[发明专利]生产双丙酮山梨糖的方法

说明书

本发明涉及一种生产2，3∶4，6-二-O-二异亚丙基-L-呋喃山梨糖（2，3∶4，6-di-O-isopylidene-L-Sorbofuranose）的方法。

在本文中被简称为双丙酮山梨糖的2，3∶4，6-二-O-二异亚丙基-L-呋喃山梨糖是生产L-抗坏血酸的一种重要的中间体，它是通过L-山梨糖和丙酮在酮缩醇形成催化剂存在下进行反应而得到的。

虽然已经知道有多种生产双丙酮山梨糖的方法，但是所有的现有方法都伴有缺点。例如在一个众所周知的使用浓硫酸作为酮缩醇形成催化剂的方法中，由于浓硫酸同时也被用作脱水剂，所以酸用量很大，一般约为所用的L-山梨糖重量的80～100%。因此，为了回收所生成的双丙酮山梨糖就要有用大量合适的碱来中和硫酸的步骤，于是也需要有处理大量的由这种酸生成的盐的步骤。

由于酮缩醇的形成反应是L-山梨糖和丙酮的脱水缩合反应，而且也是平衡反应，所以人们都知道除去反应中产生的水能提高双丙酮山梨糖的产率。人们也已知道一种更进一步的方法，例如在美国专利3607862号中所介绍的方法，在该方法中使L-山梨糖和丙酮在与水不相溶混的惰性有机溶剂例如烃类或卤代烃中有作为酮缩醇形成催化剂的高氯酸存在下和减压回流温度下进行反应，同时不断地从反应混合物中除去反应中所产生的与溶剂一起作为共沸混合物的水。可是该法除了丙酮外还要使用一种溶剂，並且它可能对反应有害，而 且此法还需要有回收和提纯溶剂和丙酮的装置，造成双丙酮山梨糖的生产成本增高。

还知道另一种如美国专利4460767号和4464530号中所介绍的方法。在该方法中使L-山梨糖和丙酮在催化剂诸如卤化氢或卤化铜存在下相反应，同时将反应中所产生的水作为与丙酮的混合物一起除去。因此，该方法的缺点是必须从混合物中蒸发掉大量的丙酮，其量一般至少约为所用L-抗坏血酸重量的250倍，才能有效地从反应混合物中除去反应水，所以此方法也需要许多大规模设备，並且消耗大量的热能。

此外，必须指出的是迄今为止还没有充分考虑到反应中所用丙酮的含水量。但是商品丙酮的含水量通常约为1500ppm或以上，而在先有诸法中所使用的正是这种丙酮。在上述的两个美国专利中，回收的丙酮是先用例如沸石脱水，然后再被返回到反应混合物中的。然而，业已发现即使按该法所描述的方式进行丙酮脱水，在丙酮中仍含有至少约为300ppm的水分。

为了解决上述各问题发明人进行了大量的研究，发现使用高度脱水的丙酮作为添加丙酮，以补充和反应水一起从反应混合物中被除去的那部分丙酮，能使反应中所需的丙酮和催化剂的量大为减少，而双丙酮山梨糖的产率却得到提高。

因此，本发明的目的是提供一种生产双丙酮山梨糖的方法。本方法与先有方法相比催化剂和丙酮的使用量减少，而双丙酮山梨糖的产率却得到提高。

在丙酮中存在酮缩醇形成催化剂的条件下，使L-山梨糖与丙酮相反应生产双丙酮山梨糖的方法，包括：在反应进行时，一面连续不 断地将反应中产生的水和丙酮一起除去，一面连续地往反应混合物中添加水含量不高于约为100ppm的脱水丙酮。

按照本发明的方法，将L-山梨糖、丙酮和酮缩醇形成催化剂加到反应器中，反应最好是在减压回流温度下进行。最初被加到反应器中的丙酮量通常约为加到反应器中的山梨糖重量的6～25倍、最好约为10～14倍。初始丙酮可含约为1500ppm或更多的水，所以可以使用商品丙酮。然而最好使用含水量少于100ppm的高度脱水丙酮、含水量少于50ppm的丙酮更好。

在本发明的方法中可以使用的酮缩醇形成催化剂没有具体的限制，而且任何已知的制备双丙酮山梨糖的催化剂均可使用，例如浓硫酸、盐酸、高氯酸、氯化铁或溴化铁;或者如日本公开特许58-55494号和美国专利4460767号中所介绍的氯化铜或溴化铜;或者如日本公开特许58-167583号和美国专利4460767号中所介绍的铜、铁及其氧化物或盐，或卤化氢;或者如日本公开特许58-167582号和美国专利4464530号中所介绍的碘或碘化氢;或者如日本公开特许60-69092号和欧州专利公开说明书0139487号中所介绍的五氟化锑或五氯化锑。在这些催化剂中，特别好的是浓硫酸、高氯酸、碘或碘化氢。