1,2,4-trivinylcyclohexane, trans, cis-cycloododeca-1,5,9-triene, pentaerythritol tetrabenzoate, 4,4'-methylenebis (2,6- di-tert .-Butylphenol), 4,4'-isopropylidene bis (2,6-dichlorophenol), 4,4'-isopropylidene bis (2,6-dibromophenol), 4,4'-isopropylidene bis (2- (2nd , 6-dibromo-phenoxy) ethanol, 2,2'-ethylidenebis-4,6-di-tert-butylphenol), 3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methyl-phenyl, 5-tert-butyl-4 -hydroxy-2-methyl-phenyl, syringaldazine, 4,4'-dimethoxy-triphenylmethane, di-sec-butylphenol.
Weiterhin besonders bevorzugt sind Stoffe, die mehrere Hydroxylgruppen besitzen wie:
Ellagsäure, Gallussäure, Gallein, Gallangin, Myo-Inositol, Morin, Nitranilsäure,
Phenolphthalein, Purpurin, Purpurogallin, Quinizarin, Chrysazin, Quercitin, Quinhydron,
Chloranilsäure, Carmin, Rhodizonsäure, Croconsäure, Melliticsäure, Hematoxilin, 9-Phenyl-
2,3,7-trihydroxy-6-fluoren, 9-Methyl-2,3,7-trihydroxy-6-fluoren, Tetrahydroxy-p-benzochinon,
2,2'4,4'-Tetrahydroxybenzophenon, Pyrogallol Red, 1-Nitrophloroglucinol, 1,4-
Dihydroxyanthrachinon, 5,8-Dihydroxy-1,4-naphthochinon, Hexaoxocyclohexanoctahydrat,
5,7-Dihydroxyflavanon, 3',4'-Dihydroxy-flavan 44871 00070 552 001000280000000200012000285914476000040 0002010126988 00004 44752on, Glyoxalhydrat, 1,3,5-Tris(2-Hydroxyethyl)-
isocyanursäure, Chinalizarin, 2,4,5-Trihydroxybenzamin.
Substances which have several hydroxyl groups, such as:
Ellagic acid, gallic acid, galllein, gallangin, myo-inositol, morin, nitranilic acid, phenolphthalein, purpurin, purpurogallin, quinizarin, chrysazine, quercitin, quinhydron, chloranilic acid, carmine, rhodizonic acid, croconic acid, mellitic acid, hematoxilin, 9-phenyl-2,3-phenin 7-trihydroxy-6-fluorene, 9-methyl-2,3,7-trihydroxy-6-fluorene, tetrahydroxy-p-benzoquinone, 2,2'4,4'-tetrahydroxybenzophenone, pyrogallol red, 1-nitrophloroglucinol, 1, 4- dihydroxyanthraquinone, 5,8-dihydroxy-1,4-naphthoquinone, hexaoxocyclohexanoctahydrate, 5,7-dihydroxyflavanone, 3 ', 4'-dihydroxy-flavan 44871 00070 552 001000280000000200012000285914476000040 0002010126988 0000.5oxalis tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid, quinalizarin, 2,4,5-trihydroxybenzamine.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zur enzymatischen Polymerisation und/oder Modifizierung von Lignin oder ligninenthaltenden Materialien zur Verfügung zu stellen, z. B. zum Einsatz zur Herstellung von Holzzusammensetzungen oder Holzverbundstoffen wie z. B. "fiber board" aus zerfasertem Holz oder "particle board" aus Holzspänen oder Holzstücken (→ Spanplatten, Sperrholz, Holzverbundstoff-Balken).The present invention has set itself the goal of a method for enzymatic Polymerization and / or modification of lignin or lignin-containing materials to provide, e.g. B. for use in the production of wood compositions or wood composites such as B. "fiber board" made of frayed wood or "particle board" from wood shavings or pieces of wood (→ chipboard, plywood, wood composite beams).
Aus der Literatur und Patentschriften wie z. B. WO 94/01488, WO 93/23477, WO 93/25622 und DE 30 37 992 C2 ist bekannt, dass Laccasen, Ligninperoxidasen oder Peroxidasen zu diesem Zweck eingesetzt wurden. Allerdings ist der Hauptnachteil die v. a. im Falle von Laccasen und Ligninperoxidasen vorhandene schwierige Herstellung dieser Enzyme und die geringen Ausbeuten auch bei gentechnisch veränderten Systemen.From the literature and patent specifications such. B. WO 94/01488, WO 93/23477, WO 93/25622 and DE 30 37 992 C2 it is known that laccases, lignin peroxidases or peroxidases too were used for this purpose. However, the main disadvantage is the v. a. in case of Laccases and lignin peroxidases present difficult preparation of these enzymes and that low yields even with genetically modified systems.
Es wurde nun völlig überraschend gefunden, dass auch hier die erfindungsmäßigen enzymatischen Oxidationssysteme eine überlegene Performance zu den im Stand der Technik beschriebenen enzymatischen Systemen zur Polymerisation und/oder Modifizierung von Lignin und/oder ligninenthaltenden Materialien zeigen.It has now been found, completely surprisingly, that the inventive ones are also here enzymatic oxidation systems superior performance to those in the prior art described enzymatic systems for the polymerization and / or modification of lignin and / or show lignin-containing materials.
Dabei werden die erfindungsmäßigen enzymatischen Oxidationssysteme mit Lignin (z. B. Lignosulfonaten und/oder uneingedampfter oder eingedampfter Sulfitablauge und/oder Sulfatlignin → "Kraftlignin", z. B. Indulin) und/oder ligninenthaltendem Material zusammengebracht.The enzymatic oxidation systems according to the invention are treated with lignin (e.g. Lignosulfonates and / or non-evaporated or evaporated sulfite waste liquor and / or Sulfate lignin → "Kraft lignin", e.g. B. indulin) and / or lignin-containing material brought together.
Das Lignin und/oder das ligninenthaltende Material kann entweder bei höheren pH-Werten vorinkubiert werden, d. h. bei pH-Werten über pH 8, bevorzugt bei pH-Werten zwischen 9.5 bis 10.5 bei 20 bis 100°C (vorzugsweise bei 60 bis 100°C) und daraufhin der pH-Wert unter pH 7 verschoben werden, je nach optimalem Wirk-pH-Bereich der enzymatischen Oxidationssysteme oder bei alkalischem Wirkoptimum der enzymatischen Oxidationssysteme kann die Zusammengabe des Systems und Lignin und/oder ligninenthaltendem Material sofort ohne Vorbehandlung erfolgen. Die Vorbehandlung oder die Behandlung bei alkalischem pH hat den Zweck die wesentlich leichteren Löslichkeit des Lignins bei diesen höheren pH-Werten auszunützen, was für den erfindungsgemäßen Einsatz von großem Vorteil ist, da dann ohne organische Lösungsmittel gearbeitet werden kann.The lignin and / or the lignin-containing material can either be at higher pH values be pre-incubated, d. H. at pH values above pH 8, preferably at pH values between 9.5 to 10.5 at 20 to 100 ° C (preferably at 60 to 100 ° C) and then the pH below pH 7 are shifted, depending on the optimal active pH range of the enzymatic Oxidation systems or in the case of an alkaline active optimum of the enzymatic oxidation systems the system and lignin and / or lignin-containing material can be put together immediately done without pretreatment. Pretreatment or treatment at alkaline pH The purpose of this is the much easier solubility of the lignin at these higher pH values exploit what is of great advantage for the use according to the invention, since then without organic solvents can be worked.
Die beschriebene Zusammengabe von enzymatischen Oxidationssystemen und Lignin und/oder ligninenthaltenem Material dient also hauptsächlich dem Zweck, durch Oxidation eine Aktivierung der Substrate (Polyphenylpropane) herbeizuführen, d. h. durch radikalische Polymerisierung (Modifizierung) das Lignin und/oder das ligninenthaltende Material in ein aktiviertes und aktives Bindemittel zu überführen, welches dann, zusammengebracht mit zu verbindenden (zu verklebenden) Holzfasern und/oder Holzteilen, unter Einwirkung von Druck und erhöhter Temperatur zu festen Holzverbundteilen wie die oben genannten Holzwerkstoffe, z. B. "fiber boards" oder "particle boards" aushärten kann.The described combination of enzymatic oxidation systems and lignin and / or Material containing lignin therefore mainly serves the purpose of oxidizing a Bring about activation of the substrates (polyphenylpropane), d. H. through radical Polymerization (modification) the lignin and / or the lignin-containing material in one to transfer activated and active binder, which then, brought together with connecting (to be glued) wood fibers and / or wood parts, under the influence of pressure and increased temperature to solid wood composite parts such as the above-mentioned wood materials, z. B. "fiber boards" or "particle boards" can harden.
Der Hauptvorteil liegt in der Verringerung oder Einsparung von normalerweise z. B. bei der Spanplattenherstellung zur "Verleimung" verwendeten Harnstoff-Formaldehyd-harzen, die neben toxikologischer Bedenken auch nur bedingt feuchtigkeitsbeständig sind oder Phenolformaldehydharzen, die ein ungünstiges Quellverhalten und lange Presszeiten (auch wiederum neben der toxikologischen Frage) zeigen.The main advantage is the reduction or saving of normally e.g. B. at the Particle board production for "gluing" used urea-formaldehyde resins, which in addition to toxicological concerns, they are only partially resistant to moisture or Phenol formaldehyde resins that have an unfavorable swelling behavior and long pressing times (too again in addition to the toxicological question).
Durch Zusatz von bestimmten chemischen Polymerisationskatalysatoren wie z. B. Polydiphenylmethyldiisocyanat (PMDI) und anderen, auch bei der Polymerisation von Lignin in ligninhaltigen Abwässern Verwendung findende Polymerisationskatalysatoren, kann die polymerisierende und/oder modifizierende Wirkung der enzymatischen Oxidationssysteme weiter verstärkt werden. Solche Stoffe können Phenole, Phenolderivate oder andere phenolische Polycyclen mit einer Reihe von oxidierbaren Hydroxylgruppen sein, die bereits oben aufgeführt wurden (Abwasserbehandlung).By adding certain chemical polymerization catalysts such as. B. Polydiphenylmethyl diisocyanate (PMDI) and others, also in the polymerization of Polymerization catalysts used in lignin-containing wastewater, can the polymerizing and / or modifying effect of the enzymatic Oxidation systems are further strengthened. Such substances can be phenols, phenol derivatives or other phenolic polycycles with a number of oxidizable hydroxyl groups, that have already been listed above (wastewater treatment).
Unter Deinken, wie es heute noch durchweg als Flotationsdeinken konventionell betrieben wird, versteht man im Prinzip ein zweistufiges Verfahren.Under Deinken, as is still practiced conventionally as flotation thinking today is basically a two-stage process.
Ziel ist die Entfernung von Druckerschwärze und anderen Farbpartikeln aus Altpapier, wobei als Altpapier meistens die sogenannte "Haushaltssammelware", die hauptsächlich aus Zeitungen und Illustrierten besteht, zum Einsatz kommt.The goal is to remove ink and other color particles from waste paper, whereby as so-called waste paper mostly the so-called "household collectibles", which mainly consist of Newspapers and magazines exist, is used.
Die erste Behandlungsstufe dient v. a. zur mechanisch/chemischen Entfernung der an den Papierfasern haftenden Farbpartikel. Dies geschieht durch "Zurückführen" des Papiers in einen einheitlichen Faserbrei, d. h. durch Aufschlagen (Zerkleinern) des Altpapiers in sogenannten Pulpern, Trommeln o. ä. unter gleichzeitiger Zugabe von ablöseverstärkenden und vergilbungs- verhindernden und damit auch bleichenden Chemikalien wie Natronlauge, Fettsäure, Wasser glas und Wasserstoffperoxid (H2O2).The first treatment stage is used primarily for the mechanical / chemical removal of the color particles adhering to the paper fibers. This is done by "returning" the paper to a uniform fiber pulp, ie by opening (shredding) the waste paper in so-called pulps, drums or the like while adding detachment-enhancing and yellowing-preventing and thus also bleaching chemicals such as sodium hydroxide solution, fatty acid, water glass and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
Dabei dient die Fettsäure als sogenannter Sammler der Farbpartikel, in der zweiten Behand lungsstufe, der Flotation, auch als Schaumerzeuger.The fatty acid serves as a so-called collector of the color particles in the second treatment level, the flotation, also as a foam generator.
