专利名称：：木糖醇的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种木糖醇的制备方法。特别地，本发明提供了包括将化合物氧化性脱羧基(oxidativedecarboxylation)的木糖醇制备方法。背景木糖醇是存在于许多水果和蔬菜中和在正常的新陈代谢期间在人体中产生的一种天然形成的5个碳的糖醇。木糖醇还是一种重要的工业产品，并且被广泛用于制备糖果食品，包括无糖的口香糖、清新薄荷糖和干硬糖果，以及用于牙齿护理产品、促进健康的产品、药品等。木糖醇的某些特性使得其在许多场合中，特别是在加糖食品的制备中成为一种吸引人的甜味剂或糖替代物。例如，木糖醇是无毒的并且具有近似与具有约2.4kcal/g的较低含热量的蔗糖相同的甜度。木糖醇与葡萄糖独立地被新陈代谢并且可以被非-胰岛素依赖性的糖尿病安全地消耗、具有非常低的肝胰岛素指数，并且被报导在糖尿病中具有抗生酮作用。木糖醇晶体含有吸热溶液并且当溶解于口腔中时产生了凉爽的感觉。也据信木糖醇是止龋的并且甚至是防龋的，并且据信其不会被产生斑点的口腔微生物群体利用。事实上，木糖醇代替蔗糖的使用已经关系到蛀牙(dentalcarriers)牙齿载体的减少。总的来说，木糖醇是一种令人希望的甜味剂。通常通过采用多种天然原料，尤其是含有木聚糖的原料的方法来制备木糖醇。可以通过多种方法获得木糖醇，这些方法包括如披露于美国专利Nos.2,989,569、3,558,725和4,008,285中的将从半纤维素(木聚糖或阿拉伯木聚糖)水解产物中分离的木糖氢化。半纤维素水解产物中的D-木糖的催化氢化保留了木糖醇的主要工业源。主要通过半纤维素(木聚糖或阿拉伯木聚糖)的水解来进行D-木糖的工业生产。然而，许多用于制备木糖醇的这些方法昂贵或者费时，并且已经提出了许多选择性的木糖醇合成方法。这些包括多种合成化学方法、微生物的使用和例如发酵的方法。然而，尽管有这些发展，但需要以低成本和制得高纯度产品的方式制备木糖醇。在其制备期间减少所产生的废物也是令人希望的。考虑到特别是由于其作为甜味剂的特性和治疗效果而因此日益增多地使用木糖醇，因此不断地需要制备木糖醇的方法。概述提供了包括将反应物基(reactantsubstrate)质氧化性脱羧基的制备木糖醇的方法。优选地，以两种方式的其中一种来进行该氧化性脱羧基。在第一个实施方案中，通过电化学方法来进行氧化性脱羧基，优选为反应物基质的阳极氧化性脱羧基。在第二个实施方案中，通过一种或多种化学反应来进行反应物基质的氧化性脱羧基。广泛种类的反应物基质可被用于实践制备木糖醇的方法。该反应物基质可以是用于氧化性脱羧基反应的起始原料，或者可以由任何合适的前体材料制得。优选的前体材料是包含吡喃糖或呋喃糖环结构的糖醛酸。在一些实施方案的某些方面中，可以将一种或多种前体材料进行一种或多种化学反应例如氧化反应、还原反应或者水解反应，以制得合适的反应物基质。图1示出了根据一些实施方案制备木糖醇的总反应方案10′。反应方案10′包括提供包含糖醛酸部分(moiety)的反应物基质50′并且将该反应物基质氧化性脱羧基55′的步骤。合适的反应物基质包括在一定的反应条件下进行所希望的脱羧基反应的含有糖醛酸的反应物基质。在一个实施方案中，制备木糖醇的方法包括以下步骤提供包含糖醛酸部分的反应物基质50′并且通过合适的反应物基质的电化学氧化性脱羧基将该反应物基质氧化性脱羧基55′。优选地，反应物基质在吡喃糖或呋喃糖环结构中包含糖醛酸部分。在一个选择性实施方案中，制备木糖醇的方法包括以下步骤提供包含糖醛酸部分的反应物基质50′并且通过合适的反应物基质的化学氧化性脱羧基将该反应物基质氧化性脱羧基55′。优选地，第二个实施方案的反应物基质包含L-古洛糖酸部分。氧化性脱羧基步骤55′制得了木糖醇中间体化合物60′，或者选择性地制得木糖醇或者可用于制备木糖醇的另一种化合物。可以制得多种木糖醇中间体化合物，并且根据第一个实施方案制得的木糖醇中间体化合物可以与按照根据第二个实施方案的方法制得的木糖醇中间体化合物相同或不同。反应物基质50′可以作为起始原料提供，或者可以由一种或多种前体材料获得。在图1中，制备木糖醇的方法10′进一步包括以下步骤提供起始原料20′、将起始原料20′化学改性25′以获得第一前体材料30′、将第一前体材料30′化学改性35′以获得第二前体材料40′，和将第二前体材料40′化学改性45′以得到反应物基质50。将木糖醇中间体60′化学改性65′以制得包含木糖醇的反应产物70′。优选地，该反应产物包含产量至少为木糖醇的理论产量的20％的木糖醇。起始原料、前体材料或木糖醇中间体的化学改性可以表示将材料的化学结构改性的任何合适的反应或系列反应，这些包括氧化反应、还原反应、水解或缩合反应。在第一个实施方案的一个优选方面中，制备木糖醇的方法包括将D-葡糖醛酸反应物基质、D-呋喃果糖醛酸基糖醛酸(D-fructofuranosyluronicacid)反应物基质或者L-古洛糖酸反应物基质电化学氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体的步骤。优选地，该方法包括通过阳极脱羧基将反应物基质氧化性脱羧基的步骤，其中反应物基质选自D-葡糖醛酸盐的糖基氟化物、糖苷、低聚糖、多糖或者1-磷酸酯。氧化性脱羧基步骤制得了木糖醇中间体化合物。木糖醇中间体优选是二醛或二羰基结构，随后优选采用氢化催化剂和氢气将其还原以得到包含木糖醇的产品。在第二个实施方案的一个优选方面中，制备木糖醇的方法包括将D-葡糖醛酸反应物基质氧化性脱羧基以制得二醛木糖醇中间体例如D-木-戊-1，5-二糖(D-xylo-pent-1，5-diose)的步骤。该氧化性脱羧基步骤制得了优选为二醛或二羰基结构的第一木糖醇中间体化合物。在第二个实施方案的另一个优选方面中，制备木糖醇的方法包括将L-古洛糖酸反应物基质氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体例如L-木糖，从而制得优选为二醛或二羰基结构的第二木糖醇中间体。优选地，在第二个实施方案的所有方面中例如通过还原/脱氢反应将木糖醇中间体进一步化学改性，以制得包含木糖醇的反应产物。附图简述图1表示用于木糖醇合成的总反应过程。图2表示用于木糖醇合成的包括电化学氧化性脱羧基的两种反应过程。图3表示根据图2的过程的反应方案。图4表示用于木糖醇合成的包括化学氧化性脱羧基过程的两种反应过程。图5表示根据图4的第一过程的反应方案。图6表示根据图4的第二过程的反应方案。