[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrkomponentensystem zum Verändern, Abbau
oder Bleichen von Lignin, ligninhaltigen Materialien oder ähnlichen Stoffen sowie
Verfahren zu seiner Anwendung.
[0002] 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 kommt.
[0003] Alle Verfahren haben als Hauptziel die Entfernung des Lignins aus dem verwendeten
Pflanzenmaterial, Holz oder Einjahrespflanzen.
[0004] 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.
[0005] Die Holzstofferzeugungsverfahren arbeiten mit Steinschleifern (Holzschliff) oder
mit Refinern (TMP), die das Holz nach entsprechender Vorbehandlung (chemisch, thermisch
oder chemisch-thermisch) durch Mahlen defibrillieren.
[0006] Diese Holzstoffe besitzen noch einen Großteil des Lignins. Sie werden v. a. für die
Herstellung von Zeitungen, Illustrierten, etc. verwendet.
[0007] 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 Manganperoxidasen
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.
[0008] 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.
[0009] So gibt es heute nur Verfahren, die mit in-vivo Systemen arbeiten (Pilzsysteme).
Hauptschwerpunkte von Optimierungsversuchen sind das sogenannte Biopulping und das
Biobleaching.
[0010] Unter Biopulping versteht man die Behandlung von Holzhackschnitzeln mit lebenden
Pilzsystemen.
[0011] Es gibt 2 Arten von Applikationsformen:
1. Vorbehandlung von Hackschnitzeln vor dem Refinern oder Mahlen zum Einsparen von
Energie bei der Herstellung von Holzstoffen (z.B. TMP oder Holzschliff).
Ein weiterer Vorteil ist die meist vorhandene Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
des Stoffes, ein Nachteil die schlechtere Endweiße.
2. Vorbehandlung von Hackschnitzeln (Softwood/Hardwood) vor der Zellstoffkochung (Kraftprozeß,
Sulfitprozeß).
Hier ist das Ziel, die Reduzierung von Kochchemikalien, die Verbesserung der Kochkapazität
und "extendet cooking".
Als Vorteile werden auch eine verbesserte Kappareduzierung nach dem Kochen im Vergleich
zu einem Kochen ohne Vorbehandlung erreicht.
[0012] 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.
[0013] Das Biobleaching arbeitet ebenfalls mit in-vivo Systemen. Der gekochte Zellstoff
(Softwood/Hardwood) wird vor der Bleiche mit Pilz beimpft und für Tage bis Wochen
behandelt. Nur nach dieser langen Behandlungszeit zeigt sich eine signifikante Kappazahlerniedrigung
und Weißesteigerung, was den Porzeß unwirtschaftlich für eine Implementierung in den
gängigen Bleichsequenzen macht.
[0014] 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).
[0015] Darüberhinaus ist bekannt, Hemicellulasen u.a. Xylanasen, Mannanasen als "Bleichbooster"
einzusetzen.
[0016] 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 dem nachfolgenden Bleichsequenzen angewendeten Bleichchemikalien
(v.a. Chlordioxyd) 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.
[0017] Ein weiterer, in letzter Zeit untersuchter möglicher Einsatz von lignolytischen Enzymen
oder Pilzen wurde bei der "Kohleverflüssigung" erkennbar. Vorläufige Untersuchungen
zeigen die prinzipielle Möglichkeit, Braun- oder Steinkohle mit Hilfe von in vivo
Behandlung mit z.B. Weißfäulepilzen wie Phanerochaete chrysosporium anzugreifen und
zu verflüssigen (Inkubationszeit mehrere Woche). (Bioengineering 4.92. 8 Jg.)
[0018] Die mögliche Struktur von Steinkohle zeigt ein dreidimensionales Netzwerk von polycyclischen,
aromatischen Ringsystemen mit einer "gewissen" Ähnlichkeit zu Ligninstrukturen.
[0019] Als Cofaktor neben den lignolytischen Enzymen nimmt man Chelatsubstanzen (Siderophoren,
wie Ammoniumoxalat) und Biotenside an.
[0020] In der Anmeldung PCT/EP87/00635 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 Oxidationsmitteln und phenolischen
Verbindungen als Mediatoren arbeitet.
[0021] In der DE 4008893C2 werden zusätzlich zu Red/Ox-System "Mimic Substanzen", die das
aktive Zentrum (prosthetische Gruppe) von lignolytischen Enzymen simulieren, zugesetzt.
So konnte eine erhebliche Performanceverbesserung erzielt werden.
[0022] In der Anmeldung PCT/EP92/01086 wird als zusätzliche Verbesserung eine Redoxkaskade
mit Hilfe von im Oxidationspotential "abgestimmten" phenolischen oder nichtphenolischen
Aromaten eingesetzt.
[0023] Bei allen drei Verfahren ist die Limitierung für einen großtechnischen Einsatz die
Anwendbarkeit bei geringen Stoffdichten (bis maximal 4%) und bei den beiden letzten
Anmeldungen die Gefahr des "Ausleachens" von Metallen beim Einsatz der Chelatverbindungen,
die v.a. bei nachgeschalteten Peroxidbleichstufen zur Zerstörung des Peroxids führen
können.
[0024] Aus WO/12619, WO 94/12620 und WO 94/12621 sind Verfahren bekannt, bei welchen die
Aktivität von Peroxidase mittels sogenannter Enhancer-Substanzen gefördert werden.
[0025] Die Enhancer-Substanzen werden in WO 94/12619 anhand ihrer Halbwertslebensdauer charakterisiert.
[0026] Gemäß WO 94/12620 sind Enhancer-Substanzen durch die Formel A=N-N=B charakterisiert,
wobei A und B jeweils definierte cyclische Reste sind.
[0027] Gemäß WO 94/12620 sind Enhancer-Substanzen organische Chemikalien, die mindestens
zwei aromatische Ringe enthalten, von denen zumindest einer mit jeweils definierten
Resten substituiert ist.
[0028] 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. 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!
[0029] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Verändern, Abbau oder Bleichen
von Lignin, ligninhaltigen Materialien oder ähnlichen Stoffen zur Verfügung zu stellen,
welches effektiver ist als bekannte Systeme.
[0030] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Mehrkomponentensystem, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß es
a. ggf. mindestens einen Oxdiationskatalysator und
b. mindestens ein geeignetes Oxdidationsmittel und
c. mindestens einen Mediator auswählt 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 enhalten und
d. ggf. mindestens einen Comediator aus der Gruppe der arylsubstituierten Alkohole,
Carbonylverbindungen, aliphatische Ether, Phenolether und/oder Olefine (Alkene) und
e. eine geringe Menge mindestens eines freien Amins eines jeweils eingesetzten Mediators
umfaßt.
[0031] Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemäße Mehrkomponentensystem mindestens einen Oxidationskatalysatoren.
[0032] Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemäße Mehrkomponentensystem mindestens einen Comediator.
[0033] Als Oxidationskatalysatoren werden im erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystem bevorzugt
Enzyme eingesetzt. Im Sinne der Erfindung umfaßt der Begriff Enzym auch enzymatisch
aktive Proteine oder Peptide oder prosthetische Gruppen von Enzymen.
[0034] Als Enzym können im erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystem Oxidoreduktasen der Klassen
1.1.1. bis 1.97 gemäß Internationaler Enzym-Nomenklature, Commitee of the International
Union of Biochemistry and Molecular Biology (Enzyme Nomenclature, Academic Press,
Inc., 1992, S. 24-154) eingesetzt werden.
[0035] Vorzugsweise werden Enzyme der im folgenden genannten Klassen eingesetzt:
Enzyme der Klasse 1.1, die alle Dehydrogenasen, die auf primäre sekundäre Alkohole
und Semiacetale wirken, umfassen und die als Akzeptoren NAD+ oder NADP+ (Subklasse
1.1.1), Cytochrome (1.1.2), Sauerstoff (O₂) (1.1.3), Disulfide (1.1.4), Chinone (1.1.5)
oder die andere Akzeptoren haben (1.1.99).
[0036] Aus dieser Klasse sind besonders bevorzugt die Enzyme der Klasse 1.1.5 mit Chinonen
als Akzeptoren und die Enzyme der Klasse 1.1.3. mit Sauerstoff als Akzeptor.
[0037] Insbesondere bevorzugt in dieser Klasse ist Cellobiose: quione-1-oxidoreduktase (1.1.5.1).
[0038] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.2. Diese Enzymklasse (1.1.5.1) umfaßt
solche Enzyme, die Aldehyde zu den korrespondierenden Säuren oder Oxo-Gruppen oxidieren.
Die Akzeptoren können NAD+, NADP+ (1.2.1), Cytochrome (1.2.2), Sauerstoff(1.2.3),
Sulfide (1.2.4), Eisen-Schwefel-Proteine(1.2.5) oder andere Akzeptoren (1.2.99) sein.
[0039] Besonders bevorzugt sind hier die Enzyme der Gruppe (1.2.3) mit Sauerstoff als Akzeptor.
[0040] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.3.
[0041] In dieser Klasse sind Enzyme zusammengefaßt, die auf CH-CH-Gruppen des Donors wirken.
[0042] Die entsprechenden Akzeptoren sind NAD+, NADP+ (1.3.1) Cytochrome (1.3.2), Sauerstoff(1.3.3),
Chinone oder verwandte Verbindungen (1.3.5), Eisen-Schwefel-Proteine (1.3.7) oder
andere Akzeptoren (1.3.99).
[0043] Hier sind ebenfalls die Enzyme der Klasse (1.3.3) mit Sauerstoff als Akzeptor und
(1.3.5) mit Chinone etc. als Akzeptor besonders bevorzugt.
[0044] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.4, die auf CH-NH₂-Gruppen des Donors
wirken.
[0045] Die entsprechenden Akzeptoren sind NAD+, NADP+ (1.4.1), Cytochrome (1.4.2), Sauerstoff(1.4.3),
Disulfide (1.4.4), Eisen-Schwefel-Proteine (1.4.7) oder andere Akzeptoren (1.4.99).
[0046] Besonders bevorzugt sind auch hier Enzyme der Klasse 1.4.3 mit Sauerstoff als Akzeptor.
[0047] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.5, die auf CH-NH-Gruppen des Donors
wirken. Die entsprechenden Akzeptoren sind NAD+, NADP+ (1.5.1), Sauerstoff (1.5.3),
Disulfide (1.5.4), Chinone (1.5.5) oder andere Akzeptoren (1.5.99).
[0048] Auch hier sind besonders bevorzugt Enzyme mit Sauerstoff (O₂) (1.5.3) und mit Chinonen
(1.5.5) als Akzeptoren.
[0049] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.6, die auf NADH oder NADPH wirken.
[0050] Die Akzeptoren sind hier NADP+ (1.6.1), Hämproteine (1.6.2), Disulfide (1.6.4), Chinone
(1.6.5), NO₂-Gruppen (1.6.6), und ein Flavin (1.6.8) oder einige andere Akzeptoren
(1.6.99).
[0051] Besonders bevorzugt sind hier Enzyme der Klasse 1.6.5 mit Chinonen als Akzeptoren.
[0052] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.7, die auf andere NO2-Verbindungen als
Donatoren wirken und als Akzeptoren Cytochrome (1.7.2), Sauerstoff (O₂) (1.7.3), Eisen-Schwefel-Proteine
(1.7.7) oder andere (1.7.99) haben.
Hier sind besonders bevorzugt die Klasse 1.7.3 mit Sauerstoff als Akzeptor.
[0053] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.8, die auf Schwefelgruppen als Donatoren
wirken und als Akzeptoren NAD+, NADP+ (1.8.1), Cytochrome (1.8.2), Sauerstoff (O₂)
(1.8.3), Disulfide (1.8.4), Chinone (1.8.5), Eisen-Schwefel-Proteine (1.8.7) oder
andere (1.8.99) haben.
[0054] Besonders bevorzugt ist die Klasse 1.8.3 mit Sauerstoff (O₂) und (1.8.5) mit Chinonen
als Akzeptoren.
[0055] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.9, die auf Hämgruppen als Donatoren
wirken und als Akzeptoren Sauerstoff (O₂) (1.9.3), NO₂-Verbindungen (1.9.6) und andere
(1.9.99) haben.
[0056] Besonders bevorzugt ist hier die Gruppe 1.9.3 mit Sauerstoff (O₂) als Akzeptor (Cytochromoxidasen).
[0057] Weiterhin bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.12, die auf Wasserstoff als Donor wirken.
Die Akzeptoren sind NAD+ oder NADP+ (1.12.1) oder andere (1.12.99).
[0058] Desweiteren bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.13 und 1.14 (Oxigenasen).
[0059] Weiterhin sind bevorzugte Enzyme die der Klasse 1.15 , die auf Superoxid-Radikale
als Akzeptoren wirken.
[0060] Besonders bevorzugt ist hier die Superoxid-Dismutase (1.15.1.1).
[0061] Weiterhin sind bevorzugt Enzyme der Klasse 1.16.
[0062] Als Akzeptoren wirken NAD+ oder NADP+ (1.16.1) oder Sauerstoff (O₂) (1.16.3).
[0063] Besonders bevorzugt sind hier Enzyme der Klasse 1.16.3.1 (Ferroxidase, z.B. Ceruloplasmin).
[0064] Weiterhin bevorzugte Enzyme sind diejenigen, die der Gruppe 1.17 (Wirkung auf CH₂-Gruppen,
die zu -CHOH- oxidiert werden), 1.18 (Wirkung auf reduziertes Ferredoxin als Donor),
1.19 (Wirkung auf reduziertes Flavodoxin als Donor) und 1.97 (andere Oxidoreduktasen)
angehören.
[0065] 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.
[0066] Besonders bevorzugt sind hier die Cytochrom-C-Peroxidasen (1.11.1.5), Catalase (1.11.1.6),
die Peroxydase (1.11.1.6) 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
(1.12.1.13), die Diarylpropan-Peroxidase (Ligninase, Lignin-Peroxidase) (1.11.1.14).
[0067] Ganz besonders bevorzugt sind Enzyme der Klasse 1.10, die auf Biphenole und verwandten
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).
[0068] Von diesen wiederum sind Enzyme der Klasse 1.10.3 mit Sauerstoff (O₂) als Akzeptor
besonders bevorzugt.
[0069] Von den Enzymen dieser Klasse sind 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.
[0070] Diese Enzyme sind käuflich erhältlich oder lassen sich nach Standardverfahren gewinnen.
Als Organismen zur Produktion der Enzyme kommen beispielsweise Pflanzen, tierische
Zellen, Bakterien und Pilze in Betracht. Grundsätzlich können sowohl natürlich vorkommende
als auch gentechnisch veränderte Organismen Enzymproduzenten sein. Ebenso sind Teile
von einzelligen oder mehrzelligen Organismen als Enzymproduzenten denkbar, vor allem
Zellkulturen.
[0071] Für die insbesondere bevorzugten Enzyme, wie die aus der Gruppe 1.11.1 vor allem
aber 1.10.3 und insbesondere zur Produktion von Laccasen werden beispielsweise Weißfäulepilze
wie Pleurotus, Phlebia und Trametes verwendet.
[0072] Das erfindungsgemäße Mehrkomponentensystem umfaßt mindestens ein Oxidationsmittel.
Als Oxidationsmittel können beispielsweise Luft, Sauerstoff Ozon, H₂O₂
, organische Peroxide, Persäuren wie die Peressigsäure, Perameisensäure, Perschwefelsäure,
Persalpetersäure, Metachlorperoxidbenzosäure, Perchlorsäure, Perborate, Peracetate,
Persulfate, Peroxide oder Sauerstoffspezies und deren Radikale wie OH, OOH, Singulettsauerstoff,
Superoxid (O₂⁻), Ozonid, Dioxygenyl-Kation (O₂⁺), Dioxrane, Dioxitane oder Fremy Radikale
eingesetzt werden.
[0073] Vorzugsweise werden solche Oxidationsmittel eingesetzt, die entweder durch die entsprechenden
Oxidoreduktasen generiert werden können z.B. Dioxirane aus Laccasen plus Carbonylen
oder die chemisch den Mediator regenerieren können (z.B. Caro'sche Säure + Benztriazol
ergibt Hydroxybenztriazol) oder diesen direkt umsetzten können.
[0074] Das erfindungsgemäße Mehrkomponentensystem umfaßt als Mediator (Komponente C) vorzugsweise
mindestens eine Verbindung, die mindestens eine N-Hxdroxy-, Oxim-, N-Oxi-, oder N-Dioxi-Funktion
enthält und/oder eine der im folgenden genannten Verbindungen der Formel I, II, III,IV
oder V, wobei die Verbindungen der Formeln II, III, IV und V bevorzugt, die Verbindungen
der Formel III, IV und V besonders bevorzugt und Verbindungen der Formel IV und V
insbesondere bevorzugt sind.
[0075] Hydroxylamine: (offenkettig oder cyclisch, aliphatisch oder aromatisch, heterocyclisch)
der allgemeinen Formel I