Die Flotation wird nach dem Aufschlagen des Altpapiers und einer bestimmten Einwirkzeit der genannten Chemikalien durch Einblasen von Luft in spezielle Flotationsbehältnisse vorge nommen. Dabei lagern sich die Farbpartikel an die Schaumblasen an und werden mit diesen ausgetragen, d. h. die Farbe wird von den Papierfasern getrennt.The flotation is carried out after the waste paper has been opened and a certain contact time has elapsed chemicals mentioned by blowing air into special flotation containers accepted. The color particles attach themselves to the foam bubbles and become with them carried out, d. H. the color is separated from the paper fibers.
Heute bevorzugt man eine "Fahrweise" in neutralerem pH-Milieu, was den Einsatz von bestimmten Detergentien anstelle der Fettsäure nötig macht.Today one prefers a "driving style" in a neutral pH environment, which means the use of certain detergents instead of the fatty acid.
Aus der Literatur (WO 91/14820, WO 92 20857) ist der Einsatz eines Oxidoreduktase-, bzw. Laccase-Systems bekannt, das sich v. a. durch den Zusatz von speziellen Substanzen aus zeichnet, die zum einen hauptsächlich das pH-Wirkoptimum der Laccase von Trametes versicolor, welches normalerweise im pH-Bereich von ca. pH 4-5 liegt, in den schwach alkalischen Bereich (pH 8 bis 8.7) verschieben, was für den Einsatz als Deinksystem wegen der unter pH 7 auftretenden CaSO4-Problematik dringend vorgegeben ist, und zum anderen die Laccasewirkung nicht in eine polymerisierende oder rein depolymerisierende Wirkungsweise "hin optimieren", sondern nur eine gewisse Quellung der Fasern verursachen.The use of an oxidoreductase or laccase system is known from the literature (WO 91/14820, WO 92 20857), which is characterized, in particular, by the addition of special substances which, on the one hand, mainly have the optimum pH effect of the laccase of Shift Trametes versicolor, which is normally in the pH range of approx. PH 4-5, to the weakly alkaline range (pH 8 to 8.7), which is urgently required for use as a deinking system due to the CaSO 4 problem occurring under pH 7 , and on the other hand do not "optimize" the laccase effect into a polymerizing or purely depolymerizing mode of action, but only cause a certain swelling of the fibers.
Diese ist aber (wie auch eine der Hauptwirkungen der Natronlauge in den rein chemischen Deinksystemen) als Ablösemechanismus für die Farbpartikel ein Hauptperformancemerkmal. Als einziger weiterer Zusatz zu diesem enzymatischen System mit Oxidoreduktasen sind Detergentien zur Schaumerzeugung nötig.However, this is (like one of the main effects of sodium hydroxide in the purely chemical Deinking systems) as a detachment mechanism for the color particles, a main performance feature. The only other addition to this enzymatic system with oxidoreductases are Detergents necessary for foam generation.
Nahezu alle in Frage kommenden Detergentien haben auch farbablösende Wirkung.Almost all of the detergents in question also have a color-releasing effect.
Daneben bewirkt in konventionellen Deinksystemen der Einsatz von Natronlauge und Peroxid Weißesteigerungen durch die Bleichwirkung dieser Chemikalien. Diese Bleichwirkung ist mit dem genannten Enzymsystem nach Stand der Technik systembedingt nicht erreichbar.In addition, the use of sodium hydroxide solution and peroxide in conventional deinking systems Whiteness increases due to the bleaching effect of these chemicals. This bleaching effect is associated with the enzyme system according to the prior art cannot be reached due to the system.
Es wurde nun völlig überraschenderweise gefunden, dass die erfindungsmäßigen enzyma tischen Oxidationssysteme durch eine geeignete Auswahl der Bedingungen die Effizienz der anderen enzymatischen Deinksysteme v. a. mit Oxidoreduktasen und bei ligninhaltigem Deinkstoff übertreffen und v. a. den Vorteil der Bleichwirkung der rein chemischen Systeme zumindest z. T. kompensiert wird.It has now been found, completely surprisingly, that the enzyma according to the invention oxidation systems by appropriate selection of conditions the efficiency of the other enzymatic deinking systems v. a. with oxidoreductases and with lignin Deinkstoff surpass and v. a. the advantage of the bleaching effect of the purely chemical systems at least z. T. is compensated.
Dabei kann auch die oben erwähnte Zugabe der speziellen Polymerisationskatalysatoren, d. h. Substanzen, meistens phenolischer Natur und insbesondere mit mehreren Hydroxylgruppen, die auch bei der enzymatischen Abwasserbehandlung und generellen Polymerisationsreaktionen wie bei der Erzeugung von Binder/Kleber aus Lignin oder ligninenthaltenden Stoffen v. a. zur Herstellung von Holzverbundstoffen als polymerisationssteigernde Zusatzstoffe Verwendung finden können, eine weitere Verbesserung der Druckfarbablösung bewirken.The above-mentioned addition of the special polymerization catalysts, i. H. Substances, mostly phenolic in nature and in particular with several hydroxyl groups also for enzymatic wastewater treatment and general polymerization reactions as in the production of binder / glue from lignin or lignin-containing substances v. a. to Manufacture of wood composites as additives to increase polymerization can find a further improvement in ink separation.
In den letzten Jahren wurden verstärkt Enzyme auch für chemische Umsetzungen in der organischen Synthese verwendet.In recent years, enzymes have also been increasingly used for chemical reactions used in organic synthesis.
In: Preperative Biotransformations, (Whole Cell and Isolated Enzymes in Organic Synthesis,
S. M. Roberts; K. Wiggins; G. Casy, J. Wiley & Sons Ltd. 1992/93;
Organic Synthesis With Oxidative Enzymes, H. L. Holland; VCH, 1992;
Biotransformation in Organic Chemistry, K. Faber; Springer Verlag, 1992
sind einige Beispiele zusammengestellt, die eine Auswahl von oxidativen Reaktionen zeigen,
die mit enzymatischen Systemen durchgeführt werden können:In: Preperative Biotransformations, (Whole Cell and Isolated Enzymes in Organic Synthesis,
SM Roberts; K. Wiggins; G. Casy, J. Wiley & Sons Ltd. 1992/93;
Organic Synthesis With Oxidative Enzymes, HL Holland; VCH, 1992;
Biotransformation in Organic Chemistry, K. Faber; Springer Verlag, 1992
Here are some examples that show a selection of oxidative reactions that can be carried out with enzymatic systems:
- a) Synthese von Alkoholena) Synthesis of alcohols
- b) Hydroxylierung von Steroidenb) hydroxylation of steroids
- c) Hydroxylierung von Terpenenc) Hydroxylation of terpenes
- d) Hydroxylierung von Benzolend) hydroxylation of benzenes
- e) Hydroxylierung von Alkanene) Hydroxylation of alkanes
- f) Hydroxylierung von aromatischen Verbindungenf) hydroxylation of aromatic compounds
- g) Hydroxylierung von Doppelbindungeng) hydroxylation of double bonds
- h) Hydroxylierung von unaktivierten Methylgruppenh) hydroxylation of inactivated methyl groups
- i) Dihydroxylierung von aromatischen Verbindungeni) Dihydroxylation of aromatic compounds
- a) Herstellung von Epoxidena) Production of epoxides
- b) Herstellung von Verbindungen über Epoxierungb) Preparation of connections via epoxying
- c) Herstellung von Arenoxidenc) Production of arene oxides
- d) Herstellung von Phenolend) production of phenols
- e) Herstellung von cis Dihydrodiolene) Preparation of cis dihydrodiols
- a) Baeyer-Villiger Conversion von Steroidena) Baeyer-Villiger conversion of steroids
- a) Transformation von organischen Sulfidena) Transformation of organic sulfides
- b) Oxidation von Schwefelverbindungenb) Oxidation of sulfur compounds
- c) Oxidation von Stickstoffverbindungen (Bildung von N-Oxiden etc.)c) Oxidation of nitrogen compounds (formation of N-oxides etc.)
- d) Oxidation von anderen Heteoatomend) Oxidation of other heteroatoms
- a) Dehydrogenierung von Steroidena) Dehydrogenation of steroids
- a) Oxidation von Alkoholen und Aldehydena) Oxidation of alcohols and aldehydes
- b) Oxidation von aromatischen Methylgruppen zu Aldehydenb) Oxidation of aromatic methyl groups to aldehydes
- c) Oxidative Kupplung von Phenolenc) Oxidative coupling of phenols
- d) Oxidativer Abbau von Alkylketten (β-Oxidation etc.)d) Oxidative degradation of alkyl chains (β-oxidation etc.)
- e) Bildung von Peroxiden oder Perverbindungene) formation of peroxides or per compounds
- f) Initiierung von Radikalkettenreaktionenf) initiation of radical chain reactions
Auch hier wurde völlig überraschenderweise gefunden, dass man mit Hilfe der erfindungs mäßigen enzymatischen Oxidationssysteme eine Vielzahl von Oxidationsreaktionen aus der oben gezeigten beispielhaften Aufzählung ausführen kann. Here too it was found, completely surprisingly, that with the help of the invention moderate enzymatic oxidation systems a variety of oxidation reactions from the can perform exemplary enumeration shown above.
Insbesondere im Niedertemperaturbereich sind die herkömmlichen Bleichsysteme in Haushaltswaschmitteln unbefriedigend. Unterhalb von 60°C Waschtemperatur muss das Standardbleichmittel H2O2/Natriumperborat/Natriumpercarbonat durch Zusatz von chemischen Bleichaktivatoren wie TAED und SNOBS aktiviert werden. Ferner wird nach besser biologisch abbaubaren, biokompatiblen und niedrig dosierbaren Bleichsystemen für die Niedrigtemperatur wäsche gesucht. Während für Eiweiß-, Stärke- und Fettlösung sowie für die Faserbehandlung im Waschvorgang bereits Enzyme im technischen Einsatz sind, steht für die Waschmittelbleiche bisher kein enzymatisches Prinzip zur Verfügung.The conventional bleaching systems in household detergents are unsatisfactory, particularly in the low temperature range. The standard bleach H 2 O 2 / sodium perborate / sodium percarbonate must be activated below 60 ° C by adding chemical bleach activators such as TAED and SNOBS. There is also a search for more biodegradable, biocompatible and low-dose bleaching systems for low-temperature laundry. While enzymes are already in technical use for protein, starch and fat solutions and for fiber treatment in the washing process, no enzymatic principle has so far been available for detergent bleaching.
In der WO 1/05839 wird der Einsatz verschiedener oxidativ wirkender Enzyme (Oxidasen und Peroxidasen) zur Verhinderung des "Dye Transfers" beschrieben. Peroxidasen sind bekannter maßen in der Lage, verschiedene Pigmente (3-Hydroxyflavon and Betain durch Meerrettich peroxidase, Carotin durch Peroxidase) zu "entfärben".WO 1/05839 describes the use of various oxidizing enzymes (oxidases and Peroxidases) to prevent dye transfer. Peroxidases are better known able to measure different pigments (3-hydroxyflavone and betaine by horseradish peroxidase, carotene by peroxidase) to "decolorize".
Die genannte Patentanmeldung beschreibt die Entfärbung (auch "bleaching" genannt) von aus der Wäsche abgelösten, in der Flotte vorliegenden Textilfarbstoffen. (Umwandlung eines ge färbten Substrates in einen ungefärbten, oxidierten Stoff). Dabei soll das Enzym gegenüber z. B. Hypochlorit, das auch den Farbstoff auf oder in dem Gewebe angreift, den Vorteil haben, nur gelöst vorliegenden Farbstoff zu entfärben, wobei Wasserstoffperoxid oder eine ent sprechende Vorstufe oder in situ generiertes Wasserstoffperoxid an der Katalyse der Ent färbung beteiligt sind. Die Enzymreaktion kann teilweise durch Zugabe von zusätzlichem oxidierbaren Enzymsubstrat, z. B. Metallionen wie Mn++, Halogenidionen wie Cl- oder Br- oder organischen Phenolen, wie p-Hydroxyzimtsäure und 3,4-Dichlorphenol gesteigert werden. Hierbei wird die Bildung von kurzlebigen Radikalen oder von anderen oxidierten Zuständen des zugesetzten Substrats postuliert, die für die Bleiche oder eine andere Modifikation der gefärbten Substanz verantwortlich sind.The cited patent application describes the decolorization (also called "bleaching") of textile dyes detached from the laundry and present in the liquor. (Conversion of a colored substrate into an undyed, oxidized substance). The enzyme is said to z. B. hypochlorite, which also attacks the dye on or in the tissue, have the advantage of decolorizing only the dye present in solution, hydrogen peroxide or a corresponding precursor or in situ generated hydrogen peroxide being involved in the catalysis of the dyeing. The enzyme reaction can be partially by adding additional oxidizable enzyme substrate, e.g. B. metal ions such as Mn ++ , halide ions such as Cl - or Br - or organic phenols such as p-hydroxycinnamic acid and 3,4-dichlorophenol. Here, the formation of short-lived radicals or other oxidized states of the added substrate is postulated, which are responsible for the bleaching or other modification of the colored substance.