优选实施方案的详述出于预期的目的或作用，关于数量而使用的术语“约”或“基本上”是指在所述数量中与所述数量相当的变化，例如与所述数量无实质不同的数量。由术语“约”或“基本上”修饰的数量变化或关系包括基于在本领域普通技术人员所阅读的说明书中包含的总原则上的变化。本文中使用的术语“D-呋喃果糖醛酸基酸化合物(D-fructuronofuranosylacidcompound)”和“D-吡喃葡糖醛酸基酸化合物(D-glucuronopyranosylacidcompound)”包括其糖苷、聚合物或低聚物以及衍生物和盐，除非另外说明。本文中使用的术语“D-葡糖醛酸化合物”包括其优选带有保护的还原末端的糖苷、聚合物或低聚物，以及其衍生物和盐。本文中使用的术语“吡喃葡萄糖化合物”包括其糖苷，α-、β-和α，β-吡喃葡萄糖的聚合物或低聚物，以及其衍生物和盐。本文中使用的术语“呋喃果糖化合物”包括其糖苷，α-、β-和α，β-呋喃果糖的聚合物或低聚物，以及其衍生物和盐。本文中使用的术语“吡喃葡糖苷糖醛酸化合物(glucopyranosiduronicacidcompound)”包括其糖苷，α-、β-和α，β-吡喃葡糖苷糖醛酸的聚合物或低聚物，以及其衍生物和盐。术语“起始原料”是指在氧化性脱羧基反应之前最初提供于制备木糖醇的方法中的化学物质。起始原料可以被化学改性以制得前体材料，或者可以是用于氧化性脱羧基反应的反应物基质。术语“前体材料”是指起始原料的化学改性产物或者另一种前体材料的化学改性产物。术语“反应物基质”是指进行氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体或木糖醇产品的化学物质。在一些方面中，起始原料也可以是反应物基质。“糖醛酸反应物基质”是包含至少一种糖醛酸部分的反应物基质。本文中使用的术语“糖醛酸化合物”是指包含糖醛酸的化合物，包括某些糖苷、其聚合物或低聚物，以及其相应的盐。糖醛酸化合物或其衍生物和盐优选能够被转化成木糖醇的二醛中间体，或其衍生物和盐。包括电化学氧化性脱羧基的木糖醇合成在图2中用图解示出的第一个实施方案中，制备木糖醇的方法包括通过电化学方式，优选通过反应物基质的氧化性脱羧基而进行的氧化性脱羧基步骤。在木糖醇合成中采用电化学脱羧基具有许多优点。特别地，涉及到少数几种化学试剂并且反应能够高度地选择，因此其通常更容易将产品精制。此外，通常有最少的废物流、副产品可以忽略，并且通常在电化学脱羧基过程之后有最少的废试剂。将吡喃葡萄糖化合物(1)用作图2中示出的两种过程的起始原料，尽管可以将能够转化成合适的反应物基质的任何起始原料用作起始原料或前体材料。可以通过任何合适的氧化反应方法将吡喃葡萄糖化合物(1)氧化(a)成吡喃葡糖苷糖醛酸化合物(2a)，以形成优选的反应物基质。起始原料或前体材料可以包含任何在6-位的氧上未被取代的D-吡喃葡糖醛酸基(D-glucuronopyranosylgroup)或者在环位置的氧上未被取代的D-呋喃果糖醛酸基(D-fructuronofuranosylgroup)。反应物基质(2a)优选是D-葡糖醛酸的盐或者其糖苷、低聚物或聚合物，或者作为天然原料或通过氧化反应(a)制得。反应物基质(2a)可以任选地以钠、钾、铵、钙和/或镁盐的形式提供。可以通过本领域公知的方法来完成前体材料(1)到反应物基质的氧化反应(a)，这些方法包括，但不限于在催化剂例如铂上的空气/O2氧化、稳定的硝酰基自由基(stablenitroxylradicals)(例如伴随着再生的TEMPO)、伴随着电化学再生的过渡金属离子氧化，和电化学方法。用于将D-吡喃葡糖基(D-glucopyranoyl)化合物氧化成D-吡喃葡糖醛酸基单元的合适的氧化反应(a)描述于以下参考文献中，这些文献以它们的整体在此引入作为参考K.Heyns等，“采用铂催化剂的碳水化合物的选择性催化氧化”，AdvancesinCarbohydrateChemistryandBiochemistry，17，169-221(1962)；T.Yamada等，“采用铂催化剂的环糊精的空气氧化”，JournalofAppliedGlycoscience，47，21-26(2002)；P.L.Bragd等，“通过4-AcNH-TEMPO/过酸体系的碳水化合物的选择性氧化”，CarbohydratePolymers，49，397-406(2002)；K.Yasuda等，“将稳定试剂同时用于将醇一釜式转化成羧酸”，JournaloftheChemicalSociety，PerkinTransactions，1，1024-1025(2002)。可以将吡喃葡糖苷糖醛酸(2a)用作反应物基质，将该反应物基质进行电化学脱羧基(c)以形成木糖醇中间体(3)。作为选择，可以将吡喃葡糖苷糖醛酸(2a)用作前体材料，将该前体材料进行水解(b)以形成D-葡糖醛酸(2b)反应物基质。可以使用α-和/或β-葡糖醛酸苷酶(glucuronosidase)(或两者的混合物)或者酸借助于热以将D-葡糖醛酸释放来进行吡喃葡糖苷糖醛酸的水解(b)。可以通过离子交换色谱或者电渗析将葡糖醛酸从任何非离子的糖中分离。在任一种反应方法中，将反应物基质(例如吡喃葡糖苷糖醛酸化合物(2a)或D-葡糖醛酸(2b))上的羧基部分进行电化学脱羧基(c)以形成木糖醇中间体(3)。通过图2中示出的两种过程制得的木糖醇中间体包括D-木-戊-1，5-二糖(d)。优选地，木糖醇中间体(3)是二醛基木糖醇中间体。用于进行将反应物基质电化学氧化性脱羧基的步骤(c)的合适的反应物基质优选包含优选以吡喃糖或呋喃糖环结构的糖醛酸。反应物基质可以是碳水化合物酸例如醛糖酸或者糖精酸，尽管优选包含糖醛酸的反应物基质。更特别地，反应物基质优选包含选自以下物质的化学部分糖苷、低聚糖、多糖、1-磷酸酯(phosphate)或者D-葡糖醛酸盐的糖基氟化物和D-呋喃果糖醛酸基酸(D-fructuromofuranosylacid)。优选的反应物基质的例子在图2中被示为吡喃葡糖苷糖醛酸化合物(2a)或D-葡糖醛酸化合物(2b)。优选通过反应物基质的电化学氧化性脱羧基来进行反应物基质的氧化性脱羧基步骤(c)。反应物基质优选为其离子化(即)盐的形式，或者作为游离的化合物或者用糖苷与醇或其他分子相连。得到木糖醇中间体(3)的合适的氧化性脱羧基(c)反应是一种氧化性脱羧基反应，例如Hofer-Moest反应(Hofer和Moest，Annalen，1902，828，284)。该Hofer-Moest反应例如被Kruis和Schanzer，Z.Physikal.Chem.