[发明专利]制备脱水糖醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从己糖醇制备二元醇形式的脱水糖醇的方法。更具体地，本发明涉及一种用于制备脱水糖醇的方法，包括用第一种酸和第二种酸的混合酸对己糖醇进行脱水。

背景技术

糖醇共同指的是通过加入氢原子，以还原末端基团的糖类而得到的化合物，并且通常具有HOCH₂(CHOH)_nCH₂OH的化学通式，其中n是2-5的整数，并且根据碳原子数的(4，5，6和7)，被分类成丁糖醇、戊糖醇、己糖醇和庚糖醇。在这些之中，含6个碳原子的己糖醇包括山梨糖醇，甘露糖醇，艾杜糖醇，和其类似物。特别是，山梨糖醇和甘露糖醇是非常有用的物质。

至于用己糖醇制备脱水糖醇的方法，已知有一种方法，其包括用无机酸如硫酸或盐酸进行己糖醇的脱水(Staroh/Starke第38卷，第26-30页)。此外，去水化己糖醇也可使用阳离子交换树脂，沸石等进行。无机酸如盐酸或硫酸相对便宜，并且能够实现脱水糖醇的简易制备，但由于产生大量聚合物副产物，具有低纯化产率的问题。另一方面，阳离子交换树脂或沸石是昂贵的，并且具有高回收成本和低己糖醇到脱水糖醇转化率的问题。

脱水糖醇已知具有增加例如聚酯的聚合物的玻璃化转变温度的特性。此外，脱水糖醇衍生物已知有利于心脏和血管疾病，其可以用在粘合剂贴剂、药物如漱口剂、化妆品组合物等，并且还可以用做环保型增塑剂和环保型溶剂的原料以及在化学工业中的聚酯，聚氨酯，环氧树脂或类似物的原料。特别是，非常多的注意力都集中在使用脱水糖醇的如聚酯，增塑剂等的工业应用，但工业利用脱水糖醇仍处于显著地位。这被认为是由于与脱水反应中使用的催化剂的高成本、低转化率和纯化产率有关，而且与其他常规方法的脱水糖醇的制备方法相关的局限性有关。

因此，目前迫切需要一种用于脱水糖醇的制备方法，它能够实现高的转化率和纯化产量与生产成本的降低相结合。

发明内容

技术问题

本发明的发明人对解决传统技术中的上述问题和开发工业上适用的脱水糖醇的制备方法进行了不断的研究，结果发现，使用第一种酸(硫酸)和第二种含硫酸(含硫的酸盐)的混合酶，能以低成本生产脱水糖醇，并使己糖醇脱水具有高转化率和提纯产率。基于这些发现完成本发明。

因此，本发明的目的是提供以高的转化率和纯化产率制备脱水糖醇的经济方法。

技术方案

在根据本发明的一个方面，上述和其它目的可以通过提供一种脱水糖醇的制备方法实现，包括用第一种酸和第二种酸的混合酸对己糖醇进行脱水，其中第一种酸是硫酸，并且第二种酸为选自对甲苯磺酸，甲磺酸，乙磺酸，苯磺酸，萘磺酸和硫酸铝的组中的至少一种含硫的酸(含硫的酸式盐)。

在本发明的制备方法中可使用的己糖醇的例子包括山梨糖醇，甘露糖醇和艾杜糖醇。在这些之中，通过淀粉衍生的葡萄糖氢化易制备的山梨糖醇是最优选使用的。

在脱水反应中使用的混合酸的第一种酸是硫酸，并且第二种酸是选自对甲苯磺酸，甲磺酸，乙磺酸，苯磺酸，萘磺酸和硫酸铝中的至少一种。

在工艺效率的方面中，加入较少量的混合酸催化剂导致较高的转化率和经济效率。混合酸在本发明中加入的量为基于100重量份的己糖醇，0.5至10重量份的范围内，优选0.5至5重量份，更优选0.5至3重量份。如果所述混合酸的量小于0.5重量份，脱水时间太长是不利的。另一方面，如果混合酸的量高于10重量份，有较大的作为副产物的糖类聚合物产生和转化率降低的相关的问题。

使用的第一种酸和第二种酸可以是常用的浓度，并且由本领域技术人员根据本发明公开的目标和细节也可以适当选择使用。几种酸浓度列举在下面的实施例。

所述混合酸的第一种酸与第二种酸之比可以在为1∶9至7∶3(重量比)的范围内。如果该比例小于1∶9时，这将导致降低脱水糖醇的生产。另一方面，如果该比率大于7∶3时，由于过量的硫酸增加了糖类聚合物的产生是不利的。

脱水反应是通过添加混合酸至己糖醇中进行的。该反应优选在105至190℃和5mmHg或以下的真空条件下进行1至10小时。

用本发明的制备方法中的脱水糖醇的例子包括异山梨醇，异甘露醇，异艾杜糖醇。

按照本发明的另一个方面，撮供了一种用于脱水糖醇的制备方法，包括己糖醇用第一种酸和第二种酸的混合酸脱水，以产生脱水糖醇及纯化所得的脱水糖醇，其中第一种酸是硫酸，并且第二种酸为选自对甲苯磺酸，甲磺酸，乙磺酸，苯磺酸，萘磺酸和硫酸铝的组中的至少一种含硫的酸(含硫的酸盐)。