In der US 4 077 6768 wird die Verwendung von "iron porphin", "haemin chlorid" oder "iron phthalocynanine" oder Derivaten zusammen mit Wasserstoffperoxid zur Verhinderung des "Dye Transfers" beschrieben. Diese Stoffe werden aber bei einem Überschuß an Peroxid schnell zerstört, weshalb die Wasserstoffperoxid-Bildung kontrolliert ablaufen muss. In US 4 077 6768 the use of "iron porphin", "haemin chloride" or "iron phthalocynanine "or derivatives together with hydrogen peroxide to prevent the "Dye transfers" described. However, these substances are used with an excess of peroxide quickly destroyed, which is why the hydrogen peroxide formation must take place in a controlled manner.
Aus WO/126119, WO 94/12620 und WO 94/12621 sind Verfahren bekannt, bei welchen die Aktivität der Peroxidase mittels sogenannter Enhancer-Substanzen gefördert wird. Solche Enhancer-Substanzen werden in WO 94/12620 anhand ihrer Halbwertslebensdauer charakterisiert.Methods are known from WO / 126119, WO 94/12620 and WO 94/12621 in which the Peroxidase activity is promoted by means of so-called enhancer substances. Such enhancer substances are described in WO 94/12620 based on their half-life characterized.
Gemäß WO 94/12621 sind Enhancer-Substanzen durch die Formel A=N-N=B gekennzeichnet, wobei A und B jeweils definierte cyclische Reste sind.According to WO 94/12621, enhancer substances are characterized by the formula A = N-N = B, where A and B are each defined cyclic radicals.
Gemäß WO 94/12620 sind Enhancer-Substanzen organische Chemikalien, die mindestens zwei aromatische Ringe enthalten, von denen zumindestens einer mit jeweils definierten Resten substituiert ist.According to WO 94/12620, enhancer substances are organic chemicals that have at least two contain aromatic rings, of which at least one with defined radicals is substituted.
Alle drei Anmeldungen betreffen "dye transfer inhibition" und den Einsatz der jeweiligen Enhancer-Substanzen zusammen mit Peroxidasen als Detergenz-Additiv oder Detergenz- Zusammensetzung im Waschmittelbereich. Die Kombination dieser Enhancer-Substanzen ist auf Peroxidasen beschränkt.All three applications concern "dye transfer inhibition" and the use of the respective Enhancer substances together with peroxidases as a detergent additive or detergent Composition in the detergent area. The combination of these enhancer substances is limited to peroxidases.
Auch aus der WO 92/18687 ist der Einsatz von Gemischen enthaltend Peroxidasen bekannt. Die WO 94/29425, DE 44 45 088.5 und WO 97/48786 beinhalten schließlich Mehrkompo nentenbleichsysteme zur Verwendung mit waschaktiven Substanzen bestehend aus Oxdationskatalysatoren und Oxidationsmitteln sowie aliphatischen, cycloaliphatischen, heterocyclischen oder aromatischen NO-, NOH- oder H-NR-OH-haltigen Verbindungen.The use of mixtures containing peroxidases is also known from WO 92/18687. Finally, WO 94/29425, DE 44 45 088.5 and WO 97/48786 contain multi-compos nente bleaching systems for use with wash-active substances consisting of Oxidation catalysts and oxidizing agents as well as aliphatic, cycloaliphatic, heterocyclic or aromatic NO, NOH or H-NR-OH-containing compounds.
Nachteilig bei allen bisher bekannten "enzymatisch verstärkten" Waschmittel-Bleich-Systemen ist, dass die Reinigungs- und Bleichwirkung immer noch nicht zufriedenstellend ist bzw. die Mediatorsubstanzen in zu großer Menge zugegeben werden müssen und somit umweltmäßig und ökonomisch Probleme auftreten können.A disadvantage of all known "enzymatically enhanced" detergent bleaching systems is that the cleaning and bleaching effect is still unsatisfactory or the Mediator substances have to be added in large quantities and are therefore environmentally harmful and economic problems can arise.
Es wurde nun völlig überraschend gefunden, dass die erfindungsmäßigen enzymatischen Oxidationssysteme die Performance der oben genannten Oxidoreduktase-Mediator-Systeme übertreffen und die erwähnten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen.It has now been found, completely surprisingly, that the inventive enzymatic Oxidation systems the performance of the oxidoreductase mediator systems mentioned above surpass and do not have the mentioned disadvantages of the prior art.
Enzyme werden heute in steigenden Mengen und für verschiedene Applikationen in der Textilindustrie eingesetzt. Enzymes are used today in increasing quantities and for various applications in the Textile industry used.
Zum Beispiel spielt der Einsatz von Amylasen beim "Desizing Prozeß" eine große Rolle, wodurch der Einsatz von starken Säuren, Laugen oder Oxidationsmitteln verhindert werden kann.For example, the use of amylases plays a major role in the "desizing process", which prevents the use of strong acids, alkalis or oxidizing agents can be.
Ebenso werden Cellulasen für das sogenannte Bio-polishing wie auch beim sogenannten Bio-stoning eingesetzt, einem Verfahren, das meistens zusammen mit dem konventio nellen Prozess des Stone-washings mit Bimssteinen beim Behandeln von Denim- Jeansstoffen zur Entfernung des Indigofarbstoffes Anwendung findet.Cellulases are also used for so-called bio-polishing as well as for so-called Bio-stoning is used, a process that is mostly carried out together with the konventio process of stone washing with pumice stones when treating denim Denim is used to remove the indigo dye.
WO 94/29510, WO/96/18770, DE 196 12 194 A1 und DE 44 45 088 A1 beschreiben Verfahren zur enzymatischen Delignifizierung, bei dem Enzyme zusammen mit Media toren eingesetzt werden. Als Mediatoren werden allgemein Verbindungen mit der Struktur NO-, NOH-, oder HRNOH offenbart.WO 94/29510, WO / 96/18770, DE 196 12 194 A1 and DE 44 45 088 A1 describe Process for enzymatic delignification, in which enzymes together with media gates are used. In general, connections with the Structure NO, NOH, or HRNOH disclosed.
Allerdings sind diese Systeme auf den Einsatz in der Zellstoffbleiche beschränkt. Da die Mechanismen, die einer ligninentfernenden Zellstoffbleiche, und um einen solchen Vorgang handelt es sich hier, zu Grunde liegen, völlig verschieden zu einer Entfärbung, Entfernung und/oder "Zerstörung" von Denimfarbstoffen im Jeansbereich wie v. a. Indigofarbstoffe etc. sind, ist es völlig überraschend, dass eine Reihe von Stoffen des genannten NO-, NOH-, HNROH-typs auch für diesen Anwendungszweck geeignet ist. In WO 97/06244 sind Systeme für die Bleiche von Zellstoff, der "dye transfer inhibition" und der Bleiche von Flecken bei der Waschmittelanwendung, die mit Enzymen (Peroxi dasen, Laccasen) und enzymverstärkenden (hetero)-aromatischen Verbindungen wie Nitrosoverbindungen etc. arbeiten, beschrieben.However, these systems are limited to use in pulp bleaching. Because of the mechanisms involved in lignin-removing pulp bleaching and such The process here is based, completely different to a decolorization, Removal and / or "destruction" of denim dyes in the jeans area such as v. a. Indigo dyes etc., it is completely surprising that a number of substances of the mentioned NO, NOH, HNROH type is also suitable for this application. WO 97/06244 describes systems for the bleaching of cellulose, the "dye transfer inhibition" and the bleaching of stains when using detergents with enzymes (Peroxi dasen, laccases) and enzyme-enhancing (hetero) aromatic compounds such as Nitroso compounds work, described.
Allerdings ist hier ebenso wie in den Patenten WO 94/12619, WO 94/12620 und WO 94/12621 nur der oben beschriebene Einsatz vorgesehen.However, as in the patents WO 94/12619, WO 94/12620 and WO 94/12621 only the insert described above is provided.
Auch die Mechanismen der Entfärbung von Flecken bei der Waschmittelbleiche bzw. "dye transfer inhibition" sind völlig andere als die, die bei der Entfärbung, Entfernung und/oder "Zerstörung" von Indigo-Farbstoffen, z. B. bei der Denimbehandlung zu Grunde liegen.The mechanisms of discoloration of stains during detergent bleaching or "dye transfer inhibition" are completely different from those used in decolorization, removal and / or "destruction" of indigo dyes, e.g. B. in denim treatment Basically lie.
Deshalb ist es auch hier völlig überraschend, dass eine Reihe von Stoffen des genannten NO-, NOH-, HNROH-typs auch für diesen Anwendungszweck geeignet ist.Therefore, it is also completely surprising that a number of substances mentioned above NO-, NOH-, HNROH-types is also suitable for this application.
Aus den genannten WO 94/12619, WO 94/12620 und WO 94/12621 sind Verfahren bekannt, bei welchen die Aktivität der Peroxidase mittels sogenannter Enhancer-Substanzen gefördert werden. Solche Enhancer-Substanzen werden in WO 94/12620 anhand ihrer Halbwertslebensdauer charakterisiert. Gemäß WO 94/12621 sind Enhancer-Substanzen durch die Formel A=N-N=B gekennzeichnet, wobei A und B jeweils definierte cyclische Reste sind. Gemäß WO 94/12621 sind Enhancer-Substanzen organische Chemikalien, die mindestens zwei aromatische Ringe enthalten, von denen zumindestens einer mit jeweils definierten Resten substituiert ist.Methods are mentioned in WO 94/12619, WO 94/12620 and WO 94/12621 known in which the activity of the peroxidase by means of so-called Enhancer substances are promoted. Such enhancer substances are in WO 94/12620 characterized by their half-life. According to WO 94/12621 Enhancer substances characterized by the formula A = N-N = B, where A and B are each defined cyclic radicals. According to WO 94/12621 are enhancer substances organic chemicals containing at least two aromatic rings, one of which at least one is substituted with respectively defined radicals.
Alle drei Anmeldungen betreffen (wie bereits erwähnt) "dye transfer inhibition" und den Einsatz der jeweiligen Enhancer-Substanzen zusammen mit Peroxidasen als Detergenz- Additiv oder Detergenz-Zusammensetzung im Waschmittelbereich bzw. auch Zellstoff bleichbereich. Die Kombination dieser Enhancer-Substanzen ist auf Peroxidasen beschränkt.All three applications concern (as already mentioned) "dye transfer inhibition" and the Use of the respective enhancer substances together with peroxidases as detergent Additive or detergent composition in the detergent range or pulp pale area. The combination of these enhancer substances is on peroxidases limited.
Weiterhin werden neuerdings Oxidoreduktasen, hauptsächlich Laccasen, aber auch Peroxidasen zur Behandlung von hauptsächlich Jeans Denim eingesetzt.Oxidoreductases, mainly laccases, have also recently become available Peroxidases are used to treat mainly denim jeans.
Aus der Patentanmeldung WO 96/12846 ist bekannt, daß Laccase bzw. auch Peroxidase
+ bestimmte Enhancersubstanzen, v. a. Phenothiazin- bzw. Phenoxazin-Abkömmlinge,
für zwei Applikationsformen bei der Behandlung von celluloseenthaltenden Geweben wie
Baumwolle, Viskose, Rayon, (Kunstseide) Ramie, Leinen, Tencelm, Seide oder
Mischungen dieser Gewebe oder Mischungen dieser Gewebe mit Synthesefasern wie z. B.