，1942，191，A，301.Neuberg(BiochemischeZeitschrift7(1908)537)描述。已经将D-葡糖醛酸到D-阿拉伯糖的脱羧基作为一种在经济上重要的反应来研究，并且已经开发出用于该过程的连续流动反应器。以下参考文献以它们的整体在此引入作为参考Pergola等，ElectrochimicaActa39(1994)1415；Pezzatini等，Electroanalysis4(1992)129；以及Vallieres和Matlosz，JournaloftheElectrochemicalSociety146(1999)2933。用于反应物基质脱羧基的装置优选包括电化学电池。可以使用电化学电池进行阳极氧化性脱羧基反应(c)。电化学电池阳极可以由任何合适的材料，但优选以下材料形成光谱石墨(spectroscopicgraphite)、热解碳、蜡浸渍的石墨、玻璃碳、分散的石墨、分散的碳质材料、碳布、焦炭，或者铂，作为填充床、流化床或多孔阳极。以其整体引入作为参考的美国专利No.4,950,366披露了一种将D-葡糖醛酸脱羧基以得到D-阿拉伯糖的装置，其可用于进行该氧化性脱羧基反应(c)。电化学电池优选包括电化学电池阳极，其中据信发生了氧化性脱羧基反应(c)。优选阳极表面积大，并且其可以由许多碳质材料、铂或者其他金属制成。起始原料与阳极之间的接触引起了脱羧基反应，这使得二氧化碳释放并且形成了木糖醇中间体(3)。优选地，电化学电池进一步包括阴极，其中可以在电化学电池内进行还原。当将包含反应物基质的溶液与其上施加有电势的电化学电池的阳极接触时，我们认为发生了电化学氧化性脱羧基。不受理论的束缚，我们认为吡喃葡糖苷糖醛酸化合物的脱羧基使得在碳5上形成了碳阳离子(碳鎓离子)，其稳定成碳氧基正离子(包括环上的氧原子)。将氢氧化物离子或水分子加入到该中间体中可以形成半缩醛，其在含水环境中打开形成了醛(碳5)和在碳1上形成半缩醛。后者分解成醛，形成了二醛。电化学氧化方法的其他例子描述于以下参考文献中，这些文献以它们的整体在此引入作为参考Schuurman等，表面科学和催化的研究，72(1992)43；AppliedCatalysisAGeneral89(1992)31，47和本文中的引述；P.L.Bragd、A.C.Besemer和H.vanBekkum，CarbohydratePolymers49(2002)397-406；Matsuoka等，FuelCells2(2002)35。将反应物基质例如吡喃葡糖苷糖醛酸(2a)或D-葡糖醛酸(2b)进行电化学脱羧基(c)得到了木糖醇中间体(3)，例如D-木-戊-1，5-二糖(d)。木糖醇中间体(3)的一个或多个随后的化学改性例如还原-氢化反应(e)得到了包含木糖醇(4)的产品组合物。可以例如通过阴离子交换色谱或电渗析将非离子的木糖醇中间体(3)从未反应的起始原料(2)中分离。可以通过本领域公知的任何合适的方法来进行木糖醇中间体(3)的还原，这些方法包括，但不限于，催化氢化。有效的催化剂包括钌和镍。特别地，可以使用负载的钌催化剂和阮内镍。在一个方面中，可以用氢气和钌(WO专利申请No.2004052813，以其整体在此引入作为参考)、镍(美国专利No.4,008,285，以其整体在此引入作为参考)，或者其他公知的氢化催化剂将木糖醇中间体(3)还原以制得木糖醇(4)。氢化通常在约70℃-约150℃的温度下和在约0.1-约10MPaH2的压力下进行。作为选择，可以采用电化学还原(Taylor，ChemicalandMetallurgicalEngineering，44卷(1937)588，以其整体在此引入作为参考)。将通过D-呋喃果糖醛酸基酸脱羧基获得的中间体还原得到了木糖醇和D-阿拉伯糖醇的混合物。可以通过结晶将木糖醇循环(DeFaveri等，JournalofFoodEngineering61(2004)407，以其整体在此引入作为参考)。图3示出了可以按照根据图2的反应方案的制备木糖醇的方法使用的多种化合物的详细的化学反应方案。起始原料或前体材料(1)可以是能够化学变化而形成进行电化学氧化性脱羧基(c)的反应物基质(2)的任何合适的化合物。如上所述，合适的起始原料或前体材料可以包括在6-位的氧上未取代的任何D-吡喃葡糖醛酸基或者D-呋喃果糖醛酸基。被转化成反应物基质的起始原料(1)或者前体材料(如果适用的话)优选是D-葡糖醛酸的盐(图2中的1)或者其糖苷、低聚物或聚合物，或者作为天然原料或通过氧化制得。可用作前体材料或起始原料的合适的天然原料的两个例子是gluuoran和glucuronan(天然形成的葡糖醛酸的聚合物)。其他合适的起始原料(1)化合物包括糖苷(R＝烷基或芳基)、在糖苷键中带有D-吡喃葡糖基单元的化合物例如麦芽或纤维素的低聚糖或多糖(R和/或其中一个R′基团＝D-吡喃葡糖基单元，另一个R′基团＝H)、D-吡喃葡糖基磷酸酯(R＝磷酸酯)、D-吡喃葡糖基氟化物(OR＝F)，或者蔗糖(R＝D-呋喃果糖基单元)。起始原料(1)在碳号1上可以具有α或β结构。作为选择，还可以将含有2，1-连接的D-呋喃果糖基单元的低聚糖和多糖用作起始原料。在另一个方面中，还可以将含有D-呋喃果糖基的化合物的盐或者通过将由其得到的2，1-连接的果聚糖或低聚物氧化制得的其2，1-连接的低聚物或聚合物用作该反应序列的反应物基质。在图3中，如上面关于图2的反应方案所描述的那样将起始原料(1)转化成合适的反应物基质(2)。在反应物基质(2)中，糖苷的糖苷配基(R)优选是选自以下物质的化学部分烷基或芳基醇、糖和吡喃葡糖醛酸基单元(glucopyranuronosylunit)(低聚或聚葡糖醛酸)或者用于吡喃葡糖醛酸基单元的碳1的类似保护基团。图3的化学反应方案中的剩余步骤包括如图2中示出的反应方案中描述的那样进行的氧化性脱羧基(c)以得到木糖醇中间体化合物(3)，和还原氢化(e)以得到木糖醇产品(4)。优选地，反应物基质是糖醛酸，木糖醇中间体(3)是二醛基木糖醇中间体。在第一个实施方案的第一个优选方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤提供含有D-吡喃葡糖基的起始原料、以任何合适的方式将含有D-吡喃葡糖基的起始原料氧化以形成包含D-吡喃葡糖醛酸基部分的反应物基质、将含有D-吡喃葡糖醛酸基部分的反应物基质电化学脱羧基以形成木糖醇中间体、以任何合适的方式将木糖醇中间体还原和氢化以制得木糖醇。优选地，通过阳极电化学方法进行氧化性脱羧基。还优选的是，木糖醇中间体是非离子类的。