選 的具體例,將丙酮用作溶劑,并將溶劑和無(wú)水糖醇蒸餾液的重量以10:1至1:1的比例混合 后,將溶液的溫度提升至30°c以上之后再冷卻至0°C,從而析出無(wú)水糖醇結(jié)晶,并將其與母 液進(jìn)行分離,從而得到結(jié)晶化物。為了提高無(wú)水糖醇的全部收率,可以將此時(shí)產(chǎn)生的結(jié)晶母 液與濃縮而回收后結(jié)束轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換液混合后再次添加到蒸餾工序中。這可以使蒸餾收率提 高,從而能夠得到全面收率提高的效果。
[0031] 對(duì)于化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)品的商業(yè)性制備,對(duì)于結(jié)晶化,現(xiàn)有的認(rèn)識(shí)是為了提高其純度而 安排在生產(chǎn)工序的最后步驟進(jìn)行。然而,本發(fā)明中,將結(jié)晶化步驟安排在蒸餾步驟之后,并 后續(xù)進(jìn)行脫色及離子交換樹(shù)脂處理,從而可制備出不僅滿足高純度,而且離子含量、PH、電 導(dǎo)率及顏色特性均優(yōu)異的無(wú)水糖醇。通過(guò)采用包含此類特定順序步驟的工序,可以減少脫 色及離子交換樹(shù)脂處理所需的材料(例如,活性炭和離子樹(shù)脂)的量,尤其,可以獲得適當(dāng) 地調(diào)節(jié)無(wú)水糖醇的pH的效果,而pH的適當(dāng)調(diào)節(jié)在應(yīng)用無(wú)水糖醇的高分子聚合中成為重要 的因素。
[0032] [第(4)步驟]本發(fā)明的無(wú)水糖醇的制備方法中,對(duì)所述步驟(3)中獲得的無(wú)水糖 醇的結(jié)果結(jié)晶化物進(jìn)行脫色處理。
[0033] 脫色處理優(yōu)選通過(guò)將得到的無(wú)水糖醇的結(jié)晶化物質(zhì)溶于水(例如,蒸餾水)的水 溶液與活性炭接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。這時(shí),活性炭的平均粒徑優(yōu)選為〇. 25至I. 0mm,更優(yōu)選為0. 25 至0. 70mm。當(dāng)活性炭粒子過(guò)小,其平均粒徑小于0. 25mm時(shí),在柱(column)中進(jìn)行脫色時(shí), 通液速度會(huì)大大降低,并且,會(huì)發(fā)生柱壓力增加的問(wèn)題。與此相反,如果活性炭粒子過(guò)大,其 平均粒徑大于1.0 mm時(shí),會(huì)存在結(jié)果物無(wú)水糖醇的離子含量及電導(dǎo)率及色度變高的問(wèn)題。
[0034] 對(duì)于無(wú)水糖醇水溶液和活性炭的接觸方式,沒(méi)有特別的限制。例如,可以通過(guò)使無(wú) 水糖醇水溶液通過(guò)由活性炭填充的柱的方式來(lái)進(jìn)行。也可以通過(guò)將無(wú)水糖醇水溶液和活性 碳投入到反應(yīng)器中攪拌一定時(shí)間而混合的方式來(lái)進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體例,通過(guò) 使無(wú)水糖醇水溶液通過(guò)由活性炭填充的柱的方式來(lái)進(jìn)行脫色處理。
[0035] 所述活性炭可以使用選自將木材、椰子等的植物界原料或選自對(duì)褐炭、火焰煤、瀝 青碳、無(wú)煙碳等的礦物界原料進(jìn)行活性化而得到的活性炭中的一種以上。對(duì)于活性炭粒子 的形態(tài),沒(méi)有特別限制,可以使用微細(xì)粒狀(例如,平均粒徑為〇. 25至0. 75mm)、粒子狀(例 如,平均粒徑為0.75mm以上)、粉末狀(例如,平均粒徑為0.25mm以下)等的形態(tài)。根據(jù)本 發(fā)明的一優(yōu)選的具體例,使用微細(xì)粒狀的活性炭。為了提高活性炭的效率,可以使用經(jīng)過(guò)洗 滌等預(yù)處理的活性炭。
[0036] 對(duì)無(wú)水糖醇純度的要求,根據(jù)用途有所不同。食品或藥品用途中,無(wú)水糖醇內(nèi)不能 存在對(duì)人體有害的不純物。在聚合物用途中的要求光學(xué)性透明度的用途中,在合成及加工 中不能含有引起顯色或著色的不純物。并且,也不能含有聚合物合成時(shí)使聚合度或聚合速 度不需要地增加或降低的不純物。本發(fā)明中,通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)蒸餾及結(jié)晶化而純度得到提高的 無(wú)水糖醇進(jìn)行脫色處理,從而能夠在根本上不降低其純度的情況下,有效去除所述不純物。