Mischungen von Baumwolle und Spandex (Stretch-Denim), hauptsächlich aber
Denimstoffen (hauptsächlich Jeansware) eingesetzt werden:
Zum einen soll das System (Oxidoreduktasen + Enhancersubstanzen) zur Bleiche von
Denim anstatt der üblichen Hypochloritbleiche, üblich nach Stone-washing-Vorbe
handlung, eingesetzt werden, wobei diese enzymatische Behandlung nur zu einem
teilweisen Ersatz von Hypochlorit führt, da das gewünschte Bleichergebnis nicht erreicht
werden kann.
Zum anderen kann das System zusammen mit Cellulase beim Stone-washing anstelle der
üblichen mechanischen Behandlung durch Bimssteine eingesetzt werden, was die
Performance von "Nur-Cellulase-Behandlung" verbessern soll.From patent application WO 96/12846 it is known that laccase or also peroxidase + certain enhancer substances, especially phenothiazine or phenoxazine derivatives, for two forms of application in the treatment of cellulose-containing fabrics such as cotton, viscose, rayon, (rayon) ramie, Linen, Tencelm, silk or mixtures of these fabrics or mixtures of these fabrics with synthetic fibers such as. B. Mixtures of cotton and spandex (stretch denim), but mainly denim fabrics (mainly jeans) are used:
On the one hand, the system (oxidoreductases + enhancer substances) is to be used for bleaching denim instead of the usual hypochlorite bleach, usually after stone washing pretreatment, whereby this enzymatic treatment only leads to a partial replacement of hypochlorite, since the desired bleaching result is not achieved can be.
On the other hand, the system can be used together with cellulase in stone washing instead of the usual mechanical treatment using pumice stones, which is said to improve the performance of "cellulase-only treatment".
Die Hauptnachteile des in WO/96/12846 beschriebenen Systems sind unter anderem
folgende:
The main disadvantages of the system described in WO / 96/12846 include the following:
-
- Es muss Laccase in erheblichen Mengen eingesetzt werden (ca. 10 IU/g Denim), um
das gewünschte Ergebnis zu erzielen.
- 1. Die optimale Behandlungsdauer ist z. T. 2-3 Stunden.
- 2. Der bevorzugte Mediator (hier Phenothiazin-10-propionsäure) muß in ca. 2 bis ca. 14 mg pro g Denim eigesetzt werden, was erhebliche Kosten verursacht.
- 3. Es muss in Puffersystemen (ca. 0.1 Mol/L) gearbeitet werden, da ansonsten keine Performance erreicht werden kann, was das System ebenso erheblich verteuert. Dies ist z. B. bei den erfindungsgemäßen Systemen nicht nötig.
- 4. Durch die Färbung der Enhancerkomponente (langlebiges Radikal) wird eine "Verbräunung" des Gewebes hervorgerufen.
- 1. The optimal treatment time is e.g. T. 2-3 hours.
- 2. The preferred mediator (here phenothiazine-10-propionic acid) must be used in about 2 to about 14 mg per g of denim, which causes considerable costs.
- 3. It has to be worked in buffer systems (approx. 0.1 mol / L), since otherwise no performance can be achieved, which also makes the system considerably more expensive. This is e.g. B. not necessary in the systems according to the invention.
- 4. The coloring of the enhancer component (long-lived radical) causes a "browning" of the tissue.
Der generelle Hauptvorteil eines Laccase- und/oder Oxidoreduktasesystems enzym wirkungsverstärkenden Verbindungen (Enhancern, Mediatoren etc.) beim Einsatz in der oben beschriebenen Behandlung von Textilien (z. B. Jeansstoffe), bei einem optimaleren System als beim Stand der Technik vorhanden, liegt darin, dass man Fashion looks erzielen kann, die eine übliche Hypochlorit-Bleiche nicht ermöglicht.The general main advantage of a laccase and / or oxidoreductase enzyme effect-enhancing compounds (enhancers, mediators etc.) when used in the Treatment of textiles (e.g. denim fabrics) described above, with a more optimal System than in the state of the art is that one looks fashion can achieve that does not allow a usual hypochlorite bleaching.
Die normalerweise bei Jeans-Denim benutzten Farbstoffe sind VAT Farbstoffe, wie Indigo oder Indigoabkömmlinge, wie z. B. Thioindigo, aber auch sogenannte Sulfur dyes. Durch den Einsatz solcher spezieller enzymatischer Systeme ist es möglich (durch die hohe Spezifität solcher Systeme) bei Mischfarbensystemen wie z. B. Indigo- und Sulfur dye, nur den Indigofarbstoff zu entfärben, während der Sulfur dye nicht oxidiert wird. Dies führt in Abhängigkeit von der benutzten enzymwirkungsverstärkenden Verbindung zu nahezu jeder gewünschten Färbung des Gewebes (z. B. Grautöne etc.), die oftmals erwünscht ist.The dyes normally used in jeans denim are VAT dyes such as Indigo or indigo derivatives, such as B. Thioindigo, but also so-called Sulfur dyes. By using such special enzymatic systems it is possible (through the high specificity of such systems) in mixed color systems such as B. Indigo and Sulfur dye to decolorize only the indigo dye, while the sulfur dye is not oxidized. This leads depending on the enzyme activity-enhancing compound used to almost any desired color of the fabric (e.g. shades of gray etc.), often is desired.
Als zusätzlicher Vorteil ist zu sehen, dass die enzymatische Behandlung wesentlich schonender abläuft als die Bleiche mit Hypochlorit, was zu geringeren Faserschädi gungen führt.An additional advantage is that the enzymatic treatment is essential is more gentle than bleaching with hypochlorite, which means less fiber damage leads.
Beim Stone-wash-Prozess ist v. a. der ökologische Effekt von Bedeutung (auch neben der geringeren Faserschädigung durch die Enzyme), wenn man z. B. bedenkt, dass pro kg Jeans-Denim ca. 1 kg Steinschlamm durch diesen rein mechanischen Prozeß entsteht. Wie im Stand der Technik dargelegt, besteht in der Textilindustrie, hauptsächlich bei gefärbten Geweben (wie. z. B. Jeans-Denim) ein großer Bedarf an alternativen Bleichverfahren (zur konventionellen Hypochloritbleiche) und/oder Behandlungs verfahren als Alternative zum Stone-washing zur Erzielung des sogenannten "bleached looks", nicht zuletzt wegen der auch hier bestehenden Umweltproblematik.In the stone wash process, v. a. the ecological effect of importance (also alongside the lower fiber damage caused by the enzymes), if one z. B. considering that pro kg of jeans denim approx. 1 kg of stone sludge is created by this purely mechanical process. As stated in the prior art, the textile industry mainly consists of dyed fabrics (such as denim denim) have a great need for alternatives Bleaching process (for conventional hypochlorite bleaching) and / or treatment process as an alternative to stone washing to achieve the so-called "bleached looks ", not least because of the environmental problems that also exist here.
Die vorliegende Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, die Nachteile der konventio
nellen Prozesse: Stone-washing/Bleiche nach Stone-washing oder generelle Bleiche
von gefärbten und/oder ungefärbten Textilgeweben:
V. a. Umweltproblematik und Faserschädigungen und auch die Nachteile der bekannten
Oxidoreduktase/Enhancer-Systeme (z. B. NO-Radikalbildungen etc.) und auch die der
Lipase verstärkten Oxidationssysteme zu minimieren bzw. zu beheben.The present invention has now set itself the goal of the disadvantages of the conventional processes: stone washing / bleaching after stone washing or general bleaching of dyed and / or undyed textile fabrics:
V. a. To minimize or eliminate environmental problems and fiber damage and also the disadvantages of the known oxidoreductase / enhancer systems (e.g. NO radical formation etc.) and also the oxidation systems enhanced by the lipase.
Es wurde nun völlig überraschend gefunden, daß die erfindungsmäßigen enzymatischen Oxidationssysteme die Performance der oben genannten Oxidoreduktase-Mediator-Systeme übertreffen und die erwähnten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen. It has now been found, completely surprisingly, that the inventive enzymatic Oxidation systems the performance of the oxidoreductase mediator systems mentioned above surpass and do not have the mentioned disadvantages of the prior art.
Die Wirksamkeit der erfindungsmäßigen Oxidations- und Bleichsysteme beim Verändern, Abbau oder Bleichen von Lignin, ligninhaltigen Materialien oder ähnlichen Stoffen ist häufig nochmals gesteigert, wenn neben den genannten Bestandteilen noch Mg2+ Ionen vorhanden sind. Die Mg2+ Ionen können beispielsweise als Salz, wie z. B. MgSO4, eingesetzt werden. Die Konzentration liegt im Bereich von 0,1-2 mg/g ligninhaltigem Material, vorzugsweise bei 0,2-0,6 mg/g.The effectiveness of the oxidation and bleaching systems according to the invention when changing, breaking down or bleaching lignin, lignin-containing materials or similar substances is often further increased if Mg 2+ ions are present in addition to the components mentioned. The Mg 2+ ions can, for example, as a salt, such as. B. MgSO 4 can be used. The concentration is in the range of 0.1-2 mg / g of lignin-containing material, preferably 0.2-0.6 mg / g.
In manchen Fällen lässt sich eine weitere Steigerung dadurch erreichen, dass die Systeme neben den Mg2+ Ionen auch Komplexbildner wie z. B. Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), Hydroxyethylendiamintriessigsäure (HEDTA), Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure (DTMPA), Nitrilotriessigsäure (NTA), Polyphosphorsäure (PPA) etc. enthalten. Die Konzentration liegt im Bereich von 0,2-5 mg/g ligninhaltigem Material, vorzugsweise bei 1-3 mg.In some cases, a further increase can be achieved in that the systems in addition to the Mg 2+ ions also complexing agents such as. B. ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), hydroxyethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid (DTMPA), nitrilotriacetic acid (NTA), polyphosphoric acid (PPA) etc. The concentration is in the range of 0.2-5 mg / g of lignin-containing material, preferably 1-3 mg.
Überraschenderweise zeigte sich ferner, dass eine saure Wäsche (pH 2 bis 6, vorzugsweise 2 bis 5) oder Q-Stufe (pH-Wert 2 bis 6, vorzugsweise 2 bis 5) vor bzw. nach der Behandlung mit den erfindungsmäßigen Oxidations- und Bleichverfahren bei manchen Zellstoffen zu einer erheblichen Kappazahlerniedrigung im Vergleich zur Behandlung ohne diese spezielle Vor- bzw. Nachbehandlung führt. In der Q-Stufe werden als Chelatbildner die zu diesem Zwecke üblichen Substanzen (wie z. B. EDTA, DTPA) eingesetzt. Sie werden vorzugsweise in Konzentrationen von 0,1%/to bis 1%/to, besonders bevorzugt 0,1%/to bis 0,5%/to eingesetzt.Surprisingly, it was also found that an acid wash (pH 2 to 6, preferably 2 to 5) or Q stage (pH 2 to 6, preferably 2 to 5) before or after the treatment with the inventive oxidation and bleaching processes for some pulps into one considerable kappa reduction compared to treatment without this special pre or aftertreatment. In the Q stage, chelating agents are used for this purpose usual substances (such as EDTA, DTPA) are used. They are preferably in Concentrations from 0.1% / to to 1% / to, particularly preferably 0.1% / to to 0.5% / to used.
Gleichzeitig können Reduktionsmittel zugegeben werden, die zusammen mit den vorhandenen Oxidationsmitteln zur Einstellung eines bestimmten Redoxpotentials dienen.At the same time reducing agents can be added together with the existing ones Oxidizing agents are used to set a certain redox potential.
Als Reduktionsmittel können Natrium-Bisulfit, Natrium-Dithionit, Ascorbinsäure, Thiover bindungen, Mercaptoverbindungen oder Glutathion etc. eingesetzt werden. Sodium bisulfite, sodium dithionite, ascorbic acid and thiover can be used as reducing agents bonds, mercapto compounds or glutathione etc. are used.
Außerdem können den Systemen Radikalbildner oder Radikalfänger (Abfangen von bei spielsweise OH. oder OOH. Radikalen) zugesetzt werden. Diese können das Zusammenspiel innerhalb der Red/Ox- und Radikalmediatoren verbessern.In addition, radical formers or radical scavengers (trapping of, for example, OH . Or OOH . Radicals) can be added to the systems. These can improve the interaction within the Red / Ox and radical mediators.
