脱水糖醇的生产方法技术

提供了制备脱水糖醇的方法。所述方法涉及在酸催化剂存在下和在压力下加热糖醇或单脱水糖醇原料。任选地提纯产物。获得很高的纯度，在该方法中无需使用有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是基于申请号为200780013774. 6、申请日为2007年3月9日、专利技术名称为 ""的中国专利申请的分案申请。 相关申请的交叉引用 本申请要求同时待审的美国临时专利申请序列号60/780,907的优先权益处， 该申请于2006年3月9日提交，标题为""，专利技术人名字相同，即， AlexandraJ.Sanborn。美国临时专利申请序列号60/780, 907通过引用并入本申请，如同 在本文完全改写。 专利技术背景 1.专利
本专利技术涉及脱水糖醇的生产，脱水糖醇也称为脱水糖醛或，在某些情况下，称为脱 水己糖醇。更特别地，本专利技术涉及用升高的温度和压力由糖醇或单脱水糖醇原料生产脱水 糖醇的方法。 2.相关技术 闭环有机分子的化学生成（formation)对结构有机化学家造成了许多问题。对于 涉及糖和多元醇的合成反应尤其如此，糖和多元醇的酸脱水导致内部脱水化合物（单和二 脱水产物）。Fleche和Huchette,Staerke38:26-30(1985)(此处全文引入供参考）。 这个领域最早的工作是在1884年由Faucommier对1，4:3,6-二脱水-0-甘露 醇进行的。随后只有零星的工作直到1940年代和1950年代对1，4:3,6_二脱水己糖 醇的所有可能异构体进行了密集工作。Stoss和Hemmer，Adv.CarbohydrateChem.And Biochem. 93-173(1991)(此处全文引入供参考）。自那时以来，这个领域发展了大量化学文 献。 1，5:3, 6-二脱水己糖醇属于可从天然产物获得的所谓的"生物质衍生的物质"。因 此，这些化合物被列为"可再生资源"。而且，1，4:3, 6-二脱水己糖醇，比如异山梨醇，可以 在各种有机合成反应方案中用作原料和中间体。例如，异山梨醇用于生成大量药物化合物、 用于食品生产、化妆品生产、塑料及聚合物的生产，和用于其他工业用途，例如生产聚氨酯、 聚碳酸酯、聚酯和聚酰胺。Stoss和Hemmer，1991。其中使用异山梨醇的具体化合物的实例 是异山梨酯二甲醚和异山梨醇二硝酸酯，前者用作工业溶剂、药物添加剂，并用于个人护理 产品中，后者用作药物以缓解心绞痛疼痛或通过改善血液流入心脏减少心绞痛发生次数。 在已知的异己糖二酐（isohexide)中，异山梨醇被认为是最重要的。Stoss和 Hemmer(1991)描述从D-葡萄糖醇（在本领域中也称为山梨糖醇）到异山梨醇的公认步骤。 酸性介质通常用于糖醇基质脱水。尤其是为了提高产量和避免副反应，多年来一直进行反 应条件的某些改变，对异山梨醇的产量产生多种影响。StossandHemmer(1991)。 已经报道了生产脱水糖醇（包括异己糖二酐比如异山梨醇）的几种方法。例 如，PCT申请号PCT/US99/00537(W0 00/14081)，公开了具有有机溶剂再循环的收集方法 和连续生产方法。大多数方法涉及使用浓酸和有机溶剂。Goodwin等人，Carbohydrate Res. 79:133-141 (1980)已经公开了一种方法，该方法涉及使用酸性阳离子交换树脂取代 浓的腐蚀性酸，但异山梨醇产品产量低。备选方法是基于过饱和的方法，如美国专利号 4, 564, 692 (Feldmann等人，1986年1月14日）。然而，本领域中持续需要以合理的产率生 产非常纯的异山梨醇的方法。通过引用将以上引证的参考文献全文并入本文。 专利技术简述 本专利技术涉及用升高的压力和升高的温度由糖醇或单脱水糖醇原料制备脱水糖醇 的方法。 根据本专利技术的一个方面，提供了一个生产脱水糖醇的方法，该方法包括在升高的 温度和压力下，用或不用溶剂或催化剂，将戊糖醇或己糖醇或单脱水糖醇原料加热足以提 供脱水糖醇的一段时间（取决于反应条件）。原料可被加热，例如，直到其熔融。加入的或 排出的溶剂可以是有机溶剂或无机溶剂。制备后，通过本专利技术的方法生产的脱水糖醇可以 被提纯。