[0037] [第(5)步驟]本發(fā)明的無(wú)水糖醇的制備方法中,將所述步驟(4)的經(jīng)脫色處理的 結(jié)果物用陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂進(jìn)行處理。
[0038] 步驟(4)步驟的結(jié)果物的陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂處理,可以通過(guò)將脫色的結(jié)果液 和陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂進(jìn)行接觸來(lái)進(jìn)行。這可以通過(guò)使脫色結(jié)果液通過(guò)由陽(yáng)離子型離子 交換樹(shù)脂填充的柱的方式來(lái)進(jìn)行。強(qiáng)陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂(例如,TRILITE-SCR-B)、弱陽(yáng) 離子性離子交換樹(shù)脂(例如,DIAION WKll)均可以用作陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂,優(yōu)選使用 強(qiáng)陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂。強(qiáng)陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂優(yōu)選使用選自H型(H form)強(qiáng)陽(yáng)離 子性離子交換樹(shù)脂(例如,TRILITE-SCR-BH)及Na型(Na form)強(qiáng)陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂 (例如,TRILITE-SCR-B)中的一種以上。
[0039] [第(6)步驟]在本發(fā)明的無(wú)水糖醇的制備方法中,對(duì)所述步驟(5)的用陽(yáng)離子性 離子交換樹(shù)脂處理的結(jié)果物接著用陰離子心離子交換樹(shù)脂進(jìn)行處理。
[0040] 步驟(5)的結(jié)果液和陰離子性離子交換樹(shù)脂的接觸,可以通過(guò)使步驟(5)的結(jié)果 液通過(guò)由陰離子性離子交換樹(shù)脂填充的柱的方式來(lái)進(jìn)行。強(qiáng)陰離子性離子交換樹(shù)脂(例 如,TRILITE AMP24)、弱陰離子性離子交換樹(shù)脂(例如,DIAION WA10)均可以用作陰離子性 離子交換樹(shù)脂,優(yōu)選使用強(qiáng)陰離子性離子交換樹(shù)脂。強(qiáng)陰離子性離子交換樹(shù)脂可以優(yōu)選使 用Cl型(Cl form)強(qiáng)陰離子性離子交換樹(shù)脂(例如,TRILITE AMP24)。
[0041] 對(duì)于所述利用離子交換樹(shù)脂的離子精制方法及柱裝置,沒(méi)有特別的限制,可以直 接使用本技術(shù)領(lǐng)域所公開(kāi)的公知的方法及裝置,或者適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形而使用。
[0042] 不同于所述離子精制順序,對(duì)于脫色處理的無(wú)水糖醇,用陰離子性離子交換樹(shù)脂 后,接著用陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂進(jìn)行處理,可使結(jié)果物的PH降低至3至4,因此,為了中性 化而需要添加中和劑,這時(shí),由于精制結(jié)果物中添加離子而可能存在離子含量及電導(dǎo)率上 升的問(wèn)題。
[0043] 尤其,在塑料合成等工序中使用無(wú)水糖醇時(shí),無(wú)水糖醇的離子含量高時(shí)存在難以 調(diào)節(jié)聚合速度的問(wèn)題。因此,無(wú)水糖醇內(nèi)的離子含量雖然為使用無(wú)水糖醇的重要因素,然 而,實(shí)際情況為采用現(xiàn)有的精制方法無(wú)法有效率地減少離子含量。然而,本發(fā)明通過(guò)脫色處 理之后,進(jìn)行如上所述的一系列離子交換樹(shù)脂處理工序可有效地減少最終結(jié)果物中的離子 含量。
[0044] 本發(fā)明的無(wú)水糖醇的制備方法,根據(jù)需要可以進(jìn)一步包括對(duì)在所述步驟(6)用陰 離子性離子交換樹(shù)脂進(jìn)行處理的無(wú)水糖醇溶液進(jìn)行濃縮或固化的步驟。通過(guò)這些濃縮至固 化步驟,最終可以得到薄片(flake)或粒狀(granule)的無(wú)水糖醇產(chǎn)品。