Der Reaktionslösung können auch weitere Metallsalze zugegeben werden.Other metal salts can also be added to the reaction solution.
Diese sind im Zusammenwirken mit Chelatbildnern als Radikalbildner oder Red/Ox-Zentren wichtig. Die Salze bilden in der Reaktionslösung Kationen. Solche Ionen sind u. a. Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mn3+, Mn4+, Cu1+, Cu2+, Ca2+, Ti3+, Cer4+, Al3+.These are important in conjunction with chelating agents as radical formers or red / ox centers. The salts form cations in the reaction solution. Such ions include Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Mn 3+ , Mn 4+ , Cu 1+ , Cu 2+ , Ca 2+ , Ti 3+ , Cer 4+ , Al 3+ .
Die in der Lösung vorhandenen Chelate können darüber hinaus als Mimicsubstanzen für bestimmte Oxidoreduktasen wie die Laccasen (Kupferkomplexe) oder für die Lignin- oder Manganperoxidasen (Hämkomplexe) dienen. Unter Mimicsubstanzen sind solche Stoffe zu verstehen, die die prosthetischen Gruppen von (hier) Oxidoreduktasen simulieren und z. B. Oxidationsreaktionen katalysieren können.The chelates present in the solution can also act as mimic substances for certain oxidoreductases such as laccases (copper complexes) or for the lignin or Manganese peroxidases (heme complexes) are used. Such substances are included under mimic substances understand that simulate the prosthetic groups of (here) oxidoreductases and z. B. Can catalyze oxidation reactions.
Schließlich ist es auch möglich, unter Einsatz von Detergentien zu arbeiten. Als solche kommen nichtionische, anionische, kationische und amphotere Tenside in Betracht. Die Detergentien können die Penetration der Enzyme und der anderen Komponenten in die Faser verbessern.Finally, it is also possible to work using detergents. As such nonionic, anionic, cationic and amphoteric surfactants are suitable. The Detergents can penetrate the enzymes and other components into the fiber improve.
Ebenso kann es für die Reaktion förderlich sein, Polysaccharide und/oder Proteine zuzusetzen. Hier sind insbesondere als Polysaccharide Glucane, Mannane, Dextrane, Lävane, Pektine, Alginate oder Pflanzengummis und als Proteine Gelantine und Albumin zu nennen.It may also be beneficial for the reaction to add polysaccharides and / or proteins. Here in particular as polysaccharides are glucans, mannans, dextrans, levans, pectins, Alginates or plant gums and as proteins gelatin and albumin.
Diese Stoffe dienen hauptsächlich als Schutzkolloide für die Enzyme.These substances mainly serve as protective colloids for the enzymes.
Weitere Proteine, die zugesetzt werden können, sind Proteasen wie Pepsin, Bromelin, Papain usw. Diese können u. a. dazu dienen, durch den Abbau des im Holz vorhandenen Extensins (hydroxyprolinreiches Protein) einen besseren Zugang zum Lignin zu erreichen.Other proteins that can be added are proteases such as pepsin, bromelin, papain etc. These can u. a. serve by breaking down the extensin present in the wood (hydroxyproline-rich protein) to achieve better access to lignin.
Als weitere Schutzkolloide kommen Aminosäuren, Einfachzucker, Oligomerzucker, PEG- Typen der verschiedensten Molekulargewichte, Polyethylenoxide, Polyethylenimine und Polydimethylsiloxane in Frage. Amino acids, simple sugar, oligomer sugar, PEG- Types of different molecular weights, polyethylene oxides, polyethyleneimines and Polydimethylsiloxanes in question.
Weiterhin können dem erfindungsmäßigen Oxidations- und Bleichsystemen Stoffe zugesetzt werden, die die Hydrophobizität des Reaktionsmilieus verstärken und somit quellend auf das Lignin in den Fasern wirken und somit dessen Angreifbarkeit erhöhen.Furthermore, substances can be added to the oxidation and bleaching systems according to the invention be, which increase the hydrophobicity of the reaction environment and thus swelling on the Lignin act in the fibers and thus increase its vulnerability.
Solche Stoffe sind z. B. Glycole wie: Propylenglycol, Ethylenglycol, Glycolether wie: Ethylenglycoldimethylether etc. aber auch Lösungsmittel wie z. B. Alkohole wie: Methanol, Ethanol, Butanol, Amyl-alkohol, Cyclohexanol, Benzylalkohol, Chlorhydin, Phenole wie: Phenol, Methyl- und Methoxyphenole, Aldehyde wie: Formaldehyd, Chloral, Mercaptane wie: Buthylmercaptan, Benzylmercaptan, Thioglycolsäure, Organische Säuren wie: Ameisensäure, Essigsäure, Chloressigsäure, Amine wie Ammoniak, Hydrazin, Hydrotope Lösungsmittel wie: z. B. konz. Lösungen von Natiumbenzoat, Sonstige wie: Benzole, Pyridine, Dioxan, Acetessigsäureethylester, andere basische Lösungsmittel wie OH-/H2O, bzw. OH-/Alkohole u. a.Such substances are e.g. B. glycols such as: propylene glycol, ethylene glycol, glycol ethers such as: ethylene glycol dimethyl ether etc. but also solvents such as. B. alcohols such as: methanol, ethanol, butanol, amyl alcohol, cyclohexanol, benzyl alcohol, chlorohydin, phenols such as: phenol, methyl and methoxyphenols, aldehydes such as: formaldehyde, chloral, mercaptans such as: buthyl mercaptan, benzyl mercaptan, thioglycolic acid, organic acids such as : Formic acid, acetic acid, chloroacetic acid, amines such as ammonia, hydrazine, hydrotopic solvents such as: e.g. B. conc. Solutions of sodium benzoate, others such as: benzenes, pyridines, dioxane, acetoacetic acid ethyl ester, other basic solvents such as OH - / H 2 O, or OH - / alcohols and others
Die erfindungsgemäßen Verfahren können nicht nur bei der Delignifizierung (Bleiche) von Sulfat-, Sulfit-, Organosolv-, o. a. Zellstoffen und von Holzstoffen eingesetzt werden, sondern auch bei der Herstellung von Zellstoffen allgemein, sei es aus Holz- oder Einjahrespflanzen, wenn eine Defibrillierung durch die üblichen Kochverfahren (verbunden eventuell mit mecha nischen Verfahren oder Druck), d. h. eine sehr schonende Kochung bis zu Kappazahlen, die im Bereich von ca. 50-120 Kappa liegen können, gewährleistet ist.The methods according to the invention can be used not only in the delignification (bleaching) of Sulfate, sulfite, organosolve, or the like Pulp and wood pulp are used, but also in the production of cellulose in general, be it from wood or annual plants, if defibrillation by the usual cooking methods (possibly connected with mecha process or printing), d. H. a very gentle cooking up to kappa numbers, which in the Range of approximately 50-120 kappa can be guaranteed.
Bei der Bleiche von Zellstoffen wie auch bei der Herstellung von Zellstoffen kann die Behand lung mit den erfindungsmäßigen Oxidations und Bleichsystemen einmalig erfolgen oder mehr fach wiederholt werden, entweder vor und/oder nach Wäsche und Extraktion des behandelten Stoffes mit NaOH etc. oder ohne diese Zwischenschritte aber auch vor und/oder nach Vor- und/oder Nachbehandlungsschritten wie Saurer Wäsche, Q-Stufen, alkalisches leaching, Bleichstufen: wie Peroxidbleichen, O2-verstärkte Peroxidstufen, Druckperoxidstufen, O2- Delignifizierung, Cl2-Bleiche, ClO2-Bleiche, Cl2/ClO2-Bleiche, Persäurebleichstufen, Persäure verstärkte O2-Bleiche/Peroxidbleiche, Ozonbleiche, Dioxiranbleiche, reduktive Bleichstufen, andere Behandlungen wie: Quellstufen, Sulfonierungen, NO/NO2-Behandlungen, Nitrosyl schwefelsäurebehandlung, Enzymbehandlungen wie z. B. Behandlungen mit Hydrolasen wie Cellulasen und/oder Hemicellulasen (z. B. Xylanase, Mannanase etc.) und/oder Amylasen und/oder Pektinasen und/oder Proteinasen und/oder Lipasen und/oder Amidasen und/oder Oxidoreduktasen wie z. B. Laccasen und/oder Peroxidasen etc. bzw. mehreren kombinierten Behandlungen erfolgen.In the bleaching of cellulose as well as in the production of cellulose, the treatment with the oxidation and bleaching systems according to the invention can be carried out once or repeated several times, either before and / or after washing and extracting the treated material with NaOH etc. or without these intermediate steps but also before and / or after pre-treatment and / or post-treatment steps such as acid wash, Q-steps, alkaline leaching, bleaching steps: such as peroxide bleaching, O 2 -reinforced peroxide steps, pressure peroxide steps, O 2 - delignification, Cl 2 bleaching, ClO 2 - Bleach, Cl 2 / ClO 2 bleach, peracid bleaching stages, peracid-enhanced O 2 bleaching / peroxide bleaching, ozone bleaching, dioxirane bleaching, reductive bleaching stages, other treatments such as: swelling stages, sulfonations, NO / NO 2 treatments, nitrosyl sulfuric acid treatment, enzyme treatments such as B. Treatments with hydrolases such as cellulases and / or hemicellulases (e.g. xylanase, mannanase etc.) and / or amylases and / or pectinases and / or proteinases and / or lipases and / or amidases and / or oxidoreductases such as e.g. B. laccases and / or peroxidases etc. or several combined treatments.
Dies führt zu noch wesentlich weiter reduzierbaren Kappawerten und zu erheblichen Weiße steigerungen. Ebenso kann vor der Behandlung mit den erfindungsmäßigen Oxidations- und Bleichsystemen eine O2-Stufe eingesetzt werden oder auch wie bereits erwähnt eine saure Wäsche oder Q-Stufe (Chelatstufe) ausgeführt werden.This leads to kappa values which can be reduced even further and to considerable whiteness increases. Likewise, an O 2 stage can be used before the treatment with the oxidation and bleaching systems according to the invention or, as already mentioned, an acid wash or Q stage (chelate stage) can also be carried out.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:The invention is explained in more detail below with the aid of examples:
5 g atro Zellstoff (Softwood O2 delignifiziert), Stoffdichte 30% (ca. 17 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
5 g dry cellulose (Softwood O 2 delignified), consistency 30% (approx. 17 g wet) are added to the following solutions:
- A) 20 ml Leitungswasser werden mit 3 kg/to Nitrit, 6 kg/to Glukose und 2.4 kg/to H2O2 (30%ige Ware) unter Rühren versetzt, der pH-Wert mit Schwefelsäure und/oder Natronlauge so eingestellt, dass nach Zugabe des Zellstoffs und des Enzyms pH 4.5 resultiert.A) 20 ml of tap water are mixed with 3 kg / to nitrite, 6 kg / to glucose and 2.4 kg / to H 2 O 2 (30% product) with stirring, the pH is adjusted with sulfuric acid and / or sodium hydroxide solution, that after adding the pulp and the enzyme pH 4.5 results.
- B) 5 ml Leitungswasser werden mit 5 g/to Stoff GOD (crude/Asperg. niger) versetzt.B) 5 ml of tap water are mixed with 5 g / to substance GOD (crude / Asperg. Niger) added.
Die Lösungen A und B werden zusammen gegeben und auf 33 ml aufgefüllt.Solutions A and B are added together and made up to 33 ml.
Nach Zugabe des Zellstoffes wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.After the pulp has been added, it is mixed for 2 min with a dough kneader.
Danach wird der Stoff in ein auf 50°C vorgeheiztes Reaktionsgefäß gegeben und unter Normaldruck für 1-4 Stunden inkubiert.The substance is then placed in a reaction vessel preheated to 50 ° C. and under Normal pressure incubated for 1-4 hours.
Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1.5 Stunden bei 70°C, 2% Stoffdichte und 8% NaOH pro g Zellstoff extrahiert.Then the fabric is washed over a nylon sieve (30 µm) and 1.5 hours at 70 ° C, 2% consistency and 8% NaOH extracted per g of pulp.
Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.After washing the fabric again, the kappa number is determined.
