[发明专利]一种异山梨醇的制备方法

说明书

本发明公开了一种异山梨醇的制备方法，将山梨醇水溶液中加入有机溶剂，常压回流除去水分，水分去除完毕，将无机酸加入其中，开始常压回流反应除去生成的水分，待无水分生成，调节体系pH，常压蒸除水分与除水溶剂，剩余物浓缩馏分为异山梨醇粗品，向其中加入有机溶剂后升温溶解后降温析晶，析晶完毕过滤得高纯度异山梨醇；本发明采用山梨醇溶液除水后与有机溶剂混合下与无机酸反应，预防了高温高浓度碳化等副反应的发生，同时本发明降低了山梨醇脱水反应时的温度，能耗降低；对异山梨醇进行了精制，得到高纯度的异山梨醇；本发明，生产成本低，反应条件温和，操作过程简单，产品收率和纯度高，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种异山梨醇的制备方法。

背景技术

异山梨醇(英文名isosorbitol，isosorbide)，是山梨醇的脱水衍生物，山梨醇在医药方面是治疗颅内增压症的优良降压要和利尿剂，由于脱水后羟基变成了醚键，其脂溶性大大增加，已完全不同于山梨醇，口服后立即吸收十一种有效的渗透性口服脱水利尿药。目前关于异山梨醇的制备过程是以山梨糖醇进行脱水制备，山梨糖醇可以通过纤维素水解得到，原料易得。

异山梨醇也是一种重要的生物质基化合物，它可由葡萄糖的加氢产物山梨醇经两步脱水获得。异山梨醇是一个呈“V”型结构的不对称二元醇化合物，具体包含两个稠合的四氢呋喃环以及分别处于面内(C2)、面外(C5)的仲羟基。其中，位于C5位的羟基与相邻四氢呋喃环的氧原子能形成分子内氢键，而位于C2位的羟基则不能形成，致使两个羟基的反应活性存在差异。鉴于其分子结构的特性，异山梨醇衍生物在绿色溶剂、手性液晶材料、表面活性剂、医药、聚合物以及液体燃料等领域具有广阔的应用前景。

随着世界能源资源的日益枯竭和人们对人工聚合物质量要求的提高，在扩展性的研究中人们发现了异山梨醇改良聚合物性质的独特作用。

近年来，对于异山梨醇的研究热点是将其作为共聚单体，用来合成改性的商业聚合物，如PET、聚醚、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯等。将异山梨醇加入到PET中可以提高聚合物的玻璃化温度、增加聚合物的强度。也可以将其用于热液体或黏稠液体的封装瓶，扩展聚合物的应用市场。异山梨醇参与聚合可以改善聚合物的高温性能和抗冲击性能，赋予材料光学透明性以及生物可降解性。

目前，异山梨醇的生产工艺是以山梨糖醇为原料，采用酸性催化剂脱水、高温蒸馏的方式进行生产，酸催化剂，主要有液体酸和固体酸两大类。其中常用的液体酸包括硫酸、磷酸和对甲苯磺酸；固体酸包括HY，HZSM-5分子筛和酸性离子交换树脂。液体酸作为催化剂反应时，反应效率较高，但是均相反应分离复杂，对设备要求苛刻，有悖于绿色化学的可持续发展要求，而固体酸催化剂因其可以重复使用、易与产物分离和污染小等优势，在化工领域中的应用已经十分广泛。传统的生产工艺是利用酸性催化剂脱水、高温蒸馏的方式进行生产；，酸性催化剂以H2SO4、H3PO4、对苯磺酸等液体酸因其价格低廉在工业上广泛应用，其中又以H2SO4作为催化剂最为常用；后来陆续有公开技术报道了不同的功能型催化剂(固体酸催化剂)代替H2SO4作为催化剂，如：CN201480010308、CN02151527、CN200880011201、CN200910024865、CN200910183472、CN201210263291中均用到功能型催化剂代替液体酸催化剂。

现有技术有其先进性，但是也有下述缺点(1)反应温度高，多数超过150℃，甚至超过200℃，能耗较高，对于设备要求较高；(2)高温反应，易导致反应副产物增多与原料碳化严重，造成原料的浪费，且反应液颜色很深；(3)功能型催化剂价格昂贵，增大了异山梨醇的生产成本；(4)产物异山梨醇黏度大，随着反应的进行，产物聚合与副反应的风险在加大；(5)异山梨醇为馏分，没有经过结晶处理，在产品外观和纯度方面达不到药用要求，或者经过乙醚结晶，安全系数较差。无论是操作的安全性，还是从节能方面考虑，都不适应当前经济结构转型的需要，致使转化率偏低，成本较高，环境污染严重，进行大规模工业化的生产制备的可操控性不强。

发明内容：