Wobei in der allgemeinen Formel I die Substituenten R¹ und R², die gleich oder ungleich
sein können, unabhängig voneinander eine der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff,
C₁-C₁₂-alkyl-, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, aryl-, deren C₁-C₁₂-alkyl-, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-,
phenyl-, aryl- unsubstituiert oder weiterhin ein oder mehrfach mit dem Rest R³ substituiert
sein können und wobei der Rest R³ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff,
Halogen, hydroxy-, formyl-, carboxy- sowie Salze und Ester davon, amino-, nitro-,
C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, sulfono-, deren Ester
und Salze, sulfamoyl-, carbamoyl-, phospho-, phosphono-, phosphonooxy- und deren Salze
und Ester wobei die amino-, carbamoyl- und sufamoyl-Gruppen des Restes R³ weiterhin
unsubstitiert oder ein oder zweifach mit hydroxy-, C₁-C₃-alkyl-, C₁-C₃-alkoxy- substituiert
sein können
und wobei die Reste R¹ und R² gemeinsam eine Gruppe -B- bilden können und -B-dabei
eine der folgenden Gruppen darstellt: (-CHR⁴-)
n, (-CR⁴=CH-)
m und wobei R⁴ ein Substituent ist der wie R³ definiert ist und n eine ganze Zahl von
1 bis 6 darstellt und m eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellt.
Beispiele:
Hydroxylamine
[0076] N,N-Dipropylhydroxylamin
N,N-Diisopropylhydroxylamin
N-Hydroxyipyrrolidin
N-Hydroxypiperidin
N-Hydroxyhexahydroazepin
N,N-Dibenzylhydroxylamin
Phenylhydroxylamin
3-Hydroxylamino-3-phenylpropionsäure
2-Hydroxylamino-3-phenylpropionsäure
N-Sulfomethylhydroxylamin
Verbindungen der allgemeinen Formel II sind:

Wobei X für eine der folgenden Gruppen steht: (-N=N-), (-N=CR₁₀-)
p, (-CR₁₀=N-)
p, (-CR₁₁=CR₁₂-)
p

und p gleich 1 oder 2 ist,
wobei die Reste R⁹ bis R¹², R¹⁵ und R¹⁶ gleich oder ungleich sein können und unabhängig
voneinander eine der folgenden Gruppen darstellen können: Wasserstoff, Halogen, hydroxy,
formyl, carboxy sowie Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, sulfono Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl,
phospho, phosphono, phosphonooxy und deren Salze und Ester und wobei die amino-, carbamoyl-
und sulfamoyl-Gruppen der Reste R⁹ bis R¹² , R¹⁵ und R¹⁶ weiterhin unsubstitiert oder
ein oder zweifach mit hydroxy, C₁-C₃-alkyl, C₁-C₃-alkoxy substituiert sein können,
und wobei die Reste R¹⁵ und R¹⁶ eine gemeinsame Gruppe -G- bilden können und -G-dabei
eine der folgenden Gruppen repräsentiert: (-CR⁵=CR⁶-CR⁷=CR⁸-) oder (-CR⁸=CR⁷-CR⁶=CR⁵-).
Die Reste R⁵ bis R⁸ können gleich oder ungleich sein und unabhängig voneinander eine
der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff Halogen, hydroxy, formyl, carboxy sowie
Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, sulfono Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl, phospho, phosphono, phosphonooxy
und deren Salze und Ester und wobei die amino-, carbamoyl- und sufamoyl-Gruppen der
Reste R⁵ bis R⁸ weiterhin unsubstitiert oder ein- oder zweifach mit hydroxy, C₁-C₃-alkyl,
C₁-C₃-alkoxy substituiert sein können und wobei die C₁-C₁₂-alkyl-, C₁-C₆-alkyloxy-,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, aryl-Gruppen der Reste R⁵ bis R⁸ unsubstituiert oder
weiterhin ein oder mehrfach mit dem Rest R¹⁸ substituiert sein können und wobei der
Rest R¹⁸ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, Halogen, hydroxy,
formyl, carboxy sowie deren Salze und Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, aryl, sowie deren Ester und Salze und wobei die carbamoyl,
sulfamoyl, amino-Gruppen des Restes R¹⁸ unsubstituiert oder weiterhin ein oder zweifach
mit dem Rest R¹⁹ substituiert sein können und wobei der Rest R¹⁹ eine der folgenden
Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, hydroxy, formyl, carboxy sowie deren Salze und
Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, aryl.
Beispiele:
[0077] 1-Hydroxy-1,2,3-triazol-4,5-dicarbonsäure
1-Phenyl-1H-1,2,3-triazol-3-oxid
5-Chlor-1-phenyl-1H-1,2,3-triazol-3-oxid
5-Methyl-1-phenyl-1H-1,2,3-triazol-3-oxid
4-(2,2Dimethylpropanoyl)-1-hydroxy-1H-1,2,3-triazol
4-Hydroxy-2-phenyl-2H-1,2,3-triazol-1-oxid
2,4,5-Triphenyl-2H-1,2,3-triazol-1-oxid
1-Benzyl-1H-1,2,3-triazol-3-oxid
1-Benzyl-4-chlor-1H-1,2,3-triazol-3-oxid
1-Benzyl-4-brom-1H-1,2,3-triazol-3-oxid
1-Benzyl-4-methoxy-1H-1,2,3-triazol-3-oxid
Verbindungen der allgemeinen Struktur III sind:

