[發明專利]一種蒸餾-熔融結晶耦合工藝精制異山梨醇的方法

無效

• 申請號: 200910183472.4
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN101665497A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 黃和;余定華;謝毓勝
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07D493/04
• 分類號: C07D493/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種采用蒸餾-熔融結晶耦合工藝精制異山梨醇的方法。

背景技術

將異山梨醇作為聚合物添加劑加入到PET中，以提高聚合物的玻璃化溫度H_g成為近年來研究的熱點，使得人們又重新掀起異山梨醇的制備和提純熱潮。異山梨醇作為口服利尿劑在醫藥方面具有重要的應用，也是治療顱內增壓癥的優良降壓藥，除此之外異山梨醇又可以作為醫藥中間體，大量應用于制備治療冠心病特效藥硝基異山梨醇酯(消心痛)和其他成品藥以及合成有機農藥。因為異山梨醇具有特殊的手性特征，作為中間體，應用于液晶材料的合成，廣泛應用于電子，國防等領域。在國內異山梨醇的生產產家不多，并且生產規模小，產量產能低，遠不能滿足國內市場的需求。

傳統的異山梨醇生產方法是加熱熔融山梨醇后加入酸性催化劑在減壓條件下催化脫水得到1，4-脫水山梨醇再經二次脫水得到異山梨醇。該反應副反應多，在脫水產生異山梨醇的同時也產生其他脫水產物，使得異山梨醇的提純比較困難。目前異山梨醇的提純方法有蒸餾、離子交換、重結晶、層析分離及其互相組合的方法。如在1964年Ludwig?A.Hartmann發表的美國專利中先用高碘酸氧化產物中的一些雜質后用在120-150℃，0.3mmHg的壓力下真空蒸餾，再用結晶或離子交換樹脂進一步提純得到異山梨醇純度為90％。在2003年Michael?A.Hubbard發表的專利使用的是先在低溫下蒸發易揮發性物質，再高溫下用惰性氣體保護下，加含氫離子，溫度120-140℃，壓力0.75mmHg條件下減壓蒸餾，再用其他方法進一步提純。在2007年AlexandraJ.sanborn發表的專利中使用的方法是先通過旋轉蒸發除去水份，再用擦式膜蒸發器160-180℃，0.1-1mmHg條件下兩步蒸餾，得到的異山梨醇純度只能達到99％。從前人發表專利來看，減壓蒸餾是異山梨醇提純的一種確實可行的方法，經減壓蒸餾可得到異梨醇粗品。粗產品的提純方法多樣，如用二次蒸餾耗能高，不經濟，而他們所用的結晶和離子交換的方法得到異山梨醇純度還不能滿足現在工業的要求，最高只有99％。而作為醫藥、食品添加劑以及聚合物共聚單體，需要異山梨醇純度達到99.5％以上。為了滿足工業上異山梨醇的應用要求，需要找到一種高效可行經濟的異山梨醇提純方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用蒸餾-熔融結晶耦合精制異山梨醇的方法。本發明的蒸餾操作簡單，不需要惰性氣體保護；采用熔融結晶克服了二次蒸餾能耗大、生產成本高，溶劑結晶使用有機溶劑，大部分有機溶劑有毒，使其有害于生產操作人員健康并且產生大量有機廢棄物，造成環境污染等缺點；以及采用蒸餾和結晶進行耦合方法節省大量能耗，使分離操作連續進行，能夠滿足工業化大規模生產的要求。得到純品異山梨醇純度達到99.5％以上，能夠滿足食品、藥品以及用于制備一些功能材料的要求。

本發明的目的可以通過以下措施達到：

將山梨醇脫水混合液通入蒸餾罐，在蒸餾罐中進行減壓蒸餾，低沸點的異山梨醇汽化從上部流出進入換熱器，高沸點的山梨醇、1.4-脫水山梨醇以及一些其他脫水產物留在釜底，從釜底排出。上部出來的蒸汽導入進入換熱器進行換熱，經過換熱器后換熱后蒸汽冷凝為液態，經換熱后的低沸點餾份直接通入結晶器中進行降溫結晶。

上述蒸餾過程的溫度控制在150-200℃之間，優選165-180℃之間，蒸餾需要在減壓條件下進行，壓力為絕對壓力300-2000Pa，優選400-900Pa之間。蒸餾可以連續進料連續蒸餾也可一次性進料，蒸餾完后再進料。

上述換熱過程物料經換熱器換熱后達到進入熔融結晶所需要的溫度，物料出口溫度為55-90℃，優選65-75℃。

上述降溫結晶過程為熔融結晶，其包括4個步驟：掛膜、結晶、發汗、熔化。具體實施方法為首先向結晶器中通入液態高純度異山梨醇停留2-8min，后將未結晶成膜的異山梨醇放出，這時結晶器表面上形成一層異山梨醇晶體膜，把結晶器溫度升至45-50℃，然后通入經上一步換熱后達到一定溫度要求的低沸點餾份，停留0.5-1.5小時使晶層生長，待晶層生長到一定程度后降溫使晶層繼續生長2-6小時，降溫速率為0.01-0.08℃/min，降結晶后排放出沒有結晶的剩余原料液；再以0.005-0.1℃/min的速率升高結晶器溫度，使結晶層發汗，發汗終點溫度為45-80℃；形成高純異山梨醇結晶后，將結晶器升溫至80℃以上，將晶層全部熔化，收集高純度異山梨醇產品。