包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物及其制備方法。所述粗反應(yīng)產(chǎn)物包含：（A）90至100重量%固體形式的二脫水糖醇和（B）0至10重量%固體形式的反應(yīng)副產(chǎn)物。所述反應(yīng)產(chǎn)物通過以下步驟來制備：（a）通過在第一環(huán)化催化劑的存在下使糖醇反應(yīng)而制備單脫水糖醇；和（b）通過在第二環(huán)化催化劑的存在下使單脫水糖醇反應(yīng)而制備二脫水糖醇。
【專利說明】CN 103483347 A
書
明
說
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包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物。
【背景技術(shù)】
[0002]術(shù)語糖醇是指具有多于兩個(gè)通過將單糖或其化合物的羰基還原而形成的羥基的醇。糖醇的實(shí)例包括且取決于其中的碳數(shù)的赤蘚糖醇（C4)、蘇糖醇（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。
[0003]糖醇不僅自身用于各種領(lǐng)域中，而且它們還被制成單脫水或二脫水糖。單脫水和二脫水糖可以通過糖醇的環(huán)化脫水作為具有一個(gè)或兩個(gè)環(huán)的化合物而制備。例如，異山梨醇具有兩個(gè)通過山梨糖醇的環(huán)化脫水制備的環(huán)并且可以用作聚酯、聚碳酸酯等的單體。
[0004]美國專利號6，818，781公開了一種使用硫酸作為環(huán)化催化劑制備二脫水或單脫水糖醇的方法。然而，這種方法僅實(shí)現(xiàn)了約80%的收率且還可以產(chǎn)生15至20%的低聚物或碳化副產(chǎn)物。另外，可能需要非常復(fù)雜的后處理以獲得可用于大分子的聚合的單體。
[0005]美國專利號7，982，059公開了一種通過使用沸石作為環(huán)化催化劑來制備二脫水糖醇的方法。然而，使用這種方法可能發(fā)生“C-0”單元的脫羧，且因此可能產(chǎn)生其 他沒有環(huán)的糖醇(木糖醇）作為反應(yīng)副產(chǎn)物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物。所述粗反應(yīng)產(chǎn)物可包含最大量的二脫水糖醇和/或最少量的反應(yīng)副產(chǎn)物（即，本發(fā)明可幫助使粗反應(yīng)產(chǎn)物中二脫水糖醇的量最大和/或使反應(yīng)副產(chǎn)物的量最少)。
[0007]本發(fā)明還提供一種制備包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物的方法，所述方法可以使二脫水糖醇的量最大和/或使反應(yīng)副產(chǎn)物的量最少。所述粗反應(yīng)產(chǎn)物可通過在每個(gè)步驟中使用特定的催化劑，進(jìn)行兩個(gè)環(huán)化反應(yīng)步驟而制造。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的粗反應(yīng)產(chǎn)物包含（A) 90至100重量％的固體形式的二脫水糖醇和
(B)0至10重量％的固體形式的反應(yīng)副產(chǎn)物。
[0009]所述反應(yīng)副產(chǎn)物（B)可以包含0至5重量％的固體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),或它們的組合。所述反應(yīng)副產(chǎn)物（B)可以包含0至0. 01重量％的固體形式的糖醇。所述反應(yīng)副產(chǎn)物（B)可以包含少于0. 01重量％的山梨糖醇，少于0. I重量％的4-山梨糖醇酐（4-脫水山梨醇，4-sorbitan)和少于2重量％的木糖醇。
[0010]所述二脫水糖醇（A)包含兩個(gè)雜環(huán)。
[0011]用于制備包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物的方法包括：Ca)通過在第一環(huán)化催化劑的存在下使糖醇反應(yīng)來制備單脫水糖醇的步驟，和（b)通過在第二環(huán)化催化劑的存在下使單脫水糖醇反應(yīng)來制備二脫水糖醇的步驟。
[0012]所述第一環(huán)化催化劑包括兩種酸催化劑，且所述第二環(huán)化催化劑是多相催化劑
3(異質(zhì)催化劑，非均相催化劑)。所述兩種酸催化劑可以是對甲苯磺酸和膦酸，且所述多相催化劑可以是沸石。
[0013]所述制備單脫水糖醇的步驟（a)可以在100° C至130° C的溫度下進(jìn)行，且所述制備二脫水糖醇的步驟（b)可以在100° C至150° C的溫度下進(jìn)行。另外，所述制備單脫水糖醇的步驟（a)可以進(jìn)行10至20小時(shí)，且所述制備二脫水糖醇的步驟（b)可以進(jìn)行10 至20小時(shí)。
[0014]所述制備單脫水糖醇的步驟（a)可以在真空或氮?dú)庀略跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓力條件下進(jìn)行，且所述制備二脫水糖醇的步驟（b )可以在真空或氮?dú)庀略跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓力條件下進(jìn)行。
[0015]所述糖醇可以是水溶液。
[0016]基于100重量％的固體形式的所述糖醇，所述方法可以使用0. I至5重量份的所述第一環(huán)化催化劑，和0. I至5重量份的所述第二環(huán)化催化劑。