Wobei X für eine der folgenden Gruppen steht: (-N=N-), (-N=CR₁₀₋)
p,(-CR₁₀=N-)
p, (-CR₁₁=CR₁₂-)
p

und p gleich 1 oder 2 ist.
[0078] Die Reste R⁵ bis R¹² können gleich oder ungleich sein und unabhängig voneinander
eine der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff, Halogen, hydroxy, formyl, carboxy
sowie Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, aryl, sulfono, Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl, phospho, phosphono,
phosphonooxy und deren Salze und Ester und wobei die amino-, carbamoyl- und sufamoyl-Gruppen
der Reste R⁵ bis R¹² weiterhin unsubstituiert oder ein oder zweifach mit hydroxy,
C₁-C₃-alkyl, C₁-C₃-alkoxy substituiert sein können
und wobei die C₁-C₁₂-alkyl-, C₁-C₆-alkyloxy-, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, aryl-,
aryl-C₁-C₆-alkyl-Gruppen der Reste R⁵ bis R¹² unsubstituiert oder weiterhin ein oder
mehrfach mit dem Rest R¹³ substituiert sein können und wobei der Rest R¹³ eine der
folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, Halogen, hydroxy, formyl, carboxy
sowie deren Salze und Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, aryl, sulfono, sulfeno, sulfino und deren Ester und Salze
und wobei die carbamoyl-, sufamoyl-, amino-Gruppen des Restes R¹³ unsubstituiert oder
weiterhin ein oder zweifach mit dem Rest R¹⁴ substituiert sein können und wobei der
Rest R¹⁴ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, hydroxy, formyl,
carboxy sowie deren Salze und Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, aryl.
Beispiele:
1-Hydroxy-benzimidazole
[0079] 1-Hydroxybenzimidazol-2-carbonsäure
1-Hydroxybenzimidazol
2-Methyl-1-hydroxybenzimidazol
2-Phenyl-1-hydroxybenzimidazol
1-Hydroxyindole
[0080] 2-Phenyl-1-hydroxyindol
Substanzen der allgemeinen Formel IV sind:

Wobei X für eine der folgenden Gruppen steht: (-N=N-), (-N=CR¹⁰-)
m, (-CR¹⁰=N-)
m, (-CR¹¹=CR¹²-)
m

und m gleich 1 oder 2 ist.
[0081] Für die Reste R⁵ bis R⁸ und R¹⁰ bis R¹² gilt das oben gesagte.
[0082] R¹⁷ kann sein: Wasserstoff, C₁-C₁₀-alkyl, C₁-C₁₀-Carbonyl deren C₁-C₁₀-alkyl und
C₁-C₁₀-carbonyl unsubstituiert oder mit einem Rest R¹⁸, der wie R³ definiert ist,
ein- oder mehrfach substituiert sein können.
[0083] Von den Substanzen der Formel IV sind insbesondere Derivate des 1-Hydroxybenzotriazols
und des tautomeren Benzotriazol-1-oxides sowie deren Ester und Salze bevorzugt (Verbindungen
der Formel V)

