[发明专利]包含二脱水糖醇的粗反应产物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含二脱水糖醇的粗反应产物。

背景技术

术语糖醇是指具有多于两个通过将单糖或其化合物的羰基还原而形成的羟基的醇。糖醇的实例包括且取决于其中的碳数的赤藓糖醇（C₄）、苏糖醇（C₄）、阿拉伯糖醇（C₅）、木糖醇（C₅）、甘露糖醇（C₆）、山梨糖醇（C₆）、艾杜糖醇（C₆）等。

糖醇不仅自身用于各种领域中，而且它们还被制成单脱水或二脱水糖。单脱水和二脱水糖可以通过糖醇的环化脱水作为具有一个或两个环的化合物而制备。例如，异山梨醇具有两个通过山梨糖醇的环化脱水制备的环并且可以用作聚酯、聚碳酸酯等的单体。

美国专利号6,818,781公开了一种使用硫酸作为环化催化剂制备二脱水或单脱水糖醇的方法。然而，这种方法仅实现了约80%的收率且还可以产生15至20%的低聚物或碳化副产物。另外，可能需要非常复杂的后处理以获得可用于大分子的聚合的单体。

美国专利号7,982,059公开了一种通过使用沸石作为环化催化剂来制备二脱水糖醇的方法。然而，使用这种方法可能发生“C-O”单元的脱羧，且因此可能产生其他没有环的糖醇（木糖醇）作为反应副产物。

发明内容

本发明提供一种包含二脱水糖醇的粗反应产物。所述粗反应产物可包含最大量的二脱水糖醇和/或最少量的反应副产物（即，本发明可帮助使粗反应产物中二脱水糖醇的量最大和/或使反应副产物的量最少）。

本发明还提供一种制备包含二脱水糖醇的粗反应产物的方法，所述方法可以使二脱水糖醇的量最大和/或使反应副产物的量最少。所述粗反应产物可通过在每个步骤中使用特定的催化剂，进行两个环化反应步骤而制造。

根据本发明的粗反应产物包含（A）90至100重量%的固体形式的二脱水糖醇和（B）0至10重量%的固体形式的反应副产物。

所述反应副产物（B）可以包含0至5重量%的固体形式的低聚物化合物（低聚化合物，oligomeric compound），高分子化合物（聚合物化合物，聚合化合物，polymeric compound），或它们的组合。所述反应副产物（B）可以包含0至0.01重量%的固体形式的糖醇。所述反应副产物（B）可以包含少于0.01重量%的山梨糖醇，少于0.1重量%的4-山梨糖醇酐（4-脱水山梨醇，4-sorbitan）和少于2重量%的木糖醇。

所述二脱水糖醇（A）包含两个杂环。

用于制备包含二脱水糖醇的粗反应产物的方法包括：（a）通过在第一环化催化剂的存在下使糖醇反应来制备单脱水糖醇的步骤，和（b）通过在第二环化催化剂的存在下使单脱水糖醇反应来制备二脱水糖醇的步骤。

所述第一环化催化剂包括两种酸催化剂，且所述第二环化催化剂是多相催化剂（异质催化剂，非均相催化剂）。所述两种酸催化剂可以是对甲苯磺酸和膦酸，且所述多相催化剂可以是沸石。

所述制备单脱水糖醇的步骤（a）可以在100°C至130°C的温度下进行，且所述制备二脱水糖醇的步骤（b）可以在100°C至150°C的温度下进行。另外，所述制备单脱水糖醇的步骤（a）可以进行10至20小时，且所述制备二脱水糖醇的步骤（b）可以进行10至20小时。

所述制备单脱水糖醇的步骤（a）可以在真空或氮气下在标准大气压力条件下进行，且所述制备二脱水糖醇的步骤（b）可以在真空或氮气下在标准大气压力条件下进行。

所述糖醇可以是水溶液。

基于100重量%的固体形式的所述糖醇，所述方法可以使用0.1至5重量份的所述第一环化催化剂，和0.1至5重量份的所述第二环化催化剂。

本发明的用于制备包含二脱水糖醇的粗反应产物的方法还可以包括粗反应产物的后处理步骤（c）。后处理步骤（c）可以包括蒸馏和/或重结晶处理。

附图说明

图1是用于将现有技术与本发明的用于制备二脱水糖醇的方法进行比较的反应过程的简图。

具体实施方式

现在，在下文中以本发明的下列详细说明对本发明进行更充分地描述，在本发明的下列详细说明中，描述了本发明的一些实施方式但不是全部实施方式。实际上，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被理解为受限于本文中提出的实施方式；相反，提供这些实施方式以使得本发明会满足适用的法律要求。

粗反应产物