在一个方面中，木糖醇中间体是D-木-戊-1，5-二糖。在第一个实施方案的另一个优选方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤提供含有D-吡喃葡糖基的起始原料、以任何合适的方式将含有D-吡喃葡糖基的起始原料氧化以形成包含D-吡喃葡糖醛酸基部分的前体材料、以任何合适的方式将包含D-吡喃葡糖醛酸基部分的前体材料水解以形成包含D-葡糖醛酸部分的反应物基质、将含有D-葡糖醛酸部分的反应物基质电化学脱羧基以形成木糖醇中间体、以任何合适的方式将木糖醇中间体还原和氢化以制得木糖醇。优选地，通过阳极电化学方法进行氧化性脱羧基。还优选的是，木糖醇中间体是非离子类的。在一个方面中，木糖醇中间体是D-木-戊-1，5-二糖。在第一个实施方案的第三个优选方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤提供在6-氧位置上未取代的含有D-呋喃果糖醛酸基的起始原料、以任何合适的方式将含有D-呋喃果糖醛酸基的起始原料氧化以形成包含D-呋喃果糖醛酸基部分的反应物基质、将含有D-呋喃果糖醛酸基部分的前体材料水解，和将含有D-呋喃果糖醛酸基部分的前体材料氧化性脱羧基以制得木糖醇。优选地，通过阳极电化学方法进行氧化性脱羧基。尽管相对于特定的分子结构而言示出了第一个实施方案的某些优选方面，但还预期了许多其他的反应物基质、前体材料和起始原料。例如，可以对包含糖醛酸部分的任何化合物采用电化学脱羧基以制得其他的前体材料。例如可以通过以与含有D-吡喃葡糖基单元的化合物氧化的相同方式将伯醇基团(菊糖、聚糖低聚糖或其他的2，1-连接的果聚糖的碳-6)氧化而获得的2，1-连接的D-呋喃果糖醛酸盐单元(D-fructofuranosyluronate)可以进行相同的基本反应序列，得到呋喃的碳阳离子(碳鎓离子)。OH的随后加成以及开环和释放得到了中间体，可以将该中间体还原成木糖醇和L-阿拉伯糖醇的混合物。L-阿拉伯糖醇的异构化得到了糖醇差向异构体的混合物，该异构体的其中之一是木糖醇(美国专利No.5,714,602和6,458,570，其在此引入作为参考)。还可以由其他的戊糖醇生物化学形成木糖醇(EP专利No.421882、美国专利Nos.6,303,353和6,340,582、日本专利No.2004024140)。在第一个实施方案的一个方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤提供在6-氧位置上未取代的含有D-呋喃果糖醛酸基的起始原料、以任何合适的方式将含有D-呋喃果糖醛酸基(D-fructucopyranosyl)的起始原料氧化以形成D-呋喃果糖醛酸基化合物、将该前体材料脱羧基以形成木糖醇中间体和D-阿拉伯糖醇，和将该木糖醇前体还原以制得木糖醇以及D-阿拉伯糖醇。优选地，通过阳极电化学方法进行氧化性脱羧基。包括化学氧化性脱羧基的木糖醇合成在图4中用图解示出的第二个实施方案中，制备木糖醇的方法包括通过一种或多种化学反应进行的氧化性脱羧基步骤。根据第二个实施方案，可以采用多种化学反应来进行反应物基质的氧化性脱羧基。图4中用图解示出了包括采用化学反应以进行脱羧基步骤的制备木糖醇的方法。图4描述了在第二个实施方案中用于制备木糖醇的两种选择性方法。在第一个方面中，木糖醇由进行了化学脱羧基(c2)的D-葡糖醛酸反应物基质(30)制得。在第二个方面中，木糖醇由进行了化学脱羧基(g2)以形成木糖醇中间体的L-古洛糖酸反应物基质(60)制得。制得的木糖醇中间体取决于使用的反应物基质。在第一个方面中，制得了D-木-戊-1，5-二糖(d2)木糖醇中间体(40)。在第二个方面中，制得了L-木糖(h2)木糖醇中间体(70)。可以通过氢化还原反应(e2)将木糖醇中间体(40)、(70)还原。可被转化成合适的反应物基质的任何合适的起始原料可被用作反应物基质或前体材料。示出了吡喃葡萄糖化合物(10)作为图4的过程的起始原料。可以如关于第一个实施方案的木糖醇合成方法所描述的那样通过任何合适的氧化反应方法将该起始原料氧化成(a2)吡喃葡糖苷糖醛酸化合物(20)，以形成前体材料或反应物基质。可以通过本领域公知的方法来完成前体材料(10)到吡喃葡糖苷糖醛酸前体材料(20)的氧化反应(a2)，这些方法包括，但不限于在催化剂例如铂上的空气/O2氧化、稳定的硝酰基自由基(例如伴随着再生的TEMPO)、伴随着电化学再生的过渡金属离子氧化，和电化学方法。用于将D-吡喃葡糖基化合物氧化成D-吡喃葡糖醛酸基单元的合适的氧化反应(a2)描述于以下参考文献中，这些文献以它们的整体在此引入作为参考K.Heyns等，“采用铂催化剂的碳水化合物的选择性催化氧化”，AdvancesinCarbohydrateChemistryandBiochemistry，17，169-221(1962)；T.Yamada等，“采用铂催化剂的环糊精的空气氧化”，JournalofAppliedGlycoscience，47，21-26(2002)；P.L.Bragd等，“通过4-AcNH-TEMPO/过酸体系的碳水化合物的选择性氧化”，CarbohydratePolymers，49，397-406(2002)；K.Yasuda等，“将稳定试剂同时用于将醇一釜式转化成羧酸”，JournaloftheChemicalSociety，PerkinTransactions，1，1024-1025(2002)。可以将吡喃葡糖苷糖醛酸(20)用作前体材料，可以将该前体材料转化成反应物基质或者另一种前体材料。可以通过吡喃葡糖苷糖醛酸前体材料(20)的水解将吡喃葡糖苷糖醛酸(20)转化成D-葡糖醛酸(30)。吡喃葡糖苷糖醛酸前体材料(20)的水解(b2)可以任何合适的方式，例如通过使用酶例如α-和/或β-葡糖醛酸苷酶，或者伴随着热使用酸来进行。可以通过离子交换色谱将葡糖醛酸(30)从任何非离子的糖中分离。D-葡糖醛酸(30)可以用作反应物基质并且可以进行化学脱羧基(c2)。作为选择，优选将D-葡糖醛酸(30)用作前体材料，随后通过合适的脱氢反应将其还原(f2)以形成L-古洛糖酸(60)反应物基质。可以通过本领域公知的方法将D-葡糖醛酸反应物基质(30)还原。例如上面对于图2中木糖醇中间体(4)的还原(e2)所描述的那样，合适的氢化还原反应涉及到使用氢气和氢化催化剂。可以将D-葡糖醛酸反应物基质(30)进行任何合适类型的化学氧化性脱羧基(c2)，以得到第一木糖醇中间体(40)(D-木-戊-1，5-二糖(d2))。