Die Reste R⁵ bis R⁸ können gleich oder ungleich sein und unabhängig voneinander eine
der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff, Halogen, hydroxy, formyl, carboxy sowie
Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C1-C6-alkyl,
phenyl, sulfono Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl, phospho, phosphono, phosphonooxy
und deren Salze und Ester und wobei die amino-, carbamoyl- und sulfamoyl-Gruppen der
Reste R⁵ bis R⁸ weiterhin unsubstitiert oder ein- oder zweifach mit hydroxy, C₁-C₃-alkyl,
C₁-C₃-alkoxy substituiert sein können und wobei die C₁-C₁₂-alkyl-, C₁-C₆-alkyloxy-,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, aryl-Gruppen der Reste R⁵ bis R⁸ unsubstituiert oder
weiterhin ein oder mehrfach mit dem Rest R¹⁸ substituiert sein können und wobei der
Rest R¹⁸ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, Halogen, Hydroxy,
Formyl, Carboxy sowie deren Salze und Ester, Amino, Nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, aryl, sulfono, sulfeno, sulfino sowie deren Ester und
Salze und wobei die carbamoyl, sufamoyl, amino-Gruppen des Restes R¹⁸ unsubstituiert
oder weiterhin ein oder zweifach mit dem Rest R¹⁹ substituiert sein können und wobei
der Rest R¹⁹ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, hydroxy, formyl,
carboxy sowie deren Salze und Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, aryl.
Beispiele:
1H-Hydroxybenzotriazole
[0084] 1-Hydroxybenzotriazol
1-Hydroxybenzotriazol, Natriumsalz.
1-Hydroxybenzotriazol Kaliumsalz
1-Hydroxybenzotriazol, Lithiumsalz
1-Hydroxybenzotriazol, Ammoniumsalz
1-Hydroxybenzotriazol, Calciumsalz
1-Hydroxybenzotriazol, Magnesiumsalz
1-Hydroxybenzotriazol-6-sulfonsäure
1-Hydroxybenzotriazol-6-sulfonsäure, Mononatriumsalz
1-Hydroxybenzotriazol-6-carbonsäure
1-Hydroxybenzotriazol-6-N-phenylcarboxamid
5-Ethoxy-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
4-Ethyl-7-methyl-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
2,3-Bis-(4-ethoxy-phenyl)-4,6-dinitro-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
2,3-Bis-(2-brom-4-methyl-phenyl)-4,6-dinitro-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
2,3-Bis-(4-brom-phenyl)-4,6-dinitro-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
2,3-Bis-(4-carboxy-phenyl)-4,6-dinitro-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
4,6-Bis-(trifluormethyl)-1-hydroxybenzotriazol
5-Brom-1-hydroxybenzotriazol
6-Brom-1-hydroxybenzotriazol
4-Brom-7-methyl-1-hydroxybenzotriazol
5-Brom-7-methyl-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
4-Brom-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
6-Brom-4-nitro-1-hydroxybenzotriazol
4-Chlor-1-hydroxybenzotriazol
5-Chlor-1-hydroxybenzotriazol
6-Chlor-1-hydroxybenzotriazol
6-Chlor-5-isopropyl-1-hydroxybenzotriazol
5-Chlor-6-methyl-1-hydroxybenzotriazol
6-Chlor-5-methyl-1-hydroxybenzotriazol
4-Chlor-7-methyl-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
4-Chlor-5-methyl-1-hydroxybenzotriazol
5-Chlor-4-methyl-1-hydroxybenzotriazol
4-Chlor-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
6-Chlor-4-nitro-1-hydroxybenzotriazol
7-Chlor-1-hydroxybenzotriazol
6-Diacetylamino-1-hydroxybenzotriazol
2,3-Dibenzyl-4,6-dinitro-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
4,6-Dibrom-1-hydroxybenzotriazol
4,6-Dichlor-1-hydroxybenzotriazol
5,6-Dichlor-1-hydroxybenzotriazol
4,5-Dichlor-1-hydroxybenzotriazol
4,7-Dichlor-1-hydroxybenzotriazol
5,7-Dichlor-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
5,6-Dimethoxy-1-hydroxybenzotriazol
2,3-Di-[2]naphthyl-4,6-dinitro-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
4,6-Dinitro-1-hydroxybenzotriazol
4,6-Dinitro-2,3-diphenyl-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
4,6-Dinitro-2,3-di-p-totolyl-2,3-dihydro-1-hydroxybenzotriazol
5-Hydrazino-7-methyl-4-nitro-1-hydroxybenzotriazol
5,6-Dimethyl-1-hydroxybenzotriazol
4-Methyl-1-hydroxybenzotriazol
5-Methyl-1-hydroxybenzotriazol
6-Methyl-1-hydroxybenzotriazol
5-(1-Methylehyl)-1-hydroxybenzotriazol
4-Methyl-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
6-Methyl-4-nitro-1-hydroxybenzotriazol
5-Methoxy-1-hydroxybenzotriazol
6-Methoxy-1-hydroxybenzotriazol
7-Methyl-6-nitro-1-hydroxybenzotriazol
4-Nitro-1-hydroxybenzotriazol
6-Nitro-1-hydroxybenzotriazol
6-Nitro-4-phenyl-1-hydroxybenzotriazol
5-Phenylmethyl-1-hydroxybenzotriazol
4-Trifluormethyl-1-hydroxybenzotriazol
5-Trifluormethyl-1-hydroxybenzotriazol
6-Triflourmethyl-1-hydroxybenzotriazol
4,5,6,7-Tetrachlor-1-hydroxybenzotriazol
4,5,6,7-Tetraflour-1-hydroxybenzotriazol
6-Tetraflourethyl-1-hydroxybenzotriazol
4,5,6-Trichlor-1-hydroxybenzotriazol
4,6,7-Trichlor-1-hydroxybenzotriazol
6-Sulfamido-1-hydroxybenzotriazol
6-N,N-Diethyl-sulfamido-1-hydroxybenzotriazol
6-N-Methylsulfamido-1-hydroxybenzotriazol
6-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl)-1-hydroxybenzotriazol
6-(5,6,7,8-tetrahydroimidazo-[1,5-a]-pyridin-5-yl)-1-hydroxybenzotriazol
6-(Phenyl-1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl)-1-hydroxybenzotriazol
6-[(5-methyl-1H-imidazo-1-yl)-phenylmethyl]-1-hydroxybenzotriazol
6-[(4-methyl-1H-imidazo-1-yl)-phenylmethyl]-1-hydroxybenzotriazol
6-[(2-methyl-1H-imidazo-1-yl)-phenylmethyl]-1-hydroxybenzotriazol
6-(1H-Imidazol-1-yl-phenylmethyl)-1-hydroxybenzotriazol
5-(1H-Imidazol-1-yl-phenylmethyl)-1-hydroxybenzotriazol
6-[1-(1H-Imidazol-1-yl)-ethyl]-1-hydroxybenzotriazol-monohydrochlorid
3H-Benzotriazol-1-Oxide
[0085] 3H-Benzotriazol-1-oxid
6-Acetyl-3H-benzotriazol-1-oxid
5-Ethoxy-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
4-Ethyl-7-methyl-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
6-Amino-3,5-dimethyl-3H-benzotriazol-1-oxid
6-Amino-3-methyl-3H-benzotriazol-1-oxid
5-Brom-3H-benzotriazol-1-oxid
6-Brom-3H-benzotriazol-1-oxid
4-Brom-7-methyl-3H-benzotriazol-1-oxid
5-Brom-4-chlor-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
4-Brom-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
6.Brom-4-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-3H-benzotriazol-1-oxid
6-Chlor-3H-benzotriazol-1-oxid
4-Chlor-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dibrom-3H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dibrom-3-methyl-3Hbenzotriazol-1-oxid
4,6-Dichlor-3H-benzotriazol-1-oxid
4,7-Dichlor-3H-benzotriazol-1-oxid
5,6-Dichlor-3H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dichlor-3-methyl-3H-benzotriazol-1-oxid
5,7-Dichlor-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
3,6-Dimethyl-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
3,5-Dimethyl-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid 3-Methyl-3H-benzotriazol-1-oxid
5-Methyl-3H-benzotriazol-1-oxid
6-Methyl-3H-benzotriazol-1-oxid
6-Methyl-4-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
7-Methyl-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-6-nitro-3H-benzotriazol-1-oxid
2H-Benzotriazol-1-oxide
[0086] 2-(4-Acetoxy-phenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Acetylamino-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Ethyl-phenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(3-Aminophenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Aminophenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Amino-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Brom-4-chlor-6-nitro-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Bromphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Brom-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Brom-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Bromphenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Bromphenyl)-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-(2-chlorphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-(3-chlorphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-(2-chlorphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-(3-chlorphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-(2,4-dibromphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-(2,5-dimethylphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5 Chlor-2-(4-nitrophenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-6-nitro-2-phenyl-2H-2H-benzotriazol-1-oxid
2-[4-(4-Clor-3-nitro-phenylazo)-3-nitrophenyl]-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(3-Chlor-4-nitro-phenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Chlor-3-nitrophenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
4-Chlor-6-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-6-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Chlor-4-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2-Chlorphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(3-Chlorphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Chlorphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-[4-(4-Chlorphenylazo)-3-nitrophenyl]-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2-Chlorphenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(3-Chlorphenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Chlorphenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-{4-[N'-(3-Chlorphenyl)-hydrazino]-3-nitrophenyl}4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-{4-[N'-(4-Chlorphenyl)-hydrazino]-3-nitrophenyl}4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2-Chlorphenyl)-6-methyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(3-Chlorphenyl)-6-methyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Chlorphenyl)-6-methyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(3-Chlorphenyl)-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Chlorphenyl)-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Chlorphenyl)-6-picrylazo-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Chlor-2-(2,4,5-trimethylphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
4,5-Dibrom-6-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4,5-Dichlor-6-nitro-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4,5-Dichlor-6-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4,7-Dichlor-6-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4,7-Dimethyl-6-nitro-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2,4-Dimethylphenyl)-4,6-dinitro-benzotriazol-1-oxid
2-(2,5-Dimethylphenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2,4-Dimethylphenyl)-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2,5-Dimethylphenyl)-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dinitro-2-[3-nitro-4-(N'-phenylhydrazino)-phenyl-]-2H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dinitro-2-[4-nitro-4-(N'-phenylhydrazino)-phenyl-]-2H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dinitro-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2,4-Dinitrophenyl)-4,6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(2,4-Dinitrophenyl)-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dinitro-2-o-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dinitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4,6-Dinitro-2-(2,4,5-trimethylphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Methoxyphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(4-Methoxyphenyl)-6-methyl-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Methyl-6-nitro-2-m-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Methyl-6-nitro-2-o-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
5-Methyl-6-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Methyl-4-nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Methyl-2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4-Methyl-2-m-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4-Methyl-2-o-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4-Methyl-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Methyl-2-m-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Methyl-2-o-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Methyl-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-[1]Naphthyl-4-6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-[2]Naphthyl-4-6-dinitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-[1]Naphthyl-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-[2]Naphthyl-6-nitro-2H-benzotriazol-1-oxid
2-(3-Nitrophenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Nitro--2-phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
4-Nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Nitro-2-o-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Nitro-2-p-tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
6-Nitro-2-(2,4,5-trimethylphenyl)-2H-benzotriazol-1-oxid
2-Phenyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-o-Tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
2-p-Tolyl-2H-benzotriazol-1-oxid
Weiterhin bevorzugt sind Heterocyclen, die mindestens eine N-Hydroxy-, Oxim-,N-Oxy-,N,N-Dioxy-Funktion
oder ein weiteres Heteroatom, wie O, S, Se, Te enthalten, wie:
Aziridine, Diaziridine, Pyrrole, Dihydropyrrole, Tetrahydropyrrole, Pyrazole, Dihydropyrazole,
Tetrahydropyrazole, Imidazole, Dihydroimidazole, Tetrahydroimidazole, Dihydroimidazole,
1,2,3 -Triazole, 1,2,4-Triazole, Tetrazole, Pentazole, Piperidine, Pyridine, Pyridazine,
Pyrimidine, Pyrazine, Piperazine, 1,2,3-Triazine, 1,2,4-Triazine, 1,2,3-Triazine,
Tetrazine, Azepine, Oxazole, Isoxazol, Thiazole, Isothiazole, Thiadiazole, Morpholine,
und deren Benzokondensierte Derivate wie: Indole, Isoindole, Indolizine, Indazole,
Benzimidazole, Benztriazole, Chinoline, Isochinoline, Phthalazine, Chinazoline, Chinoxaline,
Phenazine, Benzazepine, Benzothiazole, Benzoxazole.
[0087] Ebenso bevorzugt sind kondensierte N-Heterocyclen wie Triazolo- und Tetrazoloverbindungen,
die mindestens eine N-Hydroxy-, Oxim-, N-Oxi-, N,N-Dioxi-Funktion und neben N ein
weiteres Heteroatom wie O, S, Se, Te enthalten können.
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]pyridine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyridine
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]quinoline
[1,2,4]Triazolo[4,3-b]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[3,4-a]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[1,5-b]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[5,1-a]isoquinoline
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]pyridine
[1,2,3]Triazolo[4,5-b]pyridine
[1,2,3]Triazolo[4,5-c]pyridine
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]quinoline
[1,2,3]Triazolo[5,1-a]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[4,3-b]pyridazine
[1,2,4]Triazolo[1,5-b]pyridazine
[1,2,4]Triazolo[4,5-d]pyridazine
[1,2,4]Triazolo[4,3-b]cinnoline
[1,2,4]Triazolo[3,4-a]phthalazine
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[4,3-c]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[1,5-c]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[4,3-c]quinazoline
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]quinazolin
[1,2,4]Triazolo[1,5-c]quinazolin
[1,2,4]Triazolo[5,1-b]quinazolin
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]pyrimidine
[1,2,3]Triazolo[1,5-c]pyrimidine
[1,2,3]Triazolo[4,5-d]pyrimidine
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]quinazoline
[1,2,3]Triazolo[1,5-c]quinazoline
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]pyrazine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyrazine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyrazine
[1,2,3]Triazolo[4,5-b]pyrazin
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]quinoxaline
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]quinoxaline
[1,2,4]Triazolo[4,3-b][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[3,4-c][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[4,3-d][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[3,4-f][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[1,5-b][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[5,1-c][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[1,5-d][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[4,3-a][1,3,5]triazin
[1,2,4]Triazolo[1,5-a][1,3,5]triazin
Tetrazolo[1,5-a]pyridine
Tetrazolo[1,5-b]isoquinoline
Tetrazolo[1,5-a]quinoline
Tetrazolo[5,1-a]isoquinoline
Tetrazolo[1,5-b]pyridazine
Tetrazolo[1,5-b]cinnoline
Tetrazolo[5,1-a]phthalazine
Tetrazolo[1,5-a]pyrimidine
Tetrazolo[1,5-c]pyrimidine
Tetrazolo[1,5-a]quinazoline
Tetrazolo[1,5-c]quinazoline
Tetrazolo[1,5-a]pyrazine
Tetrazolo[1,5-a]quinoxaline
Tetrazolo[1,5-b][1,2,4]triazine
Tetrazolo[5,1-c][1,2,4]triazine
Tetrazolo[1,5-d][1,2,4]triazine
Tetrazolo[5,1-f][1,2,4]triazine
Sonstige:
[0088] Chinolin-N-oxid
Isochinolin-N-oxid
N-Hydroxy-1,2,3,4-tetrahydro-isochinolin
β-(N-Oxy-1,2,3,4-tetrahydroisochinolino)-propionsäure
1,3-Dihydroxy-2N-benzylimido-benzimidazolin
Das erfindungsgemäße Mehrkoponentensystem (d) umfaßt beispielsweise aliphatische Ether,
arylsubstituierte Alkohole wie z.B.
2,3-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,6-Dimethoxybenzylalkohol
Homovanillylalkohol
Ethylenglykolmonophenylether
2-Hydroxybenzylalkohol
4-Hydroxybenzylalkohol
4-Hydroxy-3-methoxybenzylalkohol
2-Methoxybenzylalkohol
2,5-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylamin
2,4-Dimethoxybenzylamin-hydrochlorid
Veratrylalkohol
Coniferylalkohol
Olefine (Alkene)
z.B.
2-Allylphenol
2-Allyl-6-methylphenol
Allylbenzol
3,4-Dimethoxy-propenylbenzol
p-Methoxystyrol
1-Allylimidazol
1-Vinylimidazol
Styrol
Stilben
Allylphenylether
Zimtsäurebenzylester
Zimtsäuremethylester
2,4,6-Triallyloxy-1,3,5-triazin
1,2,4-Trivinylcyclohexan
4-Allyl-1,2-dimethoxybenzol
4-tert-Butylbenzoesäurevinylester
Squalen
Benzoinallylether
Cyclohexen
Dihydropyran
N-Benzylzimtsäureanilid
mit Vorzug Phenolether
wie z.B.
2,3-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,6-Dimethoxybenzylalkohol
Homovanillylalkohol
4-Hydroxybenzylalkohol
4-Hydroxy-3-methoxybenzylalkohol
2-Methoxybenzylalkohol
2,5-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylamin
2,4-Dimethoxybenzylamin-hydrochlorid
Veratrylalkohol
Coniferylalkohol
Veratrol
Anisol
mit Vorzug Carbonylverbindungen wie z.B.
4-Aminobenzophenon
4-Acetylbiphenyl
Benzophenon
Benzil
Benzophenonhydrazon
3,4-Dimethoxybenzaldehyd
3,4-Dimethoxybenzoesäure
3,4-Dimethoxybenzophenon
4-Dimethylaminobenzalddhyd
4-Acetylbiphenylhydrazon
Benzophenon-4-carbonsäure
Benzoylaceton
Bis-(4,4'-dimethylamino)-benzophenon
Benzoin
Benzoinoxim
N-Benzoyl-N-phenyl-hydroxylamin
2-Amino-5-chlor-benzophenon
3-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyd
4-Methoxybenzaldehyd
Anthrachinon-2-sulfonsäure
4-Methylaminobenzaldehyd
Benzaldehyd
Benzophenon-2-carbonsäure
3,3'4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid
(S)-(-)-2-(N-Bezylpropyl)-aminobenzophenon
Benzylphenylessigsäureanilid
N-Benzylbenzanilid
4,4'-Bis-(dimethylamino)-thiobenzophenon
4,4'-Bis-(diacetylamino)-benzophenon
2-Chlorbenzophenon
4,4'-Dihydroxybenzophenon
2,4-Dihydroxybenzophenon
3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzaldehydrazin
4-Hydroxybenzophenon
2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon
4-Methoxybenzophenon
3,4-Dihydroxybenzophenon
p-Anissäure
p-Anisaldehyd
3,4-Dihydroxybenzaldehyd
3,4-Dihydroxybenzoesäure
3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyd
3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenoesäure
4-Hydroxybenzaldehyd
Salicylaldehyd
Vanillin
Vanillinsäure
Durch den Zusatz der unter d) und e) genannten Verbindungen des Mehrkomponentensystems
erfolgt eine Reaktionsvermittlung in Kaskadenform oder ein Recycling der eigentlichen
Mediatorverbindungen in situ d.h. während der Reaktion und führt überraschenderweise
zu wesentlichen Verbesserung der Kappareduktion oder Verringerung der Mediatordosage.
[0089] Die unter d) in Anspruch 1 genannten Zusatzstoffe werden vorzugsweise in Mengen von
0,01 bis 0,5 mg pro g ligninhaltigem Material eingesetzt. Besonders bevorzugt werden
0,01 bis 0,1 mg pro g ligninhaltigem Material eingesetzt.
[0090] Das freie Amin des jeweiligen Mediators wird vorzugsweise im Verhältnis Mediator/Amin
von 100:1 bis 1:1, besonders bevorzugt 20:1 bis 1:1, insbesondere bervorzugt 10:1
bis 2:1 eingesetzt.
[0091] Die Wirksamkeit des Mehrkomponentensystems 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 - 2mg/g ligninhaltigem Material vorzugsweise bei 0,2 - 0,6
mg/g.
[0092] In manchen Fällen läßt sich eine weitere Steigerung der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen
Mehrkomponentensystems dadurch erreichen, daß das Mehrkomponentensystem neben den
Mg²⁺ Ionen auch Komplexbildner wie z.B. Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Diethylentriaminpentaessigsäure
(DTPA), Hydroxyethylendiamintriessigsäure (HEDTA), Diethylentriaminpentametyhlenphosphonsäure
(DTMPA), Nitrilotriessigsäure (NTA), Polyphosphorsäure (PPA) etc. enthält. Die Konzentration
liegt im Bereich von 0,2 - 5 mg/g ligninhaltigem Material vorzugsweise bei 1 - 3mg.
[0093] Der Einsatz des erfindungsgemäßen Merhkomponentensystems in einem Verfahren zu Behandeln
von Lignin erfolgt beispielsweise dadurch, daß man die jeweils ausgewählten Komponenten
a) bis e) gemäß Anspruch 1 gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge mit einer wässrigen
Suspension des ligninhaltigen Materials mischt.
[0094] Vorzugsweise wird ein Verfahren unter Einsatz des erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystems
in Gegenwart von Sauerstoff oder Luft bei Normaldruck bis 10 bar und in einem pH-Bereich
von 2 bis 11, bei einer Temperatur von 20 bis 95°C, vozugsweise 40 - 95°C, und einer
Stoffdichte von 0,5 bis 40 % durchgeführt.
[0095] Ein für den Einsatz von Enzymen bei der Zellstoftbleiche ungewöhnlicher und überraschender