Es konnte eine Delignifizierung von 33% erreicht werden.A delignification of 33% could be achieved.
5 g atro Zellstoff (Softwood O2 delignifiziert), Stoffdichte 30% (ca. 17 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
5 g dry cellulose (Softwood O 2 delignified), consistency 30% (approx. 17 g wet) are added to the following solutions:
- A) 20 ml Leitungswasser werden mit 125 g/to Ferrocen und 5 kg/to Glukose unter Rühren versetzt, der pH-Wert mit Schwefelsäure und/oder Natronlauge so eingestellt, dass nach Zugabe des Zellstoffs und des Enzyms pH 4.2 resultiert.A) 20 ml of tap water with 125 g / to ferrocene and 5 kg / to glucose with stirring added, the pH adjusted with sulfuric acid and / or sodium hydroxide so that after Addition of the pulp and the enzyme pH 4.2 results.
- B) 5 ml Leitungswasser werden mit 5 g/to GOD (crude/Asperg. niger) versetzt.B) 5 ml of tap water are mixed with 5 g / to GOD (crude / Asperg. Niger).
Die Lösungen A und B werden zusammen gegeben und auf 33 ml aufgefüllt.Solutions A and B are added together and made up to 33 ml.
Nach Zugabe des Zellstoffes wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.After the pulp has been added, it is mixed for 2 min with a dough kneader.
Danach wird der Stoff in ein auf 55°C vorgeheiztes Reaktionsgefäß gegeben und unter Normaldruck für 1-4 Stunden inkubiert.The substance is then placed in a reaction vessel preheated to 55 ° C. and under Normal pressure incubated for 1-4 hours.
Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1 Stunde bei 60°C, 2% Stoffdichte und 8% NaOH pro g Zellstoff extrahiert.The fabric is then washed over a nylon sieve (30 µm) and 1 hour at 60 ° C, 2% Density and 8% NaOH extracted per g of pulp.
Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.After washing the fabric again, the kappa number is determined.
Die Delignifizierung betrug 34%.The delignification was 34%.
5 g atro Zellstoff (Softwood O2 delignifiziert), Stoffdichte 30% (ca. 17 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
5 g dry cellulose (Softwood O 2 delignified), consistency 30% (approx. 17 g wet) are added to the following solutions:
- A) 25 ml Leitungswasser werden mit 125 g/to Ferrocen und 5 kg/to H2O2 (30%ige Ware) unter Rühren versetzt, der pH-Wert mit Schwefelsäure und/oder Natronlauge so eingestellt, dass nach Zugabe des Zellstoffs pH 4.2 resultiert.A) 25 ml of tap water are mixed with 125 g / to ferrocene and 5 kg / to H 2 O 2 (30% product) with stirring, the pH is adjusted with sulfuric acid and / or sodium hydroxide so that after adding the pulp pH 4.2 results.
Es wird auf 33 ml aufgefüllt.It is made up to 33 ml.
Nach Zugabe des Zellstoffes wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.After the pulp has been added, it is mixed for 2 min with a dough kneader.
Danach wird der Stoff in ein auf 55°C vorgeheiztes Reaktionsgefäß gegeben und unter Normaldruck für 1-4 Stunden inkubiert.The substance is then placed in a reaction vessel preheated to 55 ° C. and under Normal pressure incubated for 1-4 hours.
Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1 Stunde bei 60°C, 2% Stoffdichte und 8% NaOH pro g Zellstoff extrahiert.The fabric is then washed over a nylon sieve (30 µm) and 1 hour at 60 ° C, 2% Density and 8% NaOH extracted per g of pulp.
Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.After washing the fabric again, the kappa number is determined.
Die Delignifizierung betrug 28%. The delignification was 28%.
5 g atro Zellstoff (Softwood O2-delignifiziert), Stoffdichte 30% (ca. 17 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
5 g dry cellulose (Softwood O 2 -delignified), consistency 30% (approx. 17 g wet) are added to the following solutions:
- A) 20 ml Leitungswasser werden mit 2 kg/to Diazald, 5 kg/to Glukose und 5 kg/to Aceton unter Rühren versetzt, der pH-Wert mit Schwefelsäure und/oder Natronlauge so eingestellt, dass nach Zugabe des Zellstoffs und des Enzyms pH 7 resultiert.A) 20 ml tap water with 2 kg / to diazald, 5 kg / to glucose and 5 kg / to acetone added with stirring, the pH adjusted with sulfuric acid and / or sodium hydroxide solution, that after adding the pulp and the enzyme pH 7 results.
- B) 5 ml Leitungswasser werden mit 5 g/to GOD (crude/Asperg. niger) versetzt.B) 5 ml of tap water are mixed with 5 g / to GOD (crude / Asperg. Niger).
Die Lösungen A und B werden zusammen gegeben und auf 33 ml aufgefüllt.Solutions A and B are added together and made up to 33 ml.
Nach Zugabe des Zellstoffes wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.After the pulp has been added, it is mixed for 2 min with a dough kneader.
Danach wird der Stoff in ein auf 45°C vorgeheiztes Reaktionsgefäß gegeben und unter Normaldruck für 1-4 Stunden inkubiert.The substance is then placed in a reaction vessel preheated to 45 ° C. and under Normal pressure incubated for 1-4 hours.
Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1 Stunde bei 60°C, 2% Stoffdichte und 8% NaOH pro g Zellstoff extrahiert.The fabric is then washed over a nylon sieve (30 µm) and 1 hour at 60 ° C, 2% Density and 8% NaOH extracted per g of pulp.
Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.After washing the fabric again, the kappa number is determined.
Die Delignifizierung betrug 32%.The delignification was 32%.
5 g atro Zellstoff (Softwood O2-delignifiziert), Stoffdichte 30% (ca. 17 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
5 g dry cellulose (Softwood O 2 -delignified), consistency 30% (approx. 17 g wet) are added to the following solutions:
- A) 20 ml Leitungswasser werden mit 5 kg/to Sulfit, 1.2 kg/to Fettsäure Na-oleat, 5 kg/to Aceton und 1.2 kg/to H2O2 (30%ige Ware) unter Rühren versetzt, der pH-Wert mit Schwe felsäure und/oder Natronlauge so eingestellt, dass nach Zugabe des Zellstoffs und des Enzyms pH 5 resultiert.A) 20 ml of tap water are mixed with stirring, 5 kg / to sulfite, 1.2 kg / to fatty acid Na oleate, 5 kg / to acetone and 1.2 kg / to H 2 O 2 (30% product), the pH adjusted with sulfuric acid and / or caustic soda so that pH 5 results after adding the pulp and the enzyme.
- B) 5 ml Leitungswasser werden mit 20 g /to Lipase (crude/Asperg. niger) und 5 g/to HRP versetzt.B) 5 ml of tap water are mixed with 20 g / to lipase (crude / Asperg. Niger) and 5 g / to HRP added.
Die Lösungen A und B werden zusammen gegeben und auf 33 ml aufgefüllt.Solutions A and B are added together and made up to 33 ml.
Nach Zugabe des Zellstoffes wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.After the pulp has been added, it is mixed for 2 min with a dough kneader.
Danach wird der Stoff in ein auf 45°C vorgeheiztes Reaktionsgefäß gegeben und unter Normaldruck für 1-4 Stunden inkubiert.The substance is then placed in a reaction vessel preheated to 45 ° C. and under Normal pressure incubated for 1-4 hours.
Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1 Stunde bei 60°C, 2% Stoffdichte und 8% NaOH pro g Zellstoff extrahiert.The fabric is then washed over a nylon sieve (30 µm) and 1 hour at 60 ° C, 2% Density and 8% NaOH extracted per g of pulp.
Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.After washing the fabric again, the kappa number is determined.
Die Delignifizierung betrug 30%.The delignification was 30%.
Für alle genannten Applikationen können den erfindungsgemäßen Oxidations und
Bleichsystemen die aus den Anmeldungen DE 198 21 263.1 und DE 198 20 947.9 bzw.
PCT/DE 98/01313 bekannten Komponenten der enzymatischen Oxidationssysteme mit
enzymwirkungsverstärkenden Verbindungen zugesetzt werden, enthaltend:
For all of the applications mentioned, the oxidation and bleaching systems according to the invention can be added to the components of the enzymatic oxidation systems with compounds which enhance enzyme activity, which are known from the applications DE 198 21 263.1 and DE 198 20 947.9 or PCT / DE 98/01313, comprising:
-
a) mindestens einen Oxidationskatalysator, insbesondere bevorzugt Enzyme
wie Oxidoreduktasen der Klassen 1.1.1. bis 1.97 gemäß Internationaler
Enzym-Nomenklatur: Commitee of the International Union of Biochemistry and Molecular
Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, S. 24-154), besonders
bevorzugt:
Cellobiose: oxigen-1-oxidoreductase (Cellobiose oxidase) 1.1.3.25, Cellobiose: quinone-1- oxidoreductase 1.1.5.1, Bilirubinoxidase 1.3.3.5, Cytochromoxidase 1.9.3, Oxigenasen, Lipoxigenasen 1.13, 1.14, Superoxiddismutase 1.15.11, Ferrioxidase, z. B. Ceruloplasmin 1.16.3.1, und insbesondere bevorzugt Enzyme der Klasse 1.10, die auf Biphenole und verwandte Verbindungen wirken. Sie katalysieren die Oxidation von Biphenolen und Ascorbaten. Als Akzeptoren fungieren NAD+, NADP+ (1.10.1), Cytochrome (1.10.2), Sauerstoff (1.10.3) oder andere (1.10.99). Von diesen wiederum sind Enzyme der Klasse 1.10.3 mit Sauerstoff (O2) als Akzeptor besonders bevorzugt.
Von den Enzymen dieser Klasse sind insbesondere die Enzyme Catechol Oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-Ascorbate Oxidase (1.10.3.3).O- Aminophenol Oxidase (1.10.3.4) und Laccase (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2) bevorzugt, wobei die Laccasen (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2.) insbesondere bevorzugt sind. Weiterhin besonders bevorzugt sind die Enzyme der Gruppe 1.11. die auf ein Peroxid als Akzeptor wirken. Diese einzige Subklasse (1.11.1) enthält die Peroxidasen. Ganz besonders bevorzugt sind hier die Cytochrom-C Peroxidasen (1.11.1.5), Catalase (1.11.1.6), die Peroxidase (1.11.1.7) die Iodid-Peroxidase (1.11.1.8), die Glutathione-Peroxidase (1.11.1.9), die Chlorid Peroxidase (1.11.1.10), die L-Ascorbat-Peroxidase (1.11.1.11), die Phospholipid-Hydroperoxid-Glutathione-Peroxidase (1.11.1.12), die Mangan Peroxidase (1.11.1.13), die Diarylpropan-Peroxidase (Ligninase, Lignin Peroxidase) (1.11.1.14).a) at least one oxidation catalyst, particularly preferably enzymes such as oxidoreductases of classes 1.1.1. to 1.97 according to the International Enzyme Nomenclature: Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc., 1992, pp. 24-154), particularly preferred:
Cellobiose: oxigen-1-oxidoreductase (cellobiose oxidase) 1.1.3.25, cellobiose: quinone-1-oxidoreductase 1.1.5.1, bilirubin oxidase 1.3.3.5, cytochrome oxidase 1.9.3, oxigenases, lipoxigenases 1.13, 1.14, superoxide dismutase 1.15.11, ferrioxidase, z. B. ceruloplasmin 1.16.3.1, and particularly preferably class 1.10 enzymes which act on biphenols and related compounds. They catalyze the oxidation of biphenols and ascorbates. NAD + , NADP + (1.10.1), cytochrome (1.10.2), oxygen (1.10.3) or others (1.10.99) act as acceptors. Of these in turn, class 1.10.3 enzymes with oxygen (O 2 ) as the acceptor are particularly preferred.
