一种用于生产糖醇的方法技术

提供一种用于生产含有六个碳原子的糖醇的方法，其包括在一种含有选自属于周期表中第八族元素的一种金属，如镍，钌，铂，钯等的催化剂的存在下氢化己酮糖如阿洛酮糖，塔格糖，山梨糖等。依照这种方法，可以大量地高效生产含有六个碳原子的糖醇，并易于分离和回收催化剂，并且可以高效生产具有期望产物比率的两种或多种糖醇的混合物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生产含有6个碳原子的糖醇(己糖醇)的方法。更具体地，本专利技术涉及通过在特定催化剂的存在下的氢化反应从己酮糖生产含有6个碳原子的糖醇如塔罗糖醇，alitol，艾杜糖醇等的方法。
技术介绍
糖醇如山梨糖醇，甘露醇等已经用于多种用途。尽管塔罗糖醇，alitol，艾杜糖醇等是在自然界中几乎不存在的糖醇，它们被认为可用于食品，化妆品，药用产品，化学产品，农药，植物生长调节剂等。D-塔罗糖醇和alito分别由下列式和表示。 作为用于生产这些糖醇的方法的实例，迄今为止报道了从Himanthaliaelongate分离和鉴定D-塔罗糖醇，从Iteailicifolia分离和鉴定alitol等。然而，依照该方法大量生产D-塔罗糖醇和alitol是非常困难的。另外，还已知包括用无名假丝酵母(Candida famata)从D-阿洛酮糖，一种由下式表示的己酮糖，发酵和生产D-塔罗糖醇，用出芽短梗霉(Aureobasidium Pullulans)从D-塔格糖发酵和生产D-塔罗糖醇，用聚团肠杆菌(Enterobacter agglomerans)从D-阿洛酮糖发酵和生产alitol(Journalof Fermentation and Bioengineering，79，323-327，1995)。然而，在使用微生物的这些发酵和生产中定量生产率是低下的。因此，该技术完全不能被评价为用于大量生产D-塔罗糖醇和alitol的有价值的方法。 用于大量生产的典型方法还包括其中使用硼氢化钠还原(氢化)D-阿洛酮糖的一种方法。然而，该方法涉及在完成反应后从产物分离和回收硼氢化钠困难的一个问题。还已知利用微生物生产除了D-塔罗糖醇和alitol之外的含有六个碳原子的糖醇，如L-塔罗糖醇和艾杜糖醇的生产方法。然而，与生产D-塔罗糖醇和alitol同样，依照该方法，大量获得该糖醇是困难的。本专利技术的一个方面是解决如上所述的现有技术中的问题，并提供一种通过己酮醣的氢化反应大量高效生产含有六个碳原子的糖醇的方法，该反应能够在反应完成后易于进行催化剂的分离和回收。通过现有技术，从立体异构体的混合物如D-或L-塔罗糖醇，alitol，半乳糖醇等选择性地获得预期的糖醇是困难的。本专利技术的另一个方面是提供一种容易地获得两种或多种预期的糖醇的混合物的方法，所述混合物含有极低含量的除了预期的糖醇之外的杂质，并且在两种或多种糖醇中具有期望的比例。作为对于用于从己酮糖如D-阿洛酮糖通过氢化反应生产糖醇如D-塔罗糖醇和alitol的方法的详细研究的结果，本专利技术人发现通过在一种特定的金属催化剂的存在下进行氢化反应可以解决上述问题。从而完成了本专利技术。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种用于生产含有六个碳原子的糖醇的方法，其包括在含有一种选自属于周期表中第八族元素的金属的催化剂的存在下氢化一种己酮糖。实现本专利技术的最好方式在用于生产糖醇的本专利技术方法中用作原材料的己酮糖实例包括D-阿洛酮糖，L-阿洛酮糖，D-塔格糖，L-塔格糖，D-山梨糖，L-山梨糖和L-果糖。也可使用选自它们的两种或多种的混合物。己酮糖如阿洛酮糖，塔格糖等在过去是一种稀有糖，其难以大量获得。然而，通过使用目前的一种差向异构酶的反应使能够大量生产具有高纯度的该己酮糖。例如，能够使用D-己酮糖3-差向异构酶从D-果糖高效生产D-阿洛酮糖，因此在高效液相色谱上(HPLC)允许以大约100％的纯度大量生产(Journal of Fermentation and Bioengineering，80，101-103，1995)。