类似地，可以将L-古洛糖酸反应物基质(60)进行任何合适类型的氧化性脱羧基(g2)，以得到第二木糖醇中间体(h2)(L-木糖)。氧化性脱羧基反应通常使得二氧化碳释放并且形成了木糖醇中间体例如D-木-戊-1，5-二糖(d2)或L-木糖(h2)。可以通过阴离子交换色谱将这些非离子的木糖醇中间体(40)和(70)从未反应的起始原料中分离。可以采用多种化学反应对反应物基质(30)进行氧化性脱羧基(c2)、(g2)。合适的化学氧化性脱羧基方法的例子包括，但不限于，以下的一种或多种将过渡金属离子催化剂与初级氧化剂(primaryoxidizingagent)一起使用、使用次氯酸盐/次氯酸、光化学Hofer-Moest反应，和使用超临界水。在一个方面中，使用次氯酸盐/次氯酸来进行化学氧化性脱羧基。优选地，对包含(α)-羟基酸位置的反应物基质例如D-葡糖醛酸或者L-古洛糖酸进行化学氧化性脱羧基。也可以由次氯化物将糖酸的酰胺脱羧基(Hoffman降解)。Hoffman降解还可以用于葡糖醛酸苷(glycuronosides)的脱羧基。使用次氯酸盐/次氯酸的碳水化合物的氧化性脱羧基的另外细节在R.L.Whilstler等，“用次氯酸盐制备D-阿拉伯糖和D-葡萄糖”，JournaloftheAmericanChemicalSociety，81，46397(1981)中找到，该文献在此引入作为参考。还可以例如由V.DiTullio等，“石油残渣的超临界水精炼和同时的废物甘油酯、脂肪和蛋白质的水解-脱羧基”，PCT国际申请公开号WO2002/74881(Int’1.提交日2002年9月26日)(ChemicalAbstracts137，265376(2002))描述的那样使用超临界水来进行化学氧化性脱羧基，该文献以其整体在此引入作为参考。在另一个方面中，使用以下物质进行化学氧化性脱羧基过渡金属离子催化剂例如Fe(III)、Cu(II)、Ru(III)、Co(II)、Mn(III)、Ag(I)、Bi(III)/Bi(0)，和它们与使催化剂再生的初级氧化剂例如过氧化氢、次氯酸盐、次氯酸盐/溴化物、次溴酸盐、二氧化氯、氧气、臭氧、过氧亚硝酸盐、过硫酸盐或溴的络合物。优选地，制备木糖醇的方法包括使用铜过渡金属离子催化剂例如Cu(II)催化剂与任何合适的初级氧化剂的组合来进行化学氧化性脱羧基。例如，可以优选使用铜离子而不是用于酸性糖的Ruff分解的铁来进行Ruff分解过程。在一个方面中可以采用脂族和(α)-羟基酸于有机溶剂中的Cu(I)/氧气脱羧基。在另一个方面中，可以将高碘酸和碲酸的Cu(III)盐用于将(α)-羟基酸脱羧基以得到醛和酮。Ruff分解描述于W.Pigman等，“TheCarbohydrates”，AcademicPress，NewYork，第2版，IA卷(1972)，IB卷(1980)中，该文献与碳水化合物的氧化性脱羧基相关的部分在此引入作为参考。还可以使用Ru(III)催化剂与上述合适的初级氧化剂的组合来进行化学氧化性脱羧基，例如描述于Y.R.Rao等，“通过硫酸铈的一些脂族酸的钌(III)催化的氧化性脱羧基的动力学”，ProceedingsoftheNationalSymposiumonCatalysis，第4版，341-346(ChemicalAbstracts94，46397(1981))中那样，该文献在此引入作为参考。作为选择，可以使用Ce(IV)化合物来进行化学氧化性脱羧基，例如将D-葡糖醛酸脱羧基以得到D-阿拉伯糖。如本领域公知的那样，乙酸铅(IV)也可用于脱羧基反应，例如用于葡糖醛酸苷键的选择性断裂。根据Hofer-Moest型脱羧基机理，可以将多种合适的过渡金属离子用于将(α)-羟基酸脱羧基。例如，化学脱羧基反应也可以是使用一种或多种以下物质进行的Kolbe/Hofer-Moest型脱羧基反应Pb(IV)、Ag(II)、Mn(III)、Co(III)、Ce(IV)或Th(III)。其他例子包括在Ruff分解中使用一种或多种包含Ni(II)离子或Ti(IV)的化合物。如本领域公知的那样，其他可用于进行氧化性脱羧基的化合物可以包括包含一种或多种以下物质的化合物Au(III)、Pt(VI)、Ir(IV)、Ag(II)和Hg(II)。对于吡喃糖化合物的脱羧基而言，优选的氧化性脱羧基方法包括Hoffman降解方法和包括使用含Pb(IV)的化合物的方法。还可以将Hofer-Moest反应的光化学形式用于氧化性脱羧基。该反应的光氧化形式使用氧化钛(其可以用Fe、Cu、Ag或其他金属离子掺杂)或者铁(III)-卟啉络合物。这些光化学氧化性脱羧基方法的进一步细节在以下参考文献中找到，这些文献以它们的整体在此引入J.M.Hermann等，“在水中将含水的羟基丁二酸(苹果酸)与粉末状的并且负载的氧化钛接触的光催化分解”，CatalysisToday，54，131-141(1999)；P.Hanson等，“在水溶液中使用可见光和四-(2-N-甲基吡啶基)卟啉五氯化铁(III)将烷基和芳基甲基羧酸盐光-脱羧基的机理”，JournaloftheChemicalSociety，PerkinsTransactions，2，2653-2568(1998)。再次参照图4，可以通过使用氢气和氢化催化剂将作为D-木-戊-1，5二糖(d2)示出的第一木糖醇中间体(40)或者作为L-木糖(h2)示出的第二木糖醇中间体(70)还原(e2)，以制得木糖醇(50)。可以采用任何合适的反应例如钌或镍催化剂来进行还原(e2)。例如，还原(e2)可以是采用氢气和钌(参见WO专利申请No.2004052813，在此引入作为参考)、镍(美国专利No.4,008,285，在此引入作为参考)，或者根据公知技术的其他氢化催化剂进行的氢化反应，以制得木糖醇(50)。在一个方面中，氢化可以在70℃-150℃的温度下和在0.1-10MPaH2的压力下进行。作为选择，可以采用电化学还原(Taylor，ChemicalandMetallurgicalEngineering，44卷(1937)588，在此引入作为参考)。在一个方面中，可以用氢气和钌将D-木-戊-1，5二糖(d2)木糖醇中间体(40)和/或L-木糖(h2)木糖醇中间体(70)还原。在还原(e2)之后，可以例如由DeFaveri等，JournalofFoodEngineering61(2004)407描述的那样通过结晶将木糖醇(50)从最终产品中循环，该文献以其整体在此引入作为参考。可以通过阴离子交换色谱将L-木糖(70)从未反应的L-古洛糖酸盐中分离。