Of the enzymes in this class are in particular the enzymes catechol oxidase (tyrosinase) (1.10.3.1), L-ascorbate oxidase (1.10.3.3) .O-aminophenol oxidase (1.10.3.4) and laccase (benzenediol: oxigen oxidoreductase) (1.10. 3.2) is preferred, the laccases (benzene diol: oxigen oxidoreductase) (1.10.3.2.) Being particularly preferred. The enzymes of group 1.11 are also particularly preferred. which act on a peroxide as an acceptor. This only subclass (1.11.1) contains the peroxidases. The cytochrome C peroxidases (1.11.1.5), catalase (1.11.1.6), the peroxidase (1.11.1.7), the iodide peroxidase (1.11.1.8) and the glutathione peroxidase (1.11.1.9) are very particularly preferred here. the chloride peroxidase (1.11.1.10), the L-ascorbate peroxidase (1.11.1.11), the phospholipid hydroperoxide-glutathione peroxidase (1.11.1.12), the manganese peroxidase (1.11.1.13), the diarylpropane peroxidase (ligninase , Lignin peroxidase) (1.11.1.14). - b) mindestens ein geeignetes Oxidationsmittel,b) at least one suitable oxidizing agent,
-
c) mindestens einen Mediator ausgewählt aus der Gruppe der
Hydroxylamine, Hydroxylaminderivate, Hydroxamsäuren,
Hydroxamsäurederivate, der aliphatischen, cycloaliphatischen,
heterocyclischen oder aromatischen Verbindungen, die mindestens eine
N-Hydroxy-, Oxim-, N-Oxi-, oder N,N'-Dioxi-Funktion enthalten
und/oder mindestens einen Mediator aus der Gruppe der Amide wie
z. B. Hydrazide oder 1,2,4-Triazolidin-3,5-dione (Urazole)
und/oder mindestens einen Mediator aus der Gruppe der Imide wie
z. B. Hydantoine
und/oder mindestens einen Mediator aus der Gruppe der Oxokohlenstoffe.c) at least one mediator selected from the group of hydroxylamines, hydroxylamine derivatives, hydroxamic acids, hydroxamic acid derivatives, aliphatic, cycloaliphatic, heterocyclic or aromatic compounds which contain at least one N-hydroxy, oxime, N-oxi, or N, N'- Contain dioxi function and / or at least one mediator from the group of amides such. B. hydrazides or 1,2,4-triazolidine-3,5-diones (urazoles) and / or at least one mediator from the group of imides such as. B. Hydantoins
and / or at least one mediator from the group of oxocarbons.
Diese erfindungsgemäßen enzymatischen Oxidationssysteme enthalten mindestens ein Oxidationsmittel. Als Oxidationsmittel können beispielsweise Luft, Sauerstoff, Ozon, Peroxid- Verbindungen wie H2O2, organische Peroxide, Persäuren wie die Peressigsäure, Perameisensäure, Perschwefelsäure, Persalpetersäure, Metachlorperoxibenzoesäure, Perchlorsäure, Perverbindungen wie Perborate, Percarbonate, Persulfate oder Sauer stoffspezies und deren Radikale wie OH-Radikal, OOH-Radikal, OH+-Radikal, Superoxid (O- 2), Dioxygenyl-Kation (O2 +), Singulettsauerstoff, Ozonid (O3 -), Dioxirane, Dioxitane oder Fremy Radikale eingesetzt werden. These enzymatic oxidation systems according to the invention contain at least one oxidizing agent. Examples of oxidizing agents are air, oxygen, ozone, peroxide compounds such as H 2 O 2 , organic peroxides, peracids such as peracetic acid, performic acid, persulfuric acid, persalpic acid, metachloroperoxobenzoic acid, perchloric acid, per compounds such as perborates, percarbonates, persulfates or oxygen species and their radicals such as OH radical, OOH radical, OH + radical, superoxide (O - 2 ), dioxygenyl cation (O 2 + ), singlet oxygen, ozonide (O 3 - ), dioxirane, dioxitane or fremy radicals.
Im folgenden ist an Hand eines Beispiels für die enzymatische Zellstoffbleiche die für manche Zellstoffsorten mögliche Performanceverbesserung durch die Kombination der erfindungsmäßigen Oxidations- und Bleichsysteme und den oben beschriebenen enzymatischen Oxidationssystemen mit enzymwirkungsverstärkenden Verbindungen dargestellt:The following is an example of the enzymatic pulp bleaching the possible performance improvement for some types of pulp through the combination the inventive oxidation and bleaching systems and those described above enzymatic oxidation systems with compounds that enhance enzyme activity shown:
5 g atro Zellstoff (Softwood O2 delignifiziert), Stoffdichte 30% (ca. 17 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
5 g dry cellulose (Softwood O 2 delignified), consistency 30% (approx. 17 g wet) are added to the following solutions:
- A) 20 ml Leitungswasser werden mit 5 kg/to Nitrit, 1.2 kg/to H2O2 (30%ige Ware), 1.2 kg/to Na-oleat und 1 kg/to Violursäure unter Rühren versetzt, der pH-Wert mit 0,5 mol/l H2SO4- Lsg. so eingestellt, dass nach Zugabe des Zellstoffs und des Enzyms pH 4.5 resultiert.A) 20 ml of tap water are mixed with 5 kg / to nitrite, 1.2 kg / to H 2 O 2 (30% product), 1.2 kg / to Na-oleate and 1 kg / to violuric acid, the pH value with 0.5 mol / l H 2 SO 4 solution adjusted so that pH 4.5 results after addition of the cellulose and the enzyme.
- B) 5 ml Leitungswasser werden mit 5 g/to Lipase (crude/ Asperg. niger), 5 g/to Laccase (crude/ Trametes) versetzt.B) 5 ml of tap water are mixed with 5 g / to lipase (crude / Asperg. Niger), 5 g / to laccase (crude / Trametes) offset.
Die Lösungen A und B werden zusammen gegeben und auf 33 ml aufgefüllt.Solutions A and B are added together and made up to 33 ml.
Nach Zugabe des Zellstoffes wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.After the pulp has been added, it is mixed for 2 min with a dough kneader.
Danach wird der Stoff in ein auf 50°C vorgeheiztes Reaktionsgefäß gegeben und unter Normaldruck für 1-4 Stunden inkubiert.The substance is then placed in a reaction vessel preheated to 50 ° C. and under Normal pressure incubated for 1-4 hours.
Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1 Stunde bei 60°C, 2% Stoffdichte und 8% NaOH pro g Zellstoff extrahiert.The fabric is then washed over a nylon sieve (30 µm) and 1 hour at 60 ° C, 2% Density and 8% NaOH extracted per g of pulp.
Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.After washing the fabric again, the kappa number is determined.
Die Delignifizierung betrug 43%.The delignification was 43%.
Appendix I zeigt die Verbindungen von erfindungsgemäß als Zusatz zu den erfindungsgemäßen Oxidations- und Bleichsystemen einsetzbaren Mediatoren/(NO-, NOH- und HNR-OH-Verbindungen) und andere Verbindungen, die zusammen mit Oxidoreduktasen angewendet werden, wie z. B.: Appendix I shows the compounds of the invention as an addition to the Mediators / (NO-, NOH- and HNR-OH compounds) and other compounds together with oxidoreductases be applied such. B .:
Hydroxylamine. (Offenkettig oder cyclisch, aliphatisch oder aromatisch,
heterocyclisch) wie Verbindungen, d. h. Derivate des 1-Hydroxybenzotriazols
und des tautomeren Benzotriazol-1-oxides, sowie deren Ester und Salze
bevorzugt folgende Verbindung:
1-Hydoxybenzotriazol.Hydroxylamines. (Open-chain or cyclic, aliphatic or aromatic, heterocyclic) such as compounds, ie derivatives of 1-hydroxybenzotriazole and tautomeric benzotriazole-1-oxide, and their esters and salts, preferably the following compound:
1-Hydoxybenzotriazol.
Weiterhin bevorzugt Verbindungen (cyclische N-Hydroxyverbindungen) wie:
N-Hydroxy-phthalimide sowie ggf. substituierte N-Hydroxy-phthalimid-Derivate,
N-Hydroxymaleimide sowie ggf. substituierte N-Hydroxymaleimid-Derivate,
N-Hydroxy-Naphthalsäureimide sowie ggf. substituierte
N-Hydroxy-Naphthalsäureimid-Derivate,
N-Hydroxysuccinimide und ggf. substituierte N-Hydroxysuccinimid-Derivate,
wie z. B.:
N-Hydroxyphthalimid, N-Hydroxy-benzol-1,2,4-tricarbonsäureimid,
N,N'-Dihydroxy-pyromellitsäurediimid,
N,N'-Dihydroxy-benzophenon-3,3',4,4'-tetracarbonsaurediimid,
N-Hydroxymaleimid, Pyridin-2,3-dicarbonsäure-N-hydroxyimid,
N-1-Hydroxysuccinimid, N-1-Hydroxyweinsäureimid,
N-Hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarbonsäureimid,
exo-N-Hydroxy-7-oxabicyclo[2.2.1]-hept-5-en-2,3-dicarboximid,
N-Hydroxy-cis-cyclohexan-1,2-dicarboximid,
N-Hydroxy-cis-4-cyclohexen-1,2-dicarbonsäureimid,
N-Hydroxynapthalsäureimid-Natrium-Salz und
N-Hydroxyglutarimid.Furthermore preferred compounds (cyclic N-hydroxy compounds) such as:
N-hydroxy-phthalimides and optionally substituted N-hydroxy-phthalimide derivatives,
N-hydroxymaleimides and optionally substituted N-hydroxymaleimide derivatives,
N-hydroxy-naphthalimide and optionally substituted N-hydroxy-naphthalimide derivatives,
N-hydroxysuccinimides and optionally substituted N-hydroxysuccinimide derivatives,
such as B .:
N-hydroxyphthalimide, N-hydroxy-benzene-1,2,4-tricarboximide,
N, N'-dihydroxy pyromellitic diimide,
N, N'-dihydroxy-benzophenone-3,3 ', 4,4'-tetracarbonsaurediimid,
N-hydroxymaleimide, pyridine-2,3-dicarboxylic acid N-hydroxyimide,
N-1-hydroxy succinimide, N-1-hydroxy tartarimide,
N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide,
exo-N-hydroxy-7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide,
N-hydroxy-cis-cyclohexane-1,2-dicarboximide,
N-hydroxy-cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboximide,
N-hydroxynaphthalimide sodium salt and
N-hydroxyglutarimide.
Weiterhin bevorzugt sind Oxime wie:
1-Methylviolursäure, 1,3 Dimethylviolursäure, Thioviolursäure, Alloxan-4,5-dioxim.
Alloxan-5-oxim Hydrat (Violursäure) und/oder dessen Ester oder Salze.Oximes such as:
1-methylvioluric acid, 1,3 dimethylvioluric acid, thiovioluric acid, alloxan-4,5-dioxime.
Alloxan-5-oxime hydrate (violuric acid) and / or its esters or salts.
Ebenso bevorzugt sind Verbindungen aus der Klasse der N-Aryl-N-Hydroxy-Amide und Verbindungen wie Nitroxyl-Radikale/Nitroxide.Compounds from the class of N-aryl-N-hydroxy amides are also preferred and compounds such as nitroxyl radicals / nitroxides.
Besonders bevorzugt sind Hydrazide, cyclische Hydrazide,
Urazole und Phthalhydrazide, Imide, cyclische Imide, Derivate des Hydantoins
und Oxokohlenstoffe wie:
Quadratsäure, Krokonsäure und Rhodizonsäure.Hydrazides, cyclic hydrazides, urazoles and phthalhydrazides, imides, cyclic imides, derivatives of hydantoin and oxocarbons such as:
Square acid, croconic acid and rhodizonic acid.