在本专利技术的生产方法中，以该方法生产的己酮糖可以用作原材料。依照本专利技术生产方法生产的糖醇含有六个碳原子。D-塔罗糖醇和alitol可以用D-阿洛酮糖生产。L-塔罗糖醇和alitol可以用L-阿洛酮糖生产。D-塔罗糖醇和半乳糖醇可以用D-塔格糖生产。L-塔罗糖醇和半乳糖醇可以用L-塔格糖生产。D-艾杜糖醇和L-山梨糖醇可以用D-山梨糖生产。L-艾杜糖醇和D-山梨糖醇可以用L-山梨糖生产。在用于生产按照本专利技术的糖醇的方法中使用的金属催化剂是一种含有选自属于周期表中第八族元素的金属的催化剂。属于周期表第八族的元素意指属于铁，钴，镍和铂族的元素。属于铂族的元素意指六种元素钌，铑，钯，锇，铱和铂。在选自属于周期表中第八族的元素的金属中，将选自属于镍和铂族元素的金属在本专利技术中优选用作催化剂。更优选一种选自镍，钌，铂和钯的金属。在这些中，关于羟基化能力，优选钌和铂。在从D-阿洛酮糖生产D-塔罗糖醇和alitol的方法中，钌和铂显示比钯更高的羟基化能力。另外，在低温和低压的条件下可以实施氢化。它们被证明具有比铜铬，阮内钴等更强的催化能力。为了证实，本专利技术人使用铜铬催化剂N203(由Nikki Chemical Co.，Ltd制备)，并且发现该催化剂的催化活性几乎不被证实。另外，在还原反应中使用的催化剂的特性不仅只由该金属的种类确定，而且受其上承载金属的载体的影响。在本专利技术中使用的其上承载金属催化剂的载体的实例包括活性炭，金属氧化物如氧化钛，氧化铝等，硫酸钡，硅藻土等。另外，因为它通过增加表面积能够促进反应速率，即，因为它的高催化活性，优选所谓的阮内镍催化剂，其是通过用苟性碱处理一种镍和铝的合金等获得的。不具体限制实施用于生产按照本专利技术糖醇的方法的模式。然而，通常，将己酮糖溶解于溶剂如水等中，此后往那里加入如上所述的金属催化剂。将如此产物混合物放置于压力容器中，然后通过将氢气压入容器实施己酮糖的氢化反应。在该情形中，使用的溶剂通常是水。然而，也可以使用醇溶剂如乙醇等，乙酸甲酯，乙酸乙酯和其混合物以及水和它的混合溶剂。在反应混合物中己酮糖的浓度通常是1-60重量/体积(w/v)％，优选5-50重量/体积(w/v)％。而且，为了防止反应副产物的出现，反应温度通常是10-150℃，优选10-70℃，更优选30-60℃。反应压力通常是在1-200kg/cm2(表压)，优选5-100kg/cm2的条件下。通过分析在规则时间间隔从反应混合物中提取的样品中的己酮糖和生产的糖醇可以证实反应的进行。为了分析己酮糖和生产的糖醇，优选使用HPLC等。在完成反应后，通过过滤，倾析，离心分离等可以容易地去除催化剂。通过以该方法去除催化剂，可以获得含有预定糖醇的溶液。在用于生产按照本专利技术的糖醇的方法中，生产的糖醇的产物比率，例如D-塔罗糖醇和alitol的产物比率可以通过加入用于引入非对映异构体的旋光物质，即不对称源而改变。该不对称源的实例包括硼酸，辛可尼定，辛可宁，麻黄碱，奎尼定，番木鳖碱等；生物碱如奎宁，马钱子碱等；糖和其衍生物如D-甘露醇等；薄荷醇，樟脑，萜，羟基酸如L-酒石酸，L-乳酸，L-苹果酸等；和氨基酸如L-亮氨酸，L-胱氨酸，L-半胱氨酸等。另外，糖醇的产物比率还可以通过使用合成的不对称源和一种含有选自镍，钌，铂和钯的一种金属的催化剂而改变，所述不对称源是针对非对映异构体还原而设计的分子。该合成的不对称源的实例包括不对称膦如现有的BINAP等。而且，在用于生产按照本专利技术的糖醇的方法中，根据使用金属催化剂的种类生产的糖醇，D-塔罗糖醇和alitol的产物比率例如也可以改变。更具体地，两种或多种糖醇的产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产含有六个碳原子的糖醇的方法，其包括在一种含有选自属于周期表中第八族元素的金属的催化剂的存在下氢化己酮糖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉野彰，何森健，高桥武雄，
申请(专利权)人：株式会社伏见制药所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]