可以通过任何合适的方式将木糖醇从L-古洛糖酸或者D-葡糖醛酸中分离，这些方式包括离子交换色谱。在一个特别优选的方面中，将以其离子化的盐形式的L-古洛糖酸氧化以得到L-木糖并且将D-葡糖醛酸脱羧基以得到二醛，可以将这两种产品还原以制得木糖醇。图5描述了当起始原料(10)是糖苷连接的α-D-吡喃葡糖基单元或者相关的化合物并且反应物基质是D-葡糖醛酸(30)时的在图4中描述的反应序列。在图5中，将起始原料(10)氧化成(a2)前体材料(20)(例如吡喃葡糖苷糖醛酸化合物)，将该前体材料水解成(b2)D-葡糖醛酸(30)反应物基质。D-葡糖醛酸反应物基质(30)的化学氧化性脱羧基(c2)制得了二醛木糖醇中间体(40)，可以将该中间体还原成木糖醇(50)。优选地，木糖醇中间体(40)是二醛基木糖醇中间体。图6描述了当D-葡糖醛酸化合物(30)是被还原成(f2)L-古洛糖酸(60)的前体材料时的图4的反应序列。将L-古洛糖酸(60)进行脱羧基以制得L-木糖(70)木糖醇中间体，可以将该中间体还原成(e2)木糖醇(50)。优选地，D-葡糖醛酸化合物(30)是包含低聚或聚(葡糖醛酸)(聚合度为2或更大)的钠、钾、铵、钙和/或镁盐的盐。更特别地，D-葡糖醛酸化合物(30)可以是D-葡糖醛酸、烷基或芳基D-葡糖醛酸基吡喃糖苷(D-glycuronopyranoside)、D-葡糖醛酸基吡喃糖(D-glucuronopyranose)1-磷酸酯和D-吡喃葡糖醛酸基氟化物(D-glucuronopyranosylfluoride)的盐。反应物基质(30)也可以是任选地包含氧化的菊糖或另一种2，1-连接的果聚糖的钠、钾、铵、钙和/或镁盐的D-呋喃果糖醛酸基化合物。L-古洛糖酸盐(60)优选包括L-古洛糖酸的钠、钾、铵、钙和/或镁盐的至少一种。参照图5和图6，起始原料(10)或者前体材料可以是包括以下物质的化合物糖苷(glucosides)(R＝烷基或芳基)、在糖苷键中带有D-吡喃葡糖基单元的其他化合物例如麦芽或纤维素的低聚糖或多糖(R和/或其中一个R′基团＝D-吡喃葡糖基单元，另一个R′基团＝H)、D-吡喃葡糖基磷酸酯(R＝磷酸酯)、D-吡喃葡糖基氟化物(OR＝F)，或者蔗糖(R＝D-呋喃果糖基单元)。起始原料(10)在1号碳上的羟烷基(-OR)可以是α或β构型。任选地，起始原料(10)可以是天然形成的葡糖醛(glucuronan)或者被氧化以包含D-葡糖醛酸单元的蔗糖。还可以通过以下方式获得起始原料将烷基糖苷、D-葡萄糖l-磷酸酯或者D-吡喃葡糖基氟化物氧化成含有D-葡糖醛酸的相关化合物；将淀粉、糊精、麦芽糖糊精或者其他淀粉衍生的材料氧化成含有多个D-葡糖醛酸单元的化合物；将纤维素或纤维糊精氧化成含有多个D-葡糖醛酸单元的化合物；将蔗糖氧化以生成葡糖醛酸单元。该起始原料还可以是天然形成的葡糖醛。图5中的反应物基质(20)优选是D-葡糖醛酸或者其糖苷、低聚物或聚合物，或者是相关的化合物，或者是天然原料或通过氧化制得。图6中的反应物基质(60)优选是L-古洛糖酸化合物。可以将图5中的木糖醇中间体(40)(得自于D-葡糖醛酸和其糖苷或相关化合物的氧化性脱羧基)或者图6中的木糖醇中间体(60)(得自于L-古洛糖酸的氧化性脱羧基)还原(e2)，以得到木糖醇(50)。可以通过任何合适的方法进行还原(e2)，这些包括关于第一个实施方案的图2中的木糖醇中间体还原步骤(e)描述的那些。在第二个实施方案的一个方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤提供含有D-吡喃葡糖基的起始原料、以任何合适的方式将含有D-吡喃葡糖基的起始原料氧化以形成包含D-吡喃葡糖醛酸基部分的第一前体材料、以任何合适的方式将该第一前体材料水解以形成包含D-葡糖醛酸的第二前体材料、以任何合适的方式将该第二前体材料还原和氢化以形成包含L-古洛糖酸的反应物基质、将包含L-古洛糖酸的反应物基质氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体，以任何合适的方式将木糖醇中间体还原和氢化以制得木糖醇。优选地，木糖醇中间体是L-木糖。第二个实施方案的一个选择性方面提供了一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤提供含有D-吡喃葡糖基的起始原料、以任何合适的方式将含有D-吡喃葡糖基的起始原料氧化以形成包含D-吡喃葡糖醛酸基部分的前体材料、以任何合适的方式将含有D-吡喃葡糖醛酸基部分的前体材料水解以形成包含D-葡糖醛酸的反应物基质、将包含D-葡糖醛酸的反应物基质氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体，以任何合适的方式将木糖醇中间体还原和氢化以制得木糖醇。在该方面中，木糖醇中间体通常是D-木-戊-1，5-二糖。第二个实施方案的另一个方面提供了一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤提供含有D-吡喃葡糖基的起始原料、以任何合适的方式将含有D-吡喃葡糖基的起始原料氧化以形成包含D-吡喃葡萄糖苷糖醛酸部分的前体材料、以任何合适的方式将含有D-吡喃葡萄糖苷糖醛酸部分的前体材料水解以形成包含D-葡糖醛酸的反应物基质、将包含D-葡糖醛酸的反应物基质氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体，以任何合适的方式将木糖醇中间体还原和氢化以制得木糖醇。在该方面中，木糖醇中间体通常是D-木-戊-1，5-二糖。制备木糖醇的方法产出了理论产量的约20、30、40、50、60、70、80、85、90、95或者至多100％，更优选至少约为理论产量的40％，至少约60％，至少约80％，或者优选至少约95％。还优选地，制备木糖醇的方法消耗了以摩尔为基准的至少约20、30、40、50、60、70、80、85、90、95或者至多100％的起始原料，更优选消耗了以摩尔为基准的至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％或更多的起始原料。在一些实施方案中，通过在新反应的开始将未反应的起始原料重新用作起始原料、前体材料、用作反应物基质而将未反应的起始原料循环。下面描述这些实施方案的一些方面的示例性组合。就第一个实施方案的合成木糖醇的方法而言，特别优选的是包含吡喃糖或呋喃糖环结构的反应物基质的电化学氧化性脱羧基。