[0017]本發(fā)明的用于制備包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物的方法還可以包括粗反應(yīng)產(chǎn)物的后處理步驟（C)。后處理步驟（C)可以包括蒸餾和/或重結(jié)晶處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖I是用于將現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的用于制備二脫水糖醇的方法進(jìn)行比較的反應(yīng)過程的簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在，在下文中以本發(fā)明的下列詳細(xì)說明對本發(fā)明進(jìn)行更充分地描述，在本發(fā)明的下列詳細(xì)說明中，描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方式但不是全部實(shí)施方式。實(shí)際上，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)被理解為受限于本文中提出的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式以使得本發(fā)明會(huì)滿足適用的法律要求。
[0020]耜反應(yīng)產(chǎn)物
[0021]本發(fā)明的粗反應(yīng)產(chǎn)物包含：(A)90至100重量％的固體形式的二脫水糖醇和（B)O 至10重量％的固體形式的反應(yīng)副產(chǎn)物。
[0022]術(shù)語粗反應(yīng)產(chǎn)物是指包含在化學(xué)反應(yīng)結(jié)束時(shí)獲得的目標(biāo)產(chǎn)物和反應(yīng)副產(chǎn)物的混合物。
[0023]術(shù)語單脫水糖醇是指其中通過從糖醇中除去水分子而形成環(huán)的化合物。
[0024]本發(fā)明的粗反應(yīng)產(chǎn)物（A)包含90至100重量％的固體形式的二脫水糖醇。
[0025]二脫水糖醇（A)的實(shí)例包括但不限于異山梨醇，雙脫水甘露醇，艾杜糖醇 (isoidide)等以及它們的組合。異山梨醇，雙脫水甘露醇和艾杜糖醇由下列化學(xué)式表示。
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種粗反應(yīng)產(chǎn)物，包含：(A)90至100重量％的固體形式的二脫水糖醇；和(B)0至10重量％的固體形式的反應(yīng)副產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗反應(yīng)產(chǎn)物，其中，所述反應(yīng)副產(chǎn)物（B)包含0至5重量％的固體形式的低聚物化合物、高分子化合物、或它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗反應(yīng)產(chǎn)物，其中，所述反應(yīng)副產(chǎn)物（B)包含0至0.01重量％ 的固體形式的糖醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗反應(yīng)產(chǎn)物，其中，所述反應(yīng)副產(chǎn)物（B)包含少于0.I重量％ 的山梨糖醇、少于0. I重量％的1，4-山梨糖醇酐、和少于2重量％的木糖醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗反應(yīng)產(chǎn)物，其中，所述二脫水糖醇（A)具有兩個(gè)雜環(huán)。
6.一種用于制備包含二脫水糖醇的粗反應(yīng)產(chǎn)物的方法，所述方法包括以下步驟：Ca)通過在第一環(huán)化催化劑的存在下使糖醇反應(yīng)而制備單脫水糖醇；和(b)通過在第二環(huán)化催化劑的存在下使所述單脫水糖醇反應(yīng)而制備二脫水糖醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一環(huán)化催化劑包括兩種酸催化劑，并且所述第二環(huán)化催化劑是多相催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述兩種酸催化劑是對甲苯磺酸和膦酸，并且所述多相催化劑是沸石。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，制備單脫水糖醇的所述步驟（a)在100°C至 130° C的溫度下進(jìn)行，并且制備二脫水糖醇的所述步驟（b)在100° C至150° C的溫度下進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，制備單脫水糖醇的所述步驟（a)進(jìn)行10至20 小時(shí)，并且制備二脫水糖醇的所述步驟（b)進(jìn)行10至20小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，制備單脫水糖醇的所述步驟（a)在真空下或在氮?dú)庵性跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓力條件下進(jìn)行，并且制備二脫水糖醇的所述 步驟（b)在真空或氮?dú)庀略跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓力條件下進(jìn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述糖醇是水溶液，基于100重量份的固體形式的所述糖醇，使用0. I至5重量份的固體形式的所述第一環(huán)化催化劑，并且基于100重量份的固體形式的所述單脫水糖醇，使用0. I至5重量份的固體形式的所述第二環(huán)化催化劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括所述粗反應(yīng)產(chǎn)物的后處理步驟（C)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述后處理步驟（c)包括蒸餾或重結(jié)晶處理。
【文檔編號】C07D493/04GK103483347SQ201310201996
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】金萬錫, 金善大, 安盛熙, 洪尚鉉 申請人:第一毛織株式會(huì)社