Befund ist, daß beim Einsatz des erfindungsgemäßen Mehrkomponentensystems eine Steigerung
der Stoffdichte eine erhebliche Steigerung der Kappaerniedrigung ermöglicht.
[0096] Überraschenderweise führte somit eine erhöhte Stoffdichte zu einer besseren Aktivität
des Mehrkomponentensystems.
[0097] Aus ökonomischen Gründen bevorzugt wird ein erfindungsgemäßes Verfahren bei Stoffdichten
von 12 bis 15 %, besonders bevorzugt 14 bis 15 % durchgeführt.
[0098] Überraschenderweise zeigte sich ferner, daß eine saure Wäsche (pH 2 bis 6, vorzugsweise
4 bis 5) oder Q-Stufe (pH-Wert 2 bis 6, vorzugsweise 4 bis 5) vor der Enzym-Mediatorstufe
bei manchen Zellstoffen zu einer erheblichen Kappazahlerniedrigung im Vergleich zur
Behandlung ohne diese spezielle Vorbehandlung 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.
[0099] Im erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise 100 bis 100.000 IU Enzym pro g
ligninhaltiges Material eingesetzt. Besonder bevorzugt werden 1.000 bis 40.0000 IU
Enzym pro g ligninhaltiges Material eingesetzt.
[0100] Im erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise 0,01 mg bis 100 mg Oxidationsmittel
pro g ligninhaltigem Material eingesetzt. Besonders bevorzugt werden 0,01 bis 50 mg
Oxidaionsmittel pro g ligninhaltigem Material eingesetzt.
[0101] Im erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise 0,5 bis 80 mg Mediator pro g ligninhaltiges
Material eingesetzt. Besonders bevorzugt werden 0,5 bis 40 mg Mediator pro g ligninhaltiges
Material eingesetzt.
[0102] Mittels des erfindungsmäßigen Mehrkomponentensystems konnten beispielsweise bei der
Bleiche von Sulfatzellstoffen (Softwood) das völlig überraschende Ergebnis einer Reduzierung
der Kappazahl von ca. 30 auf 10 innerhalb von 1 bis 4 Stunden selbst bei einer hohen
Konsistenz im Bereich von etwa 15 % erzielt werden, wobei durch Zusatz der Komponenten
d) und e) gemäß Anspruch 1 eine erhebliche Verminderung der Konzentration der Komponente
c) (Mediator) möglich ist.
[0103] Gleichzeitig können Reduktionsmittel zugegeben werden, die zusammen mit den vorhandenen
Oxidationsmitteln zur Einstellung eines bestimmten Redoxpotentials dienen.
[0104] Als Reduktionsmittel können Natrium-Bisulfit, Natrium-Dithionit, Ascorbinsäure, Thioverbindungen,
Mercaptoverbindungen oder Gluthation etc. eingesetzt werden.
[0105] Die Reaktion läuft beispielsweise bei Laccase unter Sauerstoffzufuhr oder Sauerstoffüberdruck
ab, bei den Peroxidasen (z.B. Ligninperoxidasen, Manganperoxidasen) mit Wasserstoffperoxid.
Dabei können beispielsweise der Sauerstoff auch durch Wasserstoffperoxid + Katalase
und Wasserstoffperoxid durch Glucose + GOD oder andere Systeme in situ generiert werden.
[0106] Außerdem können dem System Radikalbildner oder Radikalfänger (Abfangen von beispielsweise
OH- oder OOH- Radikalen) zugesetzt werden. Diese können das Zusammenspiel innerhalb
der Red/Ox- und Radikalmediatoren verbessern.
[0107] Der Reaktionslösung können auch weitere Metallsalze zugegeben werden.
[0108] 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+, Cu 2+, Ca2+, Ti3+, Cer4+, Al3+.
[0109] Die in der Lösung vorhandene Chelate können darüberhinaus als Mimicsubstanzen für
die Enzyme, beispielsweise für 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.
[0110] Weiterhin kann dem Reaktionsgemisch NaOCl zugesetzt werden. Diese Verbindung kann
im Zusammenspiel mit Wasserstoffperoxid Sindulettsauerstoff bilden.
[0111] Schließlich ist es auch möglich, unter Einsatz von Dertergentien zu arbeiten. Als
solche kommen nicht-ionische, anionische, kationische und amphotere Tenside in Betracht.
Die Detergentien können die Penetration der Enzyme und Mediatoren in die Faser verbessern.
[0112] 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/oder eigene von den Pilzen gebildete
oder in der Mischkultur mit Hefen produzierte Polysaccharide und als Proteine Gelantine
und Albumin zu nennen.
[0113] Diese Stoffe dienen hauptsächlich als Schutzkolloide für die Enzyme.
[0114] 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 Chydroxypholinreiches Protein einen besseren Zugang zum Lignin zu erreichen.
[0115] Als weitere Schutzkolloide kommen Aminosäuren, Einfachzucker, Oligomerzucker, Aminosäuren,
PEG-Typen der verschiedensten Molekulargewichte, Polyethylenoxide, Polyethylenimine
und Polydimethylsiloxane in Frage.
[0116] Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur bei der Delignifizierung (Bleiche)
von Sulfat-, Sulfit-, Organolsolv- 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 mechanischen Verfahren oder Druck) d.h. eine sehr schonende
Kochung bis zu Kappazahlen, die im Bereich von ca. 50 - 120 Kappa liegen können, gewährleisten
ist.
[0117] Bei der Bleiche von Zellstoffen wie auch bei der Herstellung von Zellstoffen kann
die Behandlung mehrfach wiederholt werden, entweder nach Wäsche und Extraktion des
behandelten Stoffes mit NaOH oder ohne diese Zwischenschritte. Dies führt zu noch
wesentlich weiter reduzierbaren Kappawerten und zu erheblichen Weißesteigerungen.
Ebenso kann vor der Enzym/Mediatorbehandlung eine O2-Stufe eingesetzt werden oder
auch wie bereits erwähnt eine saure Wäsche oder Q-Stufe (Chelatstufe) ausgeführt werden.
[0118] Bei der "Verflüssigung" von Kohle (Steinkohle, Braunkohle) wird eine ähnliche Verfahrensführung
wie bei der Delignifizierung (Bleiche) von Holz oder Einjahrespflanzenzellstoff eingesetzt.
[0119] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:
Beispiel 1/2
Beispiel: Enzymatische Bleiche und Sulfatzellstoff.
Beispiel 1:
[0120] 30 g atro Zellstoff (Softwood O₂ delignifiziert), Stoffdichte 30% (∼ 100 g feucht)
werden zu folgenden Lösungen gegeben:
i) 120 ml Leitungswasser werden mit 150 mg Hydroxybenzotriazol (HBT), 15 mg Benztriazol
(BT) und 3 mg Benzophenon (B) unter Rühren versetzt, der pH-Wert mit 0,5 m H₂SO₄ so
eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und des Enzymes pH 4,5 resultiert. Dazu
werden 4.000 IU (1 IU = Umsatz von 1 µM Syringaldazin/min/ml Enzym) Laccase von Coriolus
versicolor pro g Stoff gegeben. Die Lösung wird auf 200 ml aufgefüllt und der Stoff
zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0121] Danach wird der Stoff in eine auf 45°C vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter
1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden inkubiert.
[0122] Danach wird der Stoff über einen, Nylonsieb (30µm) gewaschen und 1 Std. bei 60°C,
8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert.
[0123] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.
(vgl. Tabelle 1)
(vgl. Tabelle 2)
Änderungen Beispiel/Tabelle 2:
[0124] mit 75 mg Hydroxybenzotriazol, 7,5 mg Benztriazol und 0,02 mg Veratrylalkohol.
Beispiel 3
Beispiel: Enzymatische Bleiche von Sulfatzellstoff.
[0125] 30 g atro Zellstoff (Softwood), Stoffdichte 30% (- 100 g feucht) werden zu folgender
Lösung gegeben:
1. 120 ml Leitungswasser werden mit 60 mg DTPA und 15 mg MgSO₄ unter Rühren versetzt.
Der pH-Wert wird mit 0,5 m H₂SO₄ so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und
des Enzymes pH 4,5 resultiert. Dazu werden 4.000 IU (1 IU = Umsatz von 1 µM Syringaldazin/min/ml
Enzym) Laccase von Coriolus versicolor pro g Stoff gegeben. Die Lösung wird auf 200
ml aufgefüllt und der Stoff zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0126] Danach wird der Stoff in eine auf 45 °C vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter
1 - 10 bar Überdruck für 1 - 4 Stunden inkubiert.
[0127] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1 Std. bei 60 °C,
8 % Stoffdichte und 2 % NaOH pro g Stoff extrahiert.
[0128] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.
[0129] Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
Beispiel 4
Beispiel: Enzymatische Bleiche von Sulfatzellstoflen mit vorgeschalteter Q-Stufe.
[0130] 30 g atro Zellstoff (Softwood 1 und Softwood 2), Stoffdichte 30% (∼100 g feucht)
werden zu folgenden Lösungen gegeben:
1) Q-Stufe: 120 ml Leitungswasser werden mit 90 mg DTPA versetzt und der pH-Wert mit
0,5 m H₂SO₄ so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffs pH 4,5 resultiert. Die
Lösung wird auf 200 ml aufgefüllt und für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
Anschließend wird der Stoff in einem verschlossenem Becherglas bei 90°C belassen.
Anschließend wird gut gewaschen (Leitungswasser), der Stoff auf 30% Stoffdichte gebracht
und zu folgender Lösung gegeben:
2) Laccase/Extraktionsstufe: 120 ml Leitungswasser werden mit
300 mg Hydroxybenztriazol unter Rühren versetzt. Der pH-Wert wird mit 0,5 m H₂SO₄
so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffs und des Enzyms pH 4,5 resultiert. Dazu
werden 4.000 IU (1 IU = Umsatz von 1 µM Syringaldazin/min/ml Enzym) Laccase von Coriolus
versicolor pro g Stoff gegeben. Die Lösung wird auf 200 ml aufgefüllt und der Stoff
zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0131] Danach wird der Stoff in eine auf 45°C vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter
1-10 bar Überdruck für 1-4 Std. inkubiert.
[0132] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30µm) gewaschen und 1 Std. bei 60°C,
8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert
[0133] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt. In Parallelansätzen
wird die Kappazahl nach Q-Stufe bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
Beispiel 5
Beispiel: Enzymatische Bleiche und Sulfatzellstoff.
[0134] 30 g atro Zellstoff (Softwood 1/Softwood 2), Stoffdichte 30 % (- 100 g feucht) werden
zu folgenden Lösungen gegeben:
120 ml Leitungswasser werden mit 300 mg Hydroxybenztriazol (Softwood 1) und 150 bzw.
300 mg Hydroxybenztriazol (Softwood 2) unter Rühren vesetzt, der pH-Wert mit 0,5 m
H2SO4 so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und des Enzyms pH 4,5 resultiert.
Dazu werden 4.000 IU (1 IU = Umsatz von µM Syringaldazin/min/ml Enzym) Laccase von
Coriolus versicolor pro g Stoffgegeben. Es wird auf 200 ml aufgefüllt und der Stoff
zugegeben. Es wird für 2 min. mit einen, Teigkneter gemixt.
[0135] Bei 15% Stoffdichte werden 30 g atro = 100 g feuchter Zellstoff auf 200 g Gesamtmenge
gegeben, d.h. 80 ml Leitungswasser werden vorgegeben und auf 100 ml aufgefüllt. Ansonsten
wird wie bei 10 % Stoffdichte verfahren.
[0136] Danach wird der Stoff in eine auf 45 °C vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter
1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden inkubiert.
[0137] Danach wird der Stoff über einen Nylonsieb (30 µm) gewaschen und 1 Std. bei 60 °C,
8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert.
[0138] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.
[0139] Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.
Beispiele/Tabellen:
Beispiel 1
Enzymatische Bleiche von Sulfatzellstoff (Softwood) (O₂ delignifiziert)
[0140]
Tabelle 1
System |
Kappa vor Extraktion |
Kappa nach Extraktion |
Ligninabbau % |
0-Wert |
11 |
10 |
9,1 |
L+5 mg HBT/g |
7,5 |
5,8 |
47,3 |
L+5 mg HBT/g BT/B |
6,9 |
4.9 |
54,5 |
L+5 mg HBT/g |
|
8,5 |
22,8 |
L+5 mg HBT/g BT/B |
|
6,1 |
44,6 |
2.)3.) unter Druck 10 bar
4.)5.) Luft
B = Benzophenon
L = Laccase |
Beispiel 2
Enzymatische Bleiche von Sulfatzellstoff (Softwood) (0₂ delignifiziert)
[0141]
Tabelle 2
System |
Kappa vor Extraktion |
Kappa nach Extraktion |
Ligninabbau % |
0-Wert |
11 |
10 |
9,1 |
L+2,5 mg HBT/g |
8,5 |
7,6 |
31 |
L+2,5 mg HBT/g BT/VA |
8,1 |
6,4 |
42 |
VA = Veratrylalkohol
L = Laccase |
Beispiel 3
Enzymatische Bleiche von Sulfatzellstoff (Softwood)
[0142]
Tabelle 3
System |
Kappa vor Extraktion |
Kappa nach Extraktion |
Ligninabbau % |
0-Wert |
28,7 |
26,8 |
6,7 |
L+10 mg HBT/g |
21 |
17,8 |
38,2 |
L+10 mg HBT/g + (A) |
19,1 |
14,9 |
48,1 |
(A) = 2 mg/g Stoff DTPA
0,5 mg/g Stoff MgSO₄
L = Laccase |
Beispiel 4
[0143]
Tabelle 4
System |
Kappa vor Q |
Kappa nach Q |
Kappa vor Extraktion |
Kappa nach Extraktion |
Kappa n. Q - E |
0-Wert SW 1 |
28 |
23,5 |
28 |
24,4 |
22,4 |
L + 10 mg HBT/g (SW 1) |
28 |
|
24,5 |
17,6 |
|
L + 10 mg HBT/g (SW 1) |
28 |
23,5 |
18,6 |
14,8 |
|
0-Wert SW 2 |
22,7 |
21,6 |
22,7 |
21,5 |
21,6 |
L + 10 mg HBT/g (SW 2) |
22,7 |
|
21,9 |
16,4 |
|
L + 10 mg HBT/g (SW 2) |
22,7 |
21,6 |
16,1 |
14,4 |
|
L = Laccase
kappa-Reduzierung:
SW1: 37,2 % ohne Q und 47,2 % mit Q
SW2: 27,8 % ohne Q und 36,6 % mit Q |
Beispiel 5:
[0144]
Tabelle 5
System |
Kappa vor Extraktion |
Kappa nach Extraktion |
Stoffdichte |
Ligninentfer nung % |
0-Wert SW 1 |
28,7 |
26,8 |
|
6,6 |
10 mg HBT/g SW 1 |
21 |
17,8 |
10 |
38 |
10 mg HBT/g SW 1 |
18,9 |
14,8 |
15 |
47,7 |
0-Wert SW 2 |
15 |
14,1 |
|
6 |
5 mg HBT/g SW 2 |
10,1 |
7,2 |
10 |
52 |
5 mg HBT/g SW 2 |
7,8 |
5,4 |
15 |
64 |
10 mg HBT/g SW 2 |
7 |
5,1 |
10 |
66 |
Beispiel 7
Beispiel: Enzymatische Bleiche und Sulfatzellstoff.
[0145] 30 g atro Zellstoff (Softwood O₂ delignifiziert), Stoffdichte 30% (-100 g feucht)
werden zu folgenden Lösungen gegeben:
1) 120 ml Leitungswasser werden mit 300 mg Hydroxybenzotriazol unter Rühren versetzt,
der pH Wert mit 0,5 m H ₂ SO ₄ so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und
des Enzyms pH 4,5 resultiert. Dazu werden 1000 bzw. 10.000 IU (IU=Umsatz von 1 µM
Syringaldazin/min/ml Enzym Laccase von Coriolus versicolor pro g Stoff gegeben, 1000
IU Ligninperoxidase/g Stoff, 1000 IU Peroxidase (Meerrettich)/g Stoff, 1000 IU Tyrosinase/g
Stoff jeweils in getrennten Ansätzen. Die Lösung wird auf 200 ml aufgefüllt und der
Stoff zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0146] Danach wird der Stoff in eine auf 45
oC vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter 1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden
inkubiert.
[0147] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30um) gewaschen und 1- Std. bei 60
oC , 8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert.
[0148] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt. (vgl. Tabelle 7)
Tabelle 7
Enzyme |
Kappa (Zellstoff) vor Behandlung |
Kappa (Zellstoff) nach Behandlung |
Ligninperoxidase |
15,2 |
11,3 |
Peroxidase (Meerrettich) 19036 Serva |
15,2 |
11,75 |
Thyrosinase T-7755 Sigma |
15,2 |
11,35 |
Laccase 10000 IU |
15,2 |
5,5 |
Laccase 1000 IU |
15,2 |
10,0 |
Beispiel 8
Beispiel: Enzymatische Bleiche und Sulfatzellstoff.
[0149] 30 g atro Zellstoff (Softwood/Hardwood), Stoffdichte 30% (-100 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
1) 120 ml Leitungswasser werden mit 300 mg Hydroxybenzotriazol unter Rühren versetzt,
der pH Wert mit 0.5 m H₂SO₄ so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und des
Enzyms pH 4,5 resultiert. Dazu werden 20000 IU (IU=Umsatz von 1 m Syringaldazin/min/ml
Enzym) Laccase von Coriolus versicolor pro g Stoff gegeben. Die Lösung wird auf 200
ml aufgefüllt und der Stoff zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0150] Danach wird der Stoff in einem auf 45
oC vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter 1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden
inkubiert.
[0151] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30um ) gewaschen und 1 Std. bei 60
oC , 8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert.
[0152] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.
[0153] Es wurde eine Kappazahlreduzierung von 15 bis 6 bei Hardwood und von 30 bis 15 bei
Softwood erzielt.
Beispiel 9
Beispiel: Enzymatische Bleiche von Strohzellstoff
[0154] 30 g atro Strohzellstoff, Stoffdichte 30% (-100 g feucht) werden zu folgenden Lösungen
gegeben:
1) 120 ml Leitungswasser werden mit 300 mg Hydroxybenzotriazol unter Rühren versetzt,
der pH Wert mit 0,5 m H₂SO₄ so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und des
Enzyms pH 4.5 resultiert. Dazu werden 20000 IU (IU=Umsatz von 1uM Syringaldazin/min/ml
Enzym) Laccase von Coriolus versicolor pro g Stoff gegeben. Die Lösung wird auf 200
ml aufgefüllt und der Stoff zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0155] Danach wird der Stoff in eine auf 45
oC vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter 1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden
inkubiert.
[0156] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30um) gewaschen und 1 Std. bei 60
oC , 8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert.
[0157] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.
[0158] Es wurde eine Kappazahlreduzierung von 65 auf 14 erreicht.
Beispiel 10
Beispiel: Enzymatische Bleiche und Sulfitzellstoff.
[0159] 30 g atro Zellstoff (Sulfitzellstoff), Stoffdichte 30% (-100 g feucht) werden zu
folgenden Lösungen gegeben:
1) 120 ml Leitungswasser werden mit 300 mg Hydroxybenzotriazol unter Rühren versetzt,
der pH Wert mit 0,5 m H₂ SO₄ so eingesellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und des
Enzyms pH 4,5 resultiert. Dazu werden 20000 IU (IU=Umsatz von 1uM Syringaldazin/min/ml
Enzym) Laccase von Coriolus versicolor pro g Stoff gegeben. Die Lösung wird auf 200
ml aufgefüllt und der Stoff zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0160] Danach wird der Stoff in eine auf 45
oC vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unser 1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden
inkubiert.
[0161] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30um) gewaschen und 1 Std. bei 60
oC , 8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert.
[0162] Nach erneuter Wäsche des Stoffes wird die Kappazahl bestimmt.
[0163] Es wurde eine Kappazahlreduzierung von 15,5 auf 5,2 erreicht.
Beispiel 11
Enzymatische Bleiche von Sulfatzellstoff (Softwood/ O₂ delignifiziert/Hardwood (2fache
Behandlung)
[0164] 30 g atro Zellstoff (Hardwood oder Softwood), Stoffdichte 30% (-100 g feucht) werden
zu folgenden Lösungen gegeben:
1) 120 ml Leitungswasser werden mit 300 mg Hydroxybenzotriazol unter Rühren versetzt,
der pH Wert mit 0,5 m H₂SO₄ so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und des
Enzyms pH 4,5 resultiert. Dazu werden 20000 IU (IU=Umsatz von 1uM Syringaldazin/min/ml
Enzym) Laccase von Coriolus versicolor pro g Stoff gegeben. Die Lösung wird auf 200
ml aufgefüllt und der Stoff zugegeben. Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0165] Danach wird der Stoff in eine auf 45
oC vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter 1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden
inkubiert.
[0166] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30um) gewaschen und 1 Std. bei 60
o C , 8% Stoffdichte und 2% NaOH pro g Stoff extrahiert.
a) Direkt nach der Inkubation wird ohne Waschschritt Enzym + Mediator zugegeben, gemixt
(2 min) und die Reaktion erneut durchgeführt (gleiche Zudosierung wie in der ersten
Behandlung).
b) Direkt nach der Inkubation wird nach dem Waschschritt und dem Auspressen des Stoffes
auf 30% Stoffdichte die Reaktion durch Zuführen aller Komponenten nochmal durchgeführt.
c) Nach erneuter Wäsche des Stoffes, nach Extraktion und Abpressen des Stoffes auf
30% Stoffdichte wird die Reaktion durch Zuführen aller Komponenten nochmals durchgeführt.
Hardwood: Kappazahlsenkung |
Softwood: Kappazahlsenkung |
a) 15 auf 5 |
a) 15,5 auf 4,2 |
b) 15 auf 3,5 |
b) 15,5 auf 3 |
c) 15 auf 2,5 |
c) 15,2 auf 2,2 |
Beispiel 12
Beispiel: Enzymatische Bleiche von Holzschliff
[0167] 30 g atro Holzstoff (Fichte) Stoffdichte 30% (-100 g feucht) werden zu folgenden
Lösungen gegeben:
1) 120 ml Leitungswasser werden mit 300 mg N-Hydroxyhexahydroacepin unter Rühren versetzt,
der pH Wert mit 0.5 m H₂SO₄ so eingestellt, daß nach Zugabe des Zellstoffes und des
Enzyms pH 4.5 resultiert. Dazu werden 1000 IU (IU=Umsatz von 1uM Syringaldazin/min/ml
Enzym) Laccase von Coriolus versicolor pro g Stoff gegeben Die Lösung wird auf 200
ml aufgefüllt und der Stoff zugegeben Es wird für 2 min mit einem Teigkneter gemixt.
[0168] Danach wird der Stoff in eine auf 45
oC vorgeheizte Reaktionsbombe gegeben und unter 1-10 bar Überdruck für 1-4 Stunden
inkubiert.
[0169] Danach wird der Stoff über einem Nylonsieb (30um) gewaschen.
[0170] Es konnte eine Weißegradsteigerung von 7% ISO-Weiße erzielt werden.
1. System zum Verändern, Abbau oder Bleichen von Lignin, ligninhaltigen Materialien oder
ähnlichen Stoffen das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Mehrkomponentensystem,
a. ggf. mindestens einen Oxidationskatalysator und
b. mindestens ein geeignetes Oxidationsmittel und
c. mindestens einen Mediator auswählt 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
d. ggf. mindestens einen Comediator aus der Gruppe der arylsubstituierte Alkohole,
Carbonylverbindungen, aliphatische Ether, Phenolether oder Olefine (Alkene) und
e. eine geringe Menge mindestens eines freien Amins eines jeweils eingesetzten Mediators
umfaßt.
2. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es neben den genannten Bestandteilen a) bis e) auch Mg
²⁺ Ionen umfaßt.
3. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Oxidationskatalysator eingesetzt wird, vorzugsweise
Oxidoreduktasen der Klassen 1.1.1 - 1.97.
4. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß Oxidoreduktasen, welche Sauerstoff, Peroxide oder Chinone
als Elektronenakzeptor verwenden, eingesetzt werden.
5. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidoreduktase Laccase (1.10.3.2.) eingesetzt wird.
6. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO- NOH-oder H-NR-OH-haltige aliphatische, cycloaliphatische,
heterocyclische oder aromatische Verbindungen N-Hydroxy-, Oxim-, N-Oxi und N,N'-Dioxi-Verbindungen,
Hydroxamsäurederivate in Ein- oder Mehrkomponentensystemen eingesetzt werden.
7. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO-, NOH- oder H-NR-OH-haltige Verbindungen Hydroxylamine
der allgemeinen Formel I eingesetzt werden.