[0045] 根據(jù)如上所述的本發(fā)明的無(wú)水糖醇的制備方法,可以得到純度高的同時(shí)離子含量 顯著減少,具有適當(dāng)?shù)?PH,電導(dǎo)率顯著低,顏色特性有提高的無(wú)水糖醇產(chǎn)品。
[0046] 因此,根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體例,提供一種根據(jù)本發(fā)明的無(wú)水糖醇的制備方法 制備的純度為99%以上、離子含量為IOppm以下(更優(yōu)選Ippm以下,例如,0. 01至Ippm)、 pH為6至8、電導(dǎo)率為10 μ s/cm以下(例如,0· 01至10 μ s/cm)及?值為0· 1以下(例 如,0. 01至0. 1)的無(wú)水糖醇產(chǎn)品。
[0047] 以下,通過(guò)實(shí)施例及比較例來(lái)更具體的說(shuō)明本發(fā)明。但是下述實(shí)施例僅是為了有 助于本發(fā)明的理解,本發(fā)明的范圍并不限定于此。
[0048] [實(shí)施例及比較例]
[0049] 〈物理性質(zhì)測(cè)定〉
[0050] 無(wú)水糖醇的純度分析是利用氣相色譜分析儀(GC,gas chromat ography,HP6890) 實(shí)施的。離子含量分析是利用離子色譜儀(Ion chromatograph,Dionex ICS-3000)來(lái) 實(shí)施的。電導(dǎo)率的測(cè)定是利用電導(dǎo)率測(cè)定儀(Conductivity meter,Pharmacia Biotech 18-1500)來(lái)實(shí)施的。?值分析是利用色譜儀(Color spectrometers,白度儀(Hunt erlab Ultrascan vis))來(lái)進(jìn)行。
[0051] 實(shí)施例1
[0052] 將1,200g的山梨醇粉末(D-山梨醇,SAMYANG GENEX株式會(huì)社)放入帶有攪拌器 的4 口玻璃反應(yīng)器中,升溫至110°C而使其熔解,然后分別投入12g的濃硫酸(德山化工, 95% )和7. 2g的甲烷磺酸(Sigma,70% )后,將反應(yīng)混合物溫度升溫至約135°C。維持此 溫度,在40托的真空條件下進(jìn)行4小時(shí)的脫水反應(yīng),從而將起始物質(zhì)山梨醇轉(zhuǎn)換為無(wú)水糖 醇,即異山梨醇。之后,將反應(yīng)物溫度降至ll〇°C,在反應(yīng)結(jié)果液中添加約31. 2g的50%氫 氧化鈉溶液(三田純藥(金馬))而使其中和。
[0053] 利用薄膜蒸餾器在180°C,5托以下的真空下,對(duì)中和的無(wú)水糖醇進(jìn)行蒸餾。得到 的無(wú)水糖醇蒸餾液的純度為97. 5%。
[0054] 將得到的蒸餾液放入備有夾套的反應(yīng)槽中,并添加300g的丙酮(三田純藥),再將 混合物的溫度降至〇°C,從而進(jìn)行結(jié)晶化。結(jié)束結(jié)晶化后進(jìn)行脫水,并與母液進(jìn)行分離,從而 回收無(wú)水糖醇結(jié)晶。
[0055] 在得到的結(jié)晶中添加蒸餾水而使其溶解,從而制備成固體含量為37%的溶液。將 該溶液以I. 〇BV/h (柱床體積/小時(shí))的速度通過(guò)由平均粒徑為0. 25mm的微細(xì)粒狀活性碳 填充的柱而進(jìn)行脫色,接著再將脫色的無(wú)水糖醇以I. 5BV/h的速度通過(guò)由H型強(qiáng)陽(yáng)離子性 離子交換樹(shù)脂(TRILTE-SCR-BH,三養(yǎng)株式會(huì)社)填充的柱子后,再將其結(jié)果液以I. 5BV/h的 速度通過(guò)由Cl型強(qiáng)陰離子性離子交換樹(shù)脂(TRILITE AMP24,三養(yǎng)株式會(huì)社)填充的柱子, 從而得到最終精制的無(wú)水糖醇。獲得的無(wú)水糖醇的最終純度為99. 7%。
[0056] 對(duì)最終精制的無(wú)水糖醇的離子含量,使用蒸餾水稀釋至6%后進(jìn)行分析,并且,對(duì) 于無(wú)水糖醇的PH、電導(dǎo)率、?值,使用蒸餾水稀釋至20%后進(jìn)行分析及評(píng)價(jià)。將其分析結(jié) 果示于下述表1中。
[0057] 實(shí)施例2
[0058] 將實(shí)施例1中得到的無(wú)水糖醇轉(zhuǎn)換液在180°C,5托以下進(jìn)行第一次蒸餾之后,將 得到的蒸餾液(純度97.