在一个方面中，用于氧化性脱羧基的反应物基质是包含在吡喃糖基环的6位的氧上没有化学取代的D-吡喃葡糖醛酸基的物质。在另一个方面中，用于氧化性脱羧基的反应物基质是包含在呋喃糖基环的氧上没有化学取代的D-呋喃果糖醛酸基的物质。就第二个实施方案的合成木糖醇的方法而言，优选的是包括以下步骤的反应将包含D-吡喃葡糖醛酸基单元的化合物水解、释放游离的D-葡糖醛酸，并且随后还原成L-古洛糖酸。对于将D-葡糖醛酸还原成L-古洛糖酸而言，优选采用金属离子催化剂，特别是铜的还原(例如Ruff分解)。下面提供了第一个和第二个实施方案的一些方面的几种特定的示例性组合。在第一个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤的一个或多个a.将D-葡糖醛酸化合物(D-glucuroniccompound)电化学性脱羧基以制得二醛基木糖醇中间体，b.在催化剂的存在下将木糖醇中间体氢化以制得木糖醇，c.任选地将木糖醇中间体从未反应的糖醛酸盐或其糖苷、低聚物或聚合物和相关的化合物中分离，d.任选地将任何未反应的起始原料循环到步骤(a)。在第二个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤的一个或多个a.将D-呋喃果糖醛酸基酸盐或者其糖苷、低聚物或聚合物电化学性脱羧基以制得二羰基木糖醇中间体，b.在催化剂的存在下将该中间体氢化以制得木糖醇和D-阿拉伯糖醇的混合物，c.任选地将该中间体从未反应的D-呋喃果糖醛酸基酸盐或其糖苷、低聚物或聚合物中分离，或者d.任选地进一步包括将残余的起始原料循环到步骤(a)。在第三个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤的一个或多个a.将L-古洛糖酸的盐电化学性脱羧基以制得L-木糖，b.在催化剂的存在下将L-木糖氢化以制得木糖醇，c.任选地将L-木糖或木糖醇从未反应的L-古洛糖酸盐中分离，d.任选地将任何未反应的起始原料循环到步骤(a)。在第四个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤将糖醛酸盐或其糖苷溶解于合适的水混溶性溶剂例如水、甲醇、乙醇、二噁烷或乙腈中。在第五个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括电化学脱羧基步骤。优选地，在电化学电池中在阳极进行氧化性脱羧基。更优选地，该阳极包括光谱石墨、热解碳、蜡浸渍的石墨、玻璃碳、分散的石墨、分散的碳质材料、碳布、焦炭，或者铂，作为填充床、流化床或多孔阳极。还优选地，在电化学电池中在阴极进行还原反应。在第六个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤任选地使用钌、阮内镍或者其他的氢化催化剂进行催化氢化/还原步骤。在第七个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括以下步骤的一个或多个a.将D-葡糖醛酸还原成L-古洛糖酸，b.将L-古洛糖酸的盐脱羧基以制得L-木糖，c.在氢化催化剂的存在下将L-木糖氢化以制得木糖醇，任选地使用钌、镍或者其他的氢化催化剂，d.任选地将L-木糖从未反应的L-古洛糖酸中分离，或者e.任选地将残余的L-古洛糖酸(L-gulonate)循环到步骤(b)。可以任选地将L-古洛糖酸以其钠、钾、铵、钙和/或镁盐的形式提供。在第八个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括以以下方式的一种或多种进行化学氧化性脱羧基步骤a.使用过渡金属离子催化剂例如Fe(III)、Cu(II)、Ru(III)、Co(II)、Mn(III)、Ag(I)或者Bi(III)/Bi(0)，b.使用络合的过渡金属离子，c.使用初级氧化剂，例如过氧化氢、次氯酸盐/次氯酸、次溴酸盐/次溴酸、次氯酸盐/溴化物、二氧化氯、空气/氧气、臭氧、过氧亚硝酸盐或过硫酸盐，d.用氧化钛，掺杂了Fe、Cu、Ag或其他金属离子的二氧化钛或者掺杂了铁(III)的氧化钛—卟啉或其他的金属离子络合物进行光氧化性脱羧基，或者e.使用次氯酸盐/次氯酸或者次溴酸盐/次溴酸。在第九个示例性方面中，制备木糖醇的方法包括进行以下步骤的一个或多个a.将含有D-葡糖醛酸单元的化合物水解，b.将D-葡糖醛酸的盐脱羧基以制得二醛基木糖醇中间体，和c.在氢化催化剂的存在下将木糖醇中间体氢化以制得木糖醇，d.任选地将木糖醇中间体从未反应的糖醛酸盐中分离，e.任选地将残余的起始原料循环到步骤(e)。实施例以下实施例仅仅是说明性的，不应该被解释为限制，因为对于考虑了本教导的本领域那些技术人员而言将明显看出所披露的实施方案的另一些变型。所有这些变型被认为处于本文中所披露的实施方案的范围内。实施例1将一水合D-葡糖醛酸盐电化学脱羧基以制得木糖醇将一水合D-葡糖醛酸钠(2.69g，0.0115mol)溶解于43ml甲醇-水(46.2％v/v)中。在恒定的9.99伏特下在带有石墨阳极的未分开的电池(undividedcell)中将该溶液进行电解4.31瓦时(watt-hours)。然后用乙醇-水(50％)将该电解质溶液加至110mL，并且在1大气压下在50℃下通过加入阮内镍和施加氢气而氢化。所得的氢化糖浆含有0.87g木糖醇(理论产量的50％)和1.10gL-古洛糖酸钠(以摩尔为基准为起始原料的42％)。理论产量或“理论产量的％”如下计算首先，如下确定分子量a.一水合D-葡糖醛酸钠235b.甲基b-D-葡糖醛酸钠231c.L-古洛糖酸钠219d.木糖醇152接下来，如下进行计算2.69g起始原料为0.0114mol，木糖醇的理论产量为0.0114×152或者1.74g。实际产量为0.87g，其为理论产量的50％。实施例2将烷基-β-D-葡糖醛酸苷盐(alkyl-β-D-glucuronosidesalt)电化学脱羧基以制得木糖醇将甲基β-D-葡糖醛酸苷钠(2.52g，0.0103mol)溶解于39mL水中。在恒定的9.99伏特下在带有石墨阳极的未分开的电池中将该溶液进行电解8.49瓦时。然后用乙醇-水(50％)将该电解质溶液加至110mL，并且在1大气压下在50℃下通过加入阮内镍和施加氢气而氢化。所得的氢化糖浆含有0.70g木糖醇(理论产量的42％)。实施例3将nL-古洛糖酸盐电化学脱羧基以制得木糖醇将L-古洛糖酸钠(2.67g，0.01222mol)溶解于43mL甲醇-水(46.2％v/v)中。