Wobei in der allgemeinen Formel I die Substituenten R¹ und R², die gleich oder ungleich
sein können, unabhängig voneinander eine der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff
C₁-C₁₂-alkyl-, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, aryl-, deren C₁-C₁₂-alkyl-, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-,
phenyl-, aryl- unsubstituiert oder weiterhin ein oder mehrfach mit dem Rest R³ substituiert
sein können und wobei der Rest R³ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff,
Halogen, hydroxy-, formyl-, carboxy- sowie Salze und Ester davon, amino-, nitro-,
C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, sulfono-, deren Ester
und Salze, sulfamoyl-, carbamoyl-, phospho-, phosphono-, phosphonooxy- und deren Salze
und Ester wobei die amino-, carbamoyl- und sulfamoyl-Gruppen des Restes R³ weiterhin
unsubstitiert oder ein oder zweifach mit hydroxy-, C₁-C₃-alkyl-, C₁-C₃-alkoxy- substituiert
sein können und wobei die Reste R¹ und R² gemeinsam eine Gruppe -B- bilden können
und -B- dabei eine der folgenden Gruppen darstellt: (-CHR⁴-)
n, (-CR⁴=CH-)
m und wobei R⁴ ein Substituent ist der wie R³ definiert ist und n eine ganze Zahl von
1 bis 6 darstellt und m eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellt.
8. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO- NOH- oder H-NR-OH-haltige Verbindungen Substanzen
der allgemeinen Formel II eingesetzt werden