例如，提纯可以通过使用膜蒸发器完成。 本专利技术的实施方案包括： 1.，包括： (a)混合戊糖醇或己糖醇或单脱水糖醇原料和溶剂以形成原料溶液，并任选地，搅 拌所述原料溶液； (b)加热所述原料溶液； (c)加压所述原料溶液；和 (d)生成脱水糖醇。 2.实施方案1的方法，还包括收集所述脱水糖醇。 3.实施方案1的方法，包括其中所述戊糖醇或己糖醇或单脱水糖醇原料选自阿拉 伯糖醇、核糖醇、葡萄糖醇、甘露糖醇、半乳糖醇、艾杜糖醇、赤藓糖醇、苏糖醇及其混合物。 4.实施方案1的方法，包括其中所述己糖醇原料是葡萄糖醇。 5.实施方案1的方法，包括其中所述溶剂是水。 6.实施方案1的方法，包括其中所述脱水糖醇是在催化剂存在下生成的。 7.实施方案6的方法，包括其中所述催化剂选自至少一种固体酸催化剂和至少一 种可溶性酸催化剂。 8.实施方案6的方法，包括其中所述催化剂选自硫酸、磷酸、对甲苯磺酸和对甲磺 酸。 9.实施方案6的方法，包括其中所述催化剂是无机酸交换材料。 10.实施方案9的方法，包括其中所述无机酸交换材料是沸石。 11.实施方案10的方法，包括其中所述沸石是煅烧过的沸石。 12.实施方案10的方法，包括其中所述沸石选自CBV3024、CBV5534G、T-2665、 T-4480 和CS331-3。 13.实施方案9的方法，包括其中所述无机酸交换材料是酸性离子交换树脂。 14.实施方案13的方法，包括其中所述酸性离子交换树脂选自AG50W-X12、 Amberlyst15、Amberlyst35、Amberlyst36、Amberlystl31、LewatitS2328、Amberlyst 35、Amberlyst36、Amberlyst15、Amberlyst131、LewatitS2328、LewatitK2431、Lewatit S2568、LewatitK2629、DianionSK104、DianionPK228、DianionRCP160,和ReliteRAD/ F、RCP21H和Dowex50Wx5〇 15.实施方案13的方法，包括其中所述酸性离子交换树脂是磺化二乙烯基苯/苯 乙烯共聚物酸性离子交换树脂。 16.实施方案6的方法，包括其中所述催化剂的存在量为原料重量的约0. 10~约 1. 〇〇当量。 17.实施方案1的方法，包括其中所述原料溶液在压力约300~约2000psi之间反 应。 18.实施方案1的方法，包括其中加热所述原料溶液到一个温度，该温度选自约 150~约350°C之间、约200~约300°C之间、约210~约290°C之间、约215~约280°C之 间、约230~约270°C之间和约240~约260°C之间的温度。 19.实施方案1的方法，包括其中在微波辐射下的所述加热和加压步骤。 20.实施方案1的方法，包括其中在原料处理量恒定期间，所述加热和加压发生在 至少一个管道中。 附图简述 图1是显示如本文教导的连续反应器方法的流程图。例如，反应器容器可以是，但 不限于，管道、管或金属线制品（wire)。 专利技术详述 在一个方面，本专利技术提供了生产脱水糖醇的方法，该方法包括在升高的压力下加 热戊糖醇或己糖醇或单脱水糖醇原料直至熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
脱水糖醇的生产方法，包括：(a)将戊糖醇或己糖醇或单脱水糖醇原料与水和固体酸催化剂在无有机溶剂的条件下混合以形成原料溶液，并任选地搅拌所述原料溶液；(b)加热所述原料溶液到200℃～300℃的温度；(c)加压所述原料溶液到300psi～2000psi的压力；(d)生成脱水糖醇，其中戊糖醇或己糖醇的大于41％转化为脱水糖醇；和(e)不使用有机溶剂来提纯所述脱水糖醇，所述提纯通过(i)使用刮膜蒸发器真空蒸馏以回收所述脱水糖醇的蒸馏物，和(ii)所述蒸馏物的熔融结晶来进行，所述熔融结晶通过加热所述蒸馏物至熔融，然后冷却直到达到所述脱水糖醇的结晶点，但时间不要长到使物质固化，从而形成含提纯的脱水糖醇的晶体的浆料状的液体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·森伯恩，
申请(专利权)人：阿彻丹尼尔斯米德兰公司，
类型：发明
国别省市：美国;US