在恒定的9.99伏特下在带有石墨阳极的未分开的电池中将该溶液进行电解5.32瓦时。然后用乙醇-水(50％)将该电解质溶液加至110mL，并且在1大气压下在50℃下通过加入阮内镍和施加氢气而氢化。所得的氢化糖浆含有0.87g木糖醇(理论产量的47％)和1.10gL-古洛糖酸钠(以摩尔为基准为起始原料的41％)。实施例4将L-古洛糖酸盐Cu(II)脱羧基以制得木糖醇将L-古洛糖酸钠(2.25g，0.0100mol)溶解于17mL水中并且加入35mg五水合硫酸铜。用氢氧化钠(2M)将溶液的pH升至7.0。在反应期间连续加入1.2mL30％的过氧化氢。通过加入氢氧化钠(2M)将pH保持在7.0。在13分钟后，温度为44℃并且铜沉淀为橙色悬浮液。将反应溶液过滤，然后用50％乙醇-水加至110mL，并且在1大气压下在50℃下通过加入阮内镍和施加氢气而氢化。所得的氢化糖浆含有0.91g木糖醇(理论产量的58％)和0.72gL-古洛糖酸钠(以摩尔为基准为起始原料的32％)。实施例5将L-古洛糖酸盐次氯酸脱羧基以制得木糖醇将L-古洛糖酸钠(0.244g，1.12×10-3mol)溶解于15mL水中，并且将温度升至50℃。加入1.5mL13％的次氯酸钠溶液。加入2M次氯酸以将pH降至5.0。将反应保持在50℃下并且通过加入2M氢氧化钠保持在pH5.0下。在19分钟后，用50％乙醇-水将反应溶液加至110mL并且在1大气压下在50℃下通过加入阮内镍和施加氢气而氢化。所得的氢化糖浆含有0.16g木糖醇(理论产量的95％)和0.004gL-古洛糖酸钠(以摩尔为基准为起始原料的2％)。尽管已经描述了本发明的多个实施方案，但对于本领域那些普通技术人员而言将明显知道其他的实施方案和实施可以处于本发明的范围内。因此，本发明并没有被限制，除了考虑到附属的权利要求和它们的等价物之外。权利要求1.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.将糖醛酸化合物脱羧基以制得木糖醇中间体，和b.将木糖醇中间体氢化以制得木糖醇。2.权利要求1的方法，其中糖醛酸包含呋喃糖或吡喃糖环。3.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.将D-葡糖醛酸还原成L-古洛糖酸，b.将L-古洛糖酸的盐脱羧基以制得L-木糖，和c.将L-木糖氢化以制得木糖醇。4.根据权利要求3的方法，进一步地其中采用包含铜的试剂进行L-古洛糖酸的脱羧基。5.根据权利要求3的方法，其进一步包括将残余的L-古洛糖酸盐循环的步骤。6.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.将D-葡糖醛酸化合物水解，b.将D-葡糖醛酸化合物的盐脱羧基以制得二醛基木糖醇中间体，和c.在氢化催化剂的存在下将木糖醇中间体氢化以制得木糖醇。7.权利要求6的方法，其进一步包括将木糖醇中间体与未反应的D-葡糖醛酸化合物分离的步骤。8.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.提供含有D-吡喃葡糖基的原料，b.将含有D-吡喃葡糖基的原料氧化以形成包含D-吡喃葡糖醛酸基部分的第一前体材料，c.将该第一前体材料水解以形成包含D-葡糖醛酸的第二前体材料，d.将该第二前体材料还原和氢化以形成包含L-古洛糖酸的反应物基质，e.将包含L-古洛糖酸的反应物基质氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体，和f.将木糖醇中间体还原和氢化以制得木糖醇。9.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.提供含有D-吡喃葡糖基的原料，b.将含有D-吡喃葡糖基的原料氧化以形成包含D-吡喃葡糖醛酸基部分的前体材料，c.将含有D-吡喃葡糖醛酸基部分的前体材料水解以形成包含D-葡糖醛酸的反应物基质，d.将包含D-葡糖醛酸的反应物基质氧化性脱羧基以制得木糖醇中间体，和e.将木糖醇中间体还原和氢化以制得木糖醇。10.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.提供在环的氧位置未取代的含有D-呋喃果糖醛酸基的原料，b.将含有D-呋喃果糖醛酸基的原料氧化以形成包含D-呋喃果糖醛酸基部分的前体材料，c.将含有D-呋喃果糖醛酸基部分的前体材料水解，和d.将含有D-呋喃果糖醛酸基部分的前体材料氧化性脱羧基以制得木糖醇。11.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.将D-葡糖醛酸化合物电化学性脱羧基以制得木糖醇中间体，和b.在催化剂的存在下将木糖醇中间体氢化以制得木糖醇。12.权利要求11的方法，其进一步包括将木糖醇中间体与未反应的D-葡糖醛酸化合物分离的步骤。13.权利要求11的方法，其进一步包括将未反应的D-葡糖醛酸化合物循环并且将未反应的D-葡糖醛酸化合物电化学性脱羧基的步骤。14.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.将糖醛酸化合物电化学性脱羧基以制得二羰基木糖醇中间体，和b.在催化剂的存在下将二羰基木糖醇中间体氢化以制得木糖醇和D-阿拉伯糖醇的混合物。15.权利要求14的方法，其进一步包括将木糖醇中间体与未反应的糖醛酸化合物分离。16.权利要求15的方法，其进一步包括将残余的糖醛酸化合物循环的步骤。17.一种制备木糖醇的方法，其包括以下步骤a.将L-古洛糖酸的盐电化学性脱羧基以制得L-木糖，和b.在催化剂的存在下将L-木糖氢化以制得木糖醇。18.权利要求17的方法，其进一步包括将L-木糖与未反应的L-古洛糖酸盐分离的步骤。19.权利要求17的方法，其进一步包括将任何未反应的L-古洛糖酸盐循环。20.根据权利要求1的方法，其中将糖醛酸盐溶解于选自水、甲醇、乙醇、二噁烷和乙腈的水混溶性溶剂中。全文摘要本文中提供了包括将反应物基质氧化性脱羧基的制备木糖醇的方法。该氧化性脱羧基以两种方式的其中一种进行。在第一种方式中，通过电化学方法来进行氧化性脱羧基，优选为反应物基质的阳极氧化性脱羧基。在第二种方式中，通过一系列氧化－还原化学反应来进行反应物基质的氧化性脱羧基。文档编号C07C29/14GK1950317SQ200580013960公开日2007年4月18日申请日期2005年3月25日优先权日2004年3月26日发明者詹姆斯·N·比米勒,乔纳森·A·斯特普利申请人:珀杜研究基金会