Wobei X für eine der folgenden Gruppen steht: (-N=N-),
(-N=CR10-)p, (-CR10=N-)p, (-CR11=CR12-)p

und p gleich 1 oder 2 ist.
wobei die Reste R⁹ bis R¹², R¹⁵ und R¹⁶ gleich oder ungleich sein können und unabhängig
voneinander eine der folgenden Gruppen darstellen können: Wasserstoff Halogen, hydroxy,
formyl, carboxy sowie Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, sulfono Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl,
phospho, phosphono, phosphonooxy und deren Salze und Ester und wobei die amino-, carbamoyl-
und sufamoyl-Gruppen der Reste R⁹ bis R¹², R¹⁵ und R¹⁶ weiterhin unsubstitiert oder
ein oder zweifach mit hydroxy, C₁-C₃-alkyl, C₁-C₃-alkoxy substituiert sein können,
und wobei die Reste R¹⁵ und R¹⁶ eine gemeinsame Gruppe -G- bilden können und -G- dabei
eine der folgenden Gruppen repräsentiert: (-CR⁵=CR⁶-CR⁷=CR⁸-) oder
(-CR⁸=CR⁷-CR⁶=CR⁵-.
Die Reste R⁵ bis R⁸ können gleich oder ungleich sein und unabhängig voneinander eine
der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff, Halogen, hydroxy, formyl, carboxy sowie
Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C1-C6-alkyl,
phenyl, sulfono Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl, phospho, phosphono, phosphonooxy
und deren Salze und Ester und wobei die amino-, carbamoyl- und sufamoyl-Gruppen der
Reste R⁵ bis R⁸ weiterhin unsubstitiert oder ein- oder zweifach mit hydroxy, C₁-C₃-alkyl,
C₁-C₃-alkoxy substituiert sein können
und wobei die C₁-C₁₂-alkyl-, C₁-C₆-alkyloxy-, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, aryl-Gruppen
der Reste R⁵ bis R⁸ unsubstituiert oder weiterhin ein oder mehrfach mit dem Rest R¹⁸
substituiert sein können und wobei der Rest R¹⁸ eine der folgenden Gruppen darstellen
kann: Wasserstoff, Halogen, hydroxy, formyl carboxy sowie deren Salze und Ester, amino,
nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, aryl, sowie deren
Ester und Salze
und wobei die carbamoyl, sulfamoyl, amino-Gruppen des Restes R¹⁸ unsubstituiert oder
weiterhin ein oder zweifach mit dem Rest R¹⁹ substituiert sein können und wobei der
Rest R¹⁹ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff hydroxy, formyl,
carboxy sowie deren Salze und Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, aryl.
9. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO-,NOH- oder H-NR-OH-haltige Verbindungen, Verbindungen
der allgemeinen Formel III eingesetzt werden.

Wobei X für eine der folgenden Gruppen steht: (-N=N-), (N=CR₁₀-)
p, (-CR₁₀=N-)
p, (-CR₁₁=CR₁₂-)
p

und p gleich 1 oder 2 ist.
Die Reste R⁵ bis R¹² können gleich oder ungleich sein und unabhängig voneinander eine
der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff, Halogen, hydroxy, formyl, carboxy sowie
Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C1-C6-alkyl,
phenyl, aryl, sulfono, Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl, phospho, phosphono,
phosphonooxy und deren Salze und Ester und deren amino-, carbamoyl- und sulfamoyl-Gruppen
weiterhin unsubstituiert oder ein oder zweifach mit hydroxy, C₁-C₃-alkyl, C₁-C₃-alkoxy
substituiert sein können und wobei die C₁-C₁₂-alkyl-, C₁-C₆-alkyloxy-, carbonyl-C₁-C₆-alkyl-,
phenyl-, aryl-, aryl-C₁-C₆-alkyl-Gruppen der Reste R⁵ bis R¹² unsubstituiert oder
weiterhin ein oder mehrfach mit dem Rest R¹³ substituiert sein können und wobei der
Rest R¹³ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, Halogen, Hydroxy,
formyl, carboxy sowie deren Salze und Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, aryl, sulfono, sulfeno, sulfino und Ester und wobei
die carbamoyl-, sulfamoyl-, amino-Gruppen der Restes R¹³ unsubstituiert oder weiterhin
ein oder zweifach mit dem Rest R¹⁴ substituiert sein können und wobei der Rest R¹⁴
eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, Hydroxy, Formyl, Carboxy
sowie deren Salze und Ester, Amino, Nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, aryl.
10. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO-,NOH- oder H-NR-OH-haltige Verbindungen, Verbindungen
der allgemeinen Formel IV eingesetzt werden.

Wobei X für eine der folgenden Gruppen steht: (-N=N-), (-N=CR¹⁰-)
p, (-CR¹⁰=N-)
p, (-CR¹¹=CR¹²-)
p

und p gleich 1 oder 2 ist.
Für die Reste R⁵ bis R⁸ und R¹⁰ bis R¹² gilt das oben gesagte.
R¹⁷ kann sein: Wasserstoff, C₁-C₁₀-alkyl, C₁-C₁₀ Carbonyl, deren C₁-C₁₀-alkyl und
C₁-C₁₀-carbonyl unsubstituiert oder mit einem Rest R¹⁸, der wie R³definiert ist, ein-
oder mehrfach substituiert sein können.
11. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO-,NOH- oder H-NR-OH-haltige Verbindungen 1-Hydroxybenztriazol
und des tautomeren Benzotriazol-1-oxides, sowie deren Ester und Salze nach folgender
Formel V eingesetzt werden.