Claims (28)
- A) enzymatisch Peroxid oder Superoxid oder andere reaktive Sauerstoffspezies (ROS) generierenden Komponente, das diese (ROS) langsam und kontinuierlich zur Verfügung stellt und
- B) einer speziellen Precurser-Komponente, die entweder enzymatisch gebildet wird
oder eine oxidierbare oder in Bezug auf (A) reaktive Verbindung darstellt,
wobei die spezielle Precurser-Komponente in (B) aus entweder:
- 1. speziellen Verbindungen besteht, die enzymatisch oder in situ NO, NO+ oder NO- freisetzen können, welche mit (A) reaktive Stickstoffspezies (RNS) bilden wie z. B. Peroxynitrite oder die entsprechende protonierte Säureform oder:
- 2. aus Dicyclopentadienyl Übergangsmetall-Komplexen besteht, die das durch (A) zur Verfügung gestellte Peroxid aktivieren können oder:
- 3. aus speziellen Organosulfonsäuren oder aktiviertem Sulfit besteht, welche in Verbindung mit (A) und Ketonen z. B. Dioxirane generieren können
- A) enzymatic peroxide or superoxide or other reactive oxygen species (ROS) generating component, which makes this (ROS) slowly and continuously available and
- B) a special precursor component that is either formed enzymatically or is an oxidizable or reactive compound with respect to (A), the special precursor component in (B) consisting of either:
- 1. Special compounds exist which can release NO, NO + or NO - enzymatically or in situ, which form with (A) reactive nitrogen species (RNS) such as. B. peroxynitrites or the corresponding protonated acid form or:
- 2. consists of dicyclopentadienyl transition metal complexes which can activate the peroxide provided by (A) or:
- 3. consists of special organosulfonic acids or activated sulfite, which in connection with (A) and ketones z. B. can generate dioxiranes
Carboxylester-Hydrolasen (3.1.1), Thiolesterhydrolasen (3.1.2), Phosphor-Monester- Hydrolasen (Phosphatasen) (3.1.3), Phosphorsäure Diester Hydrolasen (3.1.4), Diphosphorsäure-Monoester-Hydrolasen (3.1.7) und v. a. 3.1.1.3, Lipasen (Triacylglycerin Lipasen, Triglycerinacylhydrolasen), 3.5.1.4 Amidasen, 3.5 Acylasen und 3.4 Proteasen.7. The oxygen species-generating enzymatic component (A) according to claim 1 and 4, characterized in that the generating system provides superoxide, the HOS system, enzymes from class 3 (hydrolases) 3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.1.3, 3.1.4 and 3.1.7 contains such as:
Carboxylester hydrolases (3.1.1), thiolester hydrolases (3.1.2), phosphorus monester hydrolases (phosphatases) (3.1.3), phosphoric acid diester hydrolases (3.1.4), diphosphoric acid monoester hydrolases (3.1.7) and va 3.1.1.3, lipases (triacylglycerol lipases, triglycerol acyl hydrolases), 3.5.1.4 amidases, 3.5 acylases and 3.4 proteases.
organische Nitrate/Nitrite, NONOate, C-nitoso Verbindungen, Oxime, Sidnonimine and verwandte Verbindungen, Oxadiazoles, Sulfohydroxamsäuren, Hydroxylamines, anorganische NO donors wie Na-azide, Na-Nitrite, Nitrosyl hydrogensulfate, etc., die enzymatisch oder in situ NO, NO+ oder NO- freisetzen können, welche mit Komponente (A) reaktive Stickstoff spezies (RNS) bilden wie z. B. Peroxynitrit oder die entsprechende protonierte Säureform. 8. Precurser component (B), which is either formed enzymatically or is an oxidizable or reactive in relation to (A) according to claim 1, characterized in that it consists of special compounds such as:
organic nitrates / nitrites, NONOates, C-nitoso compounds, oximes, sidnonimines and related compounds, oxadiazoles, sulfohydroxamic acids, hydroxylamines, inorganic NO donors such as Na azides, Na nitrites, nitrosyl hydrogen sulfates, etc., which are enzymatic or in situ NO, Can release NO + or NO - , which with component (A) reactive nitrogen species (RNS) form such. B. peroxynitrite or the corresponding protonated acid form.
Phthalsulfathiazol, Cyclohaxansulfaminsäure-Na-salz, 2-Indanyl-p-toluenesulfonat, Sulfathiazol Na-Salz, 6-Ethoxy-2-benzothiazolsulfonamid, 2-Nitrobenzenesulfonamid, 4-Toluenesulfonyl- (4-nitroanilide), Sulfisomidine, p-Toluenesulfonyl Hydrazid, Sulfaguanidin, Saccharin, Acesulfame K, Sulfamidsäure, N-p-Toluenesulfonylimidazol, N-(2-Nitrophenylthio)saccharin, Diazald, Sulfamethazin, Sulfisoxazol, Sulfacetamid, Sulfamethoxazol, (-)-N-(Phenylsulfonyl)- glutaminsäure, N'-Acetylsulfanilamid-Na-Salz, Benzolsulfonsäureamid, 4-(Phenylsulfonyl)-2- azetidinon, Sulfadiazin, Sulfamethazin, 1,1'-Sulfonyldiimidazol, Sulfaphenazol, 4-Acetami dobenzenesulfonsäure, N-Cyclohexyl-P-Toluenesufonamid, Ethyl O-Mesitylsulfonyxl acetohydroxamat, 1-(2-Mesitylenesulfonyl)-3-Nitro-1,2,4-Triazol, 1-(P-Tosyl)-3,4,4- Trimethylimidazolidin, 8-(Tosyl-amino) quinoline, 1-(Phenylsulfonyl)1H-Benzotriazol, Hydroxybenzenesulfonamid, Ammoniumsulfamat, N1-Acetylsulfonamid-Na-Salz, 2,4,6- Trimethylbenzenesulfonyl Hydrazid, 1-(2-Mesitylenesulfonyl)-1H-1,2,4-triazol, 1- Tosylimidazol, Schwefeltrioxid Pyridin Komplex, Methansulfonsäureanhydrid, Taurin, 1,4- Butansulton.15. Precurser component (B), which is either formed enzymatically or is an oxidizable or reactive in relation to (A) according to claim 1 and 14, characterized in that the special organosulfonic acids are compounds such as:
Phthalatesulfathiazole, cyclohaxanesulfamic acid sodium salt, 2-indanyl-p-toluenesulfonate, sulfathiazole sodium salt, 6-ethoxy-2-benzothiazolesulfonamide, 2-nitrobenzenesulfonamide, 4-toluenesulfonyl- (4-nitroanilide), sulfisomidyl, p- Sulfaguanidine, saccharin, acesulfame K, sulfamic acid, Np-toluenesulfonylimidazole, N- (2-nitrophenylthio) saccharin, diazald, sulfamethazine, sulfisoxazole, sulfacetamide, sulfamethoxazole, (-) - N- (phenylsulfonyl) - glutamic acid Na, Salt, benzenesulfonic acid amide, 4- (phenylsulfonyl) -2-azetidinone, sulfadiazine, sulfamethazine, 1,1'-sulfonyldiimidazole, sulfaphenazole, 4-acetami dobenzenesulfonic acid, N-cyclohexyl-P-toluenesufonamide, ethyl O-mesitylsulfonyxl (acetohydroxamethyl) 2-mesitylenesulfonyl) -3-nitro-1,2,4-triazole, 1- (P-tosyl) -3,4,4-trimethylimidazolidine, 8- (tosylamino) quinolines, 1- (phenylsulfonyl) 1H-benzotriazole , Hydroxybenzenesulfonamide, ammonium sulfamate, N1-acetylsulfonamide Na salt, 2,4,6-trimethylbenzenesulfonyl hydrazi d, 1- (2-mesitylenesulfonyl) -1H-1,2,4-triazole, 1-tosylimidazole, sulfur trioxide pyridine complex, methanesulfonic anhydride, taurine, 1,4-butanesultone.
- a) mindestens einen geeigneten Oxidationskatalysator
- b) mindestens ein geeignetes Oxidationsmittel,
- c) mindestens einen Mediator ausgewählt aus der Gruppe der
Hydroxylamine, Hydroxylaminderivate, Hydroxamsäuren,
Hydroxamsäurederivate, der aliphatischen, cycloaliphatischen,
heterocyclischen oder aromatischen Verbindungen, die mindestens eine
N-Hydroxy-, Oxim-, N-Oxi-, oder N,N'-Dioxi-Funktion enthalten
und/oder mindestens einen Mediator aus der Gruppe der Amide wie
z. B. Hydrazide oder 1,2,4-Triazolidin- 3,5-dione (Urazole)
und/oder mindestens einen Mediator aus der Gruppe der Imide wie
z. B. Hydantoine
und/oder mindestens einen Mediator aus der Gruppe der Oxokohlenstoffe.
- a) at least one suitable oxidation catalyst
- b) at least one suitable oxidizing agent,
- c) at least one mediator selected from the group of hydroxylamines, hydroxylamine derivatives, hydroxamic acids, hydroxamic acid derivatives, aliphatic, cycloaliphatic, heterocyclic or aromatic compounds which contain at least one N-hydroxy, oxime, N-oxi, or N, N'- Contain dioxi function and / or at least one mediator from the group of amides such. B. hydrazides or 1,2,4-triazolidine-3,5-diones (urazoles) and / or at least one mediator from the group of imides such as. B. Hydantoins
and / or at least one mediator from the group of oxocarbons.
Cellobiose: oxigen-1-oxidoreductase (Cellobiose oxidase) (1.1.3.25), Cellobiose: quinone-1-oxidoreductase (1.1.5.1), Bilirubinoxidase (1.3.3.5), Cytochromoxidase (1.9.3), Oxigenasen, Lipoxigenasen (1.13, 1.14), Superoxid dismutase (1.15.11), Ferrioxidase, z. B. Ceruloplasmin (1.16.3.1),
1.10, wie Catechol Oxidase (Tyrosinase) (1.10.3.1), L-Ascorbate Oxidase (1.10.3.3), O-Aminophenol Oxidase (1.10.3.4) und Laccase (Benzoldiol:Oxigen Oxidoreduktase) (1.10.3.2),
1.11., wie Cytochrom-C Peroxidase (1.11.1.5), Catalase (1.11.1.6), Peroxidase (1.11.1.7) Iodid-Peroxidase (1.11.1.8), Glutathione-Peroxidase (1.11.1.9), Chlorid Peroxidase (1.11.1.10), L-Ascorbat-Peroxidase (1.11.1.11), Phospholipid-Hydroperoxid-Glutathione-Peroxidase (1.11.1.12), Mangan Peroxidase (1.11.1.13), Diarylpropan-Peroxidase (Ligninase, Lignin Peroxidase) (1.11.1.14).20. Oxidation and bleaching systems according to claim 1 and 19, characterized in that enzymes such as oxidoreductases of classes 1.1.1. As oxidation catalysts. up to 1.97 are used, preferably:
Cellobiose: oxigen-1-oxidoreductase (Cellobiose oxidase) (1.1.3.25), Cellobiose: quinone-1-oxidoreductase (1.1.5.1), bilirubin oxidase (1.3.3.5), cytochrome oxidase (1.9.3), oxigenases, lipoxygenases (1.13, 1.14), superoxide dismutase (1.15.11), ferrioxidase, e.g. B. ceruloplasmin (1.16.3.1),
1.10, such as catechol oxidase (tyrosinase) (1.10.3.1), L-ascorbate oxidase (1.10.3.3), O-aminophenol oxidase (1.10.3.4) and laccase (benzene diol: oxigen oxidoreductase) (1.10.3.2),
1.11., Such as cytochrome C peroxidase (1.11.1.5), catalase (1.11.1.6), peroxidase (1.11.1.7) iodide peroxidase (1.11.1.8), glutathione peroxidase (1.11.1.9), chloride peroxidase (1.11. 1.10), L-ascorbate peroxidase (1.11.1.11), phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase (1.11.1.12), manganese peroxidase (1.11.1.13), diarylpropane peroxidase (ligninase, lignin peroxidase) (1.11.1.14).
H2O2, organische Peroxide, Persäuren wie die Peressigsäure, Perameisensäure, Perschwefel säure, Persalpetersäure, Metachlorperoxidbenzoesäure, Perchlorsäure, Perverbindungen wie: Perborate, Percarbonate, Persulfate oder Sauerstoffspezies und deren Radikale wie OH- Radikal, OOH-Radikal, OH+-Radikal, Superoxid (O- 2), Dioxygenyl-Kation (O2 +), Singulett sauerstoff Ozonid (O3 -), Dioxirane, Dioxitane oder Fremy Radikal eingesetzt werden.22. Oxidation and bleaching systems according to claim 1, 19 to 21, characterized in that as additional oxidizing agents, preferably air, oxygen, ozone, peroxide compounds such as:
H 2 O 2 , organic peroxides, peracids such as peracetic acid, formic acid, persulfuric acid, persalpic acid, metachloroperoxidbenzoic acid, perchloric acid, per compounds such as: perborates, percarbonates, persulfates or oxygen species and their radicals such as OH radical, OOH radical, OH + radical , Superoxide (O - 2 ), dioxygenyl cation (O 2 + ), singlet oxygen ozonide (O 3 - ), dioxirane, dioxitane or fremy radical can be used.
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