[發明專利]一種山梨醇連續反應制備異山梨醇的方法

在審

• 申請號: 201910748764.1
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110372716A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 張軍平;張凱亮;徐寶華;陳嵩嵩;杜一然;張國帥;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C07D493/04
• 分類號: C07D493/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種山梨醇連續反應制備異山梨醇的方法。本發明特征在于采用固定床反應器，以山梨醇與溶劑以一定比例混合進料，固定床反應器中裝填特定結構的多孔固體酸催化劑。本發明中，山梨醇在一定優化條件下進行脫水制備異山梨醇，采用分相釜回收溶劑；異山梨醇分別經精制、結晶和分離后得到異山梨醇產品。本發明的優勢在于：采用山梨醇與溶劑混合進料，固體酸催化山梨醇高效脫水制備異山梨醇；實現催化劑與產物連續化快速的分離，異山梨醇收率99％，純度99.9％，達到WS1?(X?379)?2004Z標準。

技術領域

本發明涉及一種異山梨醇的制備方法，具體以山梨醇為原料連續化制備異山梨醇。

背景技術

異山梨醇是山梨醇的二次脫水產物，被譽為未來重要的生物基化工原料，廣泛應用于食品、化妝、塑料、醫藥等領域。異山梨醇的藥用價值顯著，它本身就是一種有效的滲透性口服脫水利尿藥，也是心血管藥物單硝酸異山梨醇酯的制備原料。

由于醫藥市場相對較小，在一定程度上影響了人們在異山梨醇制備領域的研究。隨著世界能源資源的日益枯竭和人們對人工聚合物質質量要求的提高，在研究中人們發現了異山梨醇改良聚合物性質的獨特作用，可用于聚醚、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯等聚合物的改性，異山梨醇參與聚合可顯著提高聚合物高溫性能和抗沖擊力性能，賦予材料光學透明性以及生物可降解性。異山梨醇的廣泛應用也進一步推動了以山梨醇作為原料生產異山梨醇的研究，因為其原料山梨醇由葡萄糖加氫制備，來源豐富，價格便宜；異山梨醇又是唯一可工業化生產的生物基二醇，所以未來市場前景廣闊。

CN143061A公開了一種制備脫水糖醇的連續法及其使用的反應器，該方法采用含量為70％的山梨醇水溶液與硫酸，向反應器內通入氮氣進行反應，最后再經蒸餾、熔體重結晶得到產品異山梨醇。該方法雖原料成本投入小，但是整個工藝為間歇操作，生產效率低下，且硫酸作為催化劑對生產設備腐蝕嚴重和對環境造成嚴重污染等問題。

CN108129488A公開了一種催化山梨醇加氫脫水的方法，該方法采用氫氣作為反應氣，將含量為50％的山梨醇水溶液通入固定床反應器中加氫脫水制備異山梨醇。該方法采用多相催化劑雖避免了液體酸催化劑對設備的腐蝕，但原料中和水含量太高，導致脫水速率緩慢，山梨醇轉化率只有68.2％，異山梨醇選擇性僅為45％，整個工藝原料利用率低，生產效率低，不適合工業化生產。

CN109369666A公開了一種固體酸合成異山梨醇的辦法，該方法以山梨醇溶液為原料，以復合固體酸為催化劑，分兩步脫水反應催化山梨醇合成異山梨醇。該方法異山梨醇摩爾收率可達到87.21％，但工藝流程不能連續制備異山梨醇，生產效率低，經濟效益不理想。

CN107141301A公開了一種結晶異山梨醇的制備辦法，該方法使用熔融法制取異山梨醇反應液，然后進行純水稀釋、過濾，使用脫色除離子和分離混合物裝置處理異山梨醇混合液，再通過常溫水相法結晶、干燥獲得異山梨醇。該方法獲得異山梨醇含量在98％以上，制備流程無酸堿催化，但整個工藝為間歇生產，產效率低，產能低下，并且對裝置精度要求較高，僅適合小批量生產。

CN104788465A公開了一種異山梨醇制備工藝，該方法使用平推流反應器制取異山梨醇反應液，利用精餾塔對異山梨醇反應液提純獲得產品異山梨醇，該方法雖原料利用率高，并且操作彈性大，但是采用液體酸催化劑對設備腐蝕嚴重，且能耗較高、污染嚴重。

因此，在確保異山梨醇純度的基礎上，實現工業化生產，并解決能耗高、資源浪費和環境污染等問題，為當前亟需克服的難關。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種山梨醇連續反應制備異山梨醇的方法，并且生產過程中溶劑可循環利用，解決當前工藝中異山梨醇生產效率低、原料不能充分利用、能耗較高、且生產過程環境污染嚴重等問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：