Die Reste R⁵ bis R⁸ können gleich oder ungleich sein und unabhängig voneinander eine
der folgenden Gruppen darstellen: Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, formyl, carboxy sowie
Salze und Ester davon, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C1-C6-alkyl,
phenyl, sulfono Ester und Salze davon, sulfamoyl, carbamoyl, phospho, phosphono, phosphonooxy
und deren Salze und Ester und wobei die amino-, carbamoyl- und sulfamoyl-Gruppen derReste
R⁵ bis R⁸ weiterhin unsubstitiert oder ein- oder zweifach mit hydroxy, C₁-C₃-alkyl,
C₁-C₃-alkoxy substituiert sein können und wobei die C₁-C₁₂-alkyl-, C₁-C₆-alkyloxy-,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl-, phenyl-, aryl-Gruppen der Reste R⁵ bis R⁸ unsubstituiert oder
weiterhin ein oder mehr-fach mit dem Rest R¹⁸ substituiert sein können und wobei der
Rest R¹⁸ eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, Halogen, hydroxy,
formyl, carboxy sowie deren Salze und Ester, amino, nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy,
carbonyl-C₁-C₆-alkyl, phenyl, aryl, sulfono, sulfeno, sulfino und Ester und wobei
die carbamoyl-, sulfamoyl-, amino-Gruppen des Restes R¹⁸ unsubstituiert oder weiterhin
ein oder zweifach mit dem Rest R¹⁹ substituiert sein können und wobei der Rest R¹⁹
eine der folgenden Gruppen darstellen kann: Wasserstoff, Hydroxy, Formyl, Carboxy
sowie deren Salze und Ester, Amino, Nitro, C₁-C₁₂-alkyl, C₁-C₆-alkyloxy, carbonyl-C₁-C₆-alkyl,
phenyl, aryl.
12. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO-,NOH-oder H-NR-OH-haltige Verbindungen solche von
Azolen eingesetzt werden.
13. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als NO-,NOH-oder H-NR-OH-haltige Verbindungen solche von
kondensierten Heterocyclen, die eine Triazolo-oder Tetrazoloeinheit enthalten, wie
z.B.
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]pyridine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyridine
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]quinoline
[1,2,4]Triazolo[4,3-b]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[3,4-a]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[1,5-b]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[5,1-a]isoquinoline
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]pyridine
[1,2,3]Triazolo[4,5-b]pyridine
[1,2,3]Triazolo[4,5-c]pyridine
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]quinoline
[1,2,3]Triazolo[5,1-a]isoquinoline
[1,2,4]Triazolo[4,3-b]pyridazine
[1,2,4]Triazolo[1,5-b]pyridazine
[1,2,4]Triazolo[4,5-d]pyridazine
[1,2,4]Triazolo[4,3-b]cinnoline
[1,2,4]Triazolo[3,4-a]phthalazine
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[4,3-c]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[1,5-c]pyrimidine
[1,2,4]Triazolo[4,3-c]quinazoline
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]quinazolin
[1,2,4]Triazolo[1,5-c]quinazolin
[1,2,4]Triazolo[5,1-b]quinazolin
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]pyrimidine
[1,2,3]Triazolo[1,5-c]pyrimidine
[1,2,3]Triazolo[4,5-d]pyrimidine
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]quinazoline
[1,2,3]Triazolo[1,5-c]quinazoline
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]pyrazine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyrazine
[1,2,4]Triazolo[1,5-a]pyrazine
[1,2,3]Triazolo[4,5-b]pyrazin
[1,2,4]Triazolo[4,3-a]quinoxaline
[1,2,3]Triazolo[1,5-a]quinoxaline
[1,2,4]Triazolo[4,3-b][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[3,4-c][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[4,3-d][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[3,4-f][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[1,5-b][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[5,1-c][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[1,5-d][1,2,4]triazin
[1,2,4]Triazolo[4,3-a][1,3,5]triazin
[1,2,4]Triazolo[1,5-a][1,3,5]triazin
Tetrazolo[1,5-a]pyridine
Tetrazolo[1,5-b]isoquinoline
Tetrazolo[1,5-a]quinoline
Tetrazolo[5,1-a]isoquinoline
Tetrazolo[1,5-b]pyridazine
Tetrazolo[1,5-b]cinnoline
Tetrazolo[5,1-a]phthalazine
Tetrazolo[1,5-a]pyrimidine
Tetrazolo[1,5-c]pyrimidine
Tetrazolo[1,5-a]quinazoline
Tetrazolo[1,5-c]quinazoline
Tetrazolo[1,5-a]pyrazine
Tetrazolo[1,5-a]quinoxaline
Tetrazolo[1,5-b][1,2,4]triazine
Tetrazolo[5,1-c]1,2,4]triazine
Tetrazolo[1,5-d][1,2,4]triazine
Tetrazolo[5,1-f][1,2,4]triazine
14. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel z.B. Luft, Sauerstoff, Ozon, H₂O₂,
organische Peroxide, Persäuren wie die Peressigsäure, Peramieisensäure, Perschwefelsäure,
Persalpetersäure, Metachlorperoxibenzoesäure, Perchlorsäure, Perchlorate, Peracetate,
Persulfate, Peroxide, Sauerstoffspezies und Radikale wie OH, OOH Singulettsauerstoff,
Ozon, Superoxid (O₂⁻), Ozonid , Dioxygenyl-Kation (O₂⁺), Dioxirane, Dioxitane, Fremy
Radikal eingesetzt werden.
15. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der Komponente d) aliphatische Ether, arylsubstituierte
Alkohole sind z.B.
2,3-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,6-Dimethoxybenzylalkohol
Homovanillylalkohol
Ethylenglykolmonophenylether
2-Hydroxybenzylalkohol
4-Hydroxybenzylalkohol
4-Hydroxy-3-methoxybenzylalkohol
2-Methoxybenzylalkohol
2,5-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylamin
2,4-Dimethoxybenzylamin-hydrochlorid
Veratrylalkohol
Coniferylalkohol
sind.
16. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der Komponente d) Olifine (Alkene) z.B.
2-Allylphenol
2-Allyl-6-methylphenol
Allylbenzol
3,4-Dimethoxy-propenylbenzol
p-Methoxystyrol
1-Allylimidazol
1-Vinylimidazol
Styrol
Stilben
Allylphenylether
Zimtsäurebenzylester
Zimtsäuremethylester
2,4,6-Triallyloxy-1,3,5-triazin
1,2,4-Trivinylcyclohexan
4-Allyl-1,2-dimethoxybenzol
4-tert-Butylbenzoesäurevinylester
Squalen
Benzoinallylether
Cyclohexen
Dihydropyran N-Benzylzimtsäureanilid sind.
17. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der Komponente d) Phenolether z.B.
..2,3-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,4-Dimethoxybenzylalkohol
2,6-Dimethoxybenzylalkohol
Homovanillylalkohol
4-Hydroxybenzylalkohol
4-Hydroxy-3-methoxybenzylalkohol
2-Methoxybenzylalkohol
2,5-Dimethoxybenzylalkohol
3,4-Dimethoxybenzylamin
2,4-Dimethoxybenzylamin-hydrochlorid
Veratrylalkohol
Coniferylalkohol
Veratrol
Anisol
sind.
18. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der Komponente d) Carbonylverbindungen z.B.
4-Aminobenzophenon
4-Acetylbiphenyl
Benzophenon
Benzil
Benzophenonhydrazon
3,4-Dimethoxybenzaldehyd
3,4-Dimethoxybenzoesäure
3,4-Dimethoxybenzophenon
4-Dimethylaminobenzalddhyd
4-Acetylbiphenylhydrazon
Benzophenon-4-carbonsäure
Benzoylaceton
Bis-(4,4'-dimethylamino)-benzophenon
Benzoin
Benzoinoxim
N-Benzoyl-N-phenyl-hydroxylamin
2-Amino-5-chlor-benzophenon
3-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyd
4-Methoxybenzaldehyd
Anthrachinon-2-sulfonsäure
4-Methylaminobenzaldehyd
Benzaldehyd
Benzophenon-2-carbonsäure
3,3'4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid
(S)-(-)-2-(N-Bezylpropyl)-aminobenzophenon
Benzylphenylessigsäureanilid
N-Benzylbenzanilid
4,4'-Bis-(dimethylamino)-thiobenzophenon
4,4'-Bis-(diacetylamino)-benzophenon
2-Chlorbenzophenon
4,4'-Dihydroxybenzophenon
2,4-Dihydroxybenzophenon
3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzaldehydhydrazin
4-Hydroxybenzophenon
2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon
4-Methoxybenzophenon
3,4-Dihydroxybenzophenon
p-Anissäure
p-Anisaldehyd
3,4-Dihydroxybenzaldehyd
3,4-Dihydroxybenzoesäure
3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyd
3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenoesäure
4-Hydroxybenzaldehyd
Salicylaldehyd
Vanillin
Vanillinsäure sind.
19. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente e) als freies Amin im Falle der in situ
Generation oder Reaktionsvermittlung in Kaskadenform bei Hydroxybenztriazol, Benztriazol
eingesetzt wird.
20. Verfahren zum Verändern, Abbau oder Bleichen von Lignin, ligninhaltigen Materialien
oder ähnlichen Stoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß man die jeweils ausgewählten Komponenten a) bis e) gemäß
Anspruch 1 gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge mit einer wäßrigen Suspension
des ligninhaltigen Materials mischt.
21. Verfahren gemäß 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem pH-Bereich von 2 bis 11, bei einer
Temperatur von 20 bis 95°C, vorzugsweise 40 bis 95°C, und einer Stoffdichte von 0,5
bis 40 % und unter Luft oder Sauerstoff bei normal Druck oder 1 - 10 bar durchgeführt
wird.
22. Verfahren gemäß Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffdichte vorzugsweise 13 - 15 % ist.
23. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, daß vor der Reaktion eine saure Wäsche oder Q-Stufe eingesetzt
wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die saure Wäsche bei 60-100°C bei pH 4-5,5 für 30-90 min
und 4-20% Stoffdichte durchgeführt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Q-Stufe (mit 0,05 - 1,0 % vorzugsweise 0,2 - 0,5 %
Chelatbildner) bei 60-100°C bei pH 4-5,5 für 30-90 min und 4-20% Stoffdichte durchgeführt
wird.
26. Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß für die saure Wäsche und die Q-Stufe 1 Std., 90°C, pH
4,5-5 und 10% Stoffdichte eingehalten werden.
27. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionslösung Hemicellulasen, Cellulasen, Amylasen,
Pektinasen oder Lipasen oder ein aus zwei oder mehreren dieser Enzyme bestehendes
Gemisch zugesetzt werden.
28. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß modifizierte Enzyme, Enzymbestandteile, prosthetische
Gruppen oder Mimicsubstanzen wie Hämgruppen und Hämgruppen enthaltende Verbindungen
eingesetzt werden.
29. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu diesen Stoffen phenolische Verbindungen
und/oder nicht-phenolische Verbindungen mit einem oder mehreren Benzolkernen eingesetzt
werden.
30. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionslösung Reduktionsmittel zugesetzt werden.
31. Verfahren nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel Natrium-Bisulfit, Natrium-Dithionit,
Ascorbinsäure, Thiolverbindungen, Mercaptoverbindungen oder Gluthation eingesetzt
werden.
32. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoff durch H2O2 + Katalase oder H2O2 durch GOD +
Glucose in situ generiert wird.
33. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reduktionslösung kationenbildende Metallsalze zugesetzt
werden.
34. Verfahren nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet, daß als Kationen Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mn3+, Mn4+, Ca2+, Cu2+,
Ti3+, Ce4+, Al3+ eingesetzt werden.
35. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Komplexbildner der Reaktionslösung zugegeben
werden.
36. Verfahren nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet, daß als Komplexbildner Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA),
Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), Hydroxyethylendiamintriessigsäure (HEDTA),
Diethylentriaminpentametyhlenphosphonsäure (DTMPA), Nitrilotriessigsäure (NTA), Polyphosphorsäure
(PPA) oder andere Eisen-, Mangan- oder Kupfer-Komplexoren, z.B. Diethylamin, Hydroxylamin
eingesetzt werden.
37. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß NaOCl eingesetzt wird.
38. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Detergentien eingesetzt werden.
39. Verfahren nach Anspruch 38,
dadurch gekennzeichnet, daß als Detergentien nicht-ionische, ionische, anionische,
kationische und amphotere Tenside zugesetzt werden.
40. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Polysaccharide und/oder Proteine der Reaktionslösung
zugesetzt werden.
41. Verfahren nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet, daß als Polysaccharide Glucane, Mannane, Dextrane, Lävane,
Pektine, Alginate oder Pflanzengummis und/oder eigene von den Pilzen gebildetes oder
in der Mischkultur mit Hefen produzierte Polysaccharide eingesetzt werden.
42. Verfahren nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet, daß als Proteine Gelantine und/oder Albumin eingesetzt werden.
43. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß als Zusätze Einfachzucker, Oligomerzucker, Aminosäuren,
Polyethylenglycole, Polyethylenoxide, Polyethylenimine und Polydimethylsiloxane eingesetzt
werden.
44. Verfahren nach Anspruch 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß dem System Radikalbildner oder Radikalfänger zugesetzt
werden.
45. Verfahren Anspruch 1 und 2 und 20 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß es zur Delignifizierung oder Bleiche von Zellstoffen zeitlich
nach allen bekannten Kochverfahren eingesetzt wird.
46. Verfahren nach Anspruch 45,
dadurch gekennzeichnet, daß als Kochverfahren Sulfat-, Sulfit-, Organosolv-, ASAM-Verfahren,
Enabatch-Verfahren u.a. durchgeführt werden.
47. Verfahren nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet, daß es nach zwischen oder vor allen üblichen Bleichstufen
und anderen Sequenzen wie Q-Stufe, saurer Wäsche ect. durchgeführt wird.
48. Verfahren nach Anspruch 45-47,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in mehreren Stufen durchgeführt wird, wobei
zwischen jeder Stufe eine Wäsche oder eine Wäsche und eine Extraktion mit Lauge oder
weder Wäsche noch Extraktion stattfindet.
49. Mehrkomponentensystem nach Anspruch 1,
zur Kohleverflüssigung.