专利名称：山梨糖醇的转化方法
山梨糖醇的转化方法 在先申请的交叉引用本申请要求享受于2007年4月6曰申请的美国临时专利申请 60/910， 595的优先^又，^jt匕引为;^考。
背景狄
本开发 ' ' 糸一 、，
醇和异山梨醇的方法。具体地，该方法包括在大约250X:的温度下在维持在约 65巴到约80 e^力下的A^器中，使山梨糖醇7X^液与酸l"生沸石vMl而以高产 率生^MI醇和异山梨醇。 贿技术 ;Mt醇因为它在食品工业中的广;^用而十分有名。例如^4t醇通 常存在于日常饮料、口絲、冰洪淋、焙烤的货物和果射'J品中。才娥2000年 的数据，械醇的全球市场估计为9. 7亿英镑、销售量为1， 397， 000吨。异山梨醇，或1， 4-3, 6-WL7K-D-山梨糖醇，特别是^或^^酸酯 4b^物形式，因它的治疗用途而;0^斤周知。异山梨醇已经显示具有在聚合物和 共聚物、尤其狄酯聚絲和共聚物的制造中作为牟本的用途。由异山梨醇制 成的聚^倾向于显示高的透明'f^^A^强度。生产;Mt醇的通常方法是通过多步骤的方法，包括水解包含木, 的材料以生^4t、然后将 #转化^#醇，通常是存在镍催化剂例如雷尼 镍的条降下进行。虽然这个方法获得预期的转化，但是这个方法拔法昂贵且低
效，因为必须M多的A^副产品中分离出;Mt醇。或者，^4t醇可由糖的酶
转^#到。然而这些方法i^殳有被汪明在工业M^肚有效。生产异山梨醇的通常方法是将山梨糖醇与酸f生催化剂例如石iil^性催 化剂或酸性沸石接触，接着分离和提纯。这个方法获得预期的转化，但是^f主 昂贵和难以保持工业别莫，因为在a期间需^^朱持高真空。或者，异山梨醇 可由山梨糖醇的水溶液与酸J"生催化剂(包括酸性沸石和酸稳定的加氢催化剂)在高于ioox:的温度下在氢气u中a得到。然而这个方法^a生成产品的混合
物，以致于要,1^4一步分离和提纯。
发明M ^f究;l在^^生催^i剂的存在下并JU殳有酶或加氢催化剂的条件下4f^水山梨糖^^化iU^t醇和异山梨醇的方法。在该方法中，在大约25(TC的温度下在维持在约68巴到约80 e^力的a器中，使山梨糖醇7JCi^液与酸f生沸石組最终产品A^4t醇和异山梨醇。
附图简述
图1是使用高压斜目色谱数据绘制的图，其显示了随着山梨糖醇与丝光沸石的A^，山梨糖醇、异山梨醇和^4t醇的相对i^:随时间变化的数悟；[t)009]图2是使用高压液相色谱数据绘制的图，其显示了随着山梨糖醇与
1. 5毫米挤出的pentasil沸石的反应，山梨糖醇、异山梨醇和;MI醇的相对浓度随时间变化的数据；以及图3是使用高压斜目色iHfc据绘制的图，其显示了f^山梨糖醇与
2. 5毫米挤出的pentasil沸石的^，山梨糖醇、异山梨醇和;Mt醇的相对浓度随时间变化的数据。
发明详迷本开^A将山梨糖醇转化为^4t醇和异山梨醇的方法。该方法在没有贵金属或酶或加氬催化剂的情况下，在至少大约200'C的温度下和65巴到85
巴的压力下，使山梨糖醇的7jC溶液与酸性催化剂^J^。该山梨糖醇溶液^i^水中包含大约25 wt。/。的山梨糖醇。然而，预期山梨糖醇的浓度可以从大约10 wrt到大约80 wt%。该方法的酸性催化剂^i^l酸性沸石。可用于该方法的酸性沸石的例子包^1^是不限于丝光沸石、pentasil沸石、具有斜方晶体结构的带有直的12元环通#交叉的8元环通道的沸石、具有斜方晶体结构的带有通itjE弦形通iti^接的直的10元顿道的沸石。该酸性沸石应当不包"^fi^贵金属，例如元素周期表中第VIIB、 VIII和IB族的金属。所述山梨糖醇溶#升高了的温度下在压力下伴l^，与所述酸性沸石A^。在第一实施方案中，山梨糖醇溶餘酸性催化剂可批大约15'C到大约40'C的温度下在反应器中混合。该M器被密封以使得^I在压力下进行。利用无H^力源将^^器中的压力调节在65巴和85巴之间。因为其经济坎益，4侏荐的无氬压力源为氮气，但是也可以偵月;M页域已知的对化学反应通常是惰性的無气体，例如且不限于氩U氦气。在调整itS力和W^率后，将^溶液的温度升高到至少大约200'C的预定温度，^#在该预定的温度的10'C范围内直到该^完成。在一个^f义的实施方案中，将山梨糖醇溶^口热到至少大约200'C的温度，并在反应器中加A^斤iim性催化剂，密刮该反应器并将压力调节至65巴和85巴之间，###^亥溶;^显度以及##^。在她的实施方案，将^过程中的压力##在68巴和80 a间，并且将AJI温度保^^在大约250'C。所述山梨糖醇溶液与所述酸性催化剂A^预定的时间段，to大约60^4中到大约360 ^1中。通#出液^#^并利用^4页域的已知技术例如高压斜目色镨法(HPLC)分析样品可以监^L^ii^完成。下面另J^开发的方法的代^^生实施例。提供这些实施例是为了进一步i^k^释本发明而不打算或不能用来限制;^发明的范围。实施例1:将包含大约25 wt。/。山梨糖醇的大约300毫升的山梨糖醇水:^^r口Wj^"有大约IO克1. 5毫米挤出物形式的pentasil沸石的混合槽内。密封所述槽，^^氮^P压力提升至68巴和80巴之间，并控制温度以##在大约250'C。每隔大约60^4中的时间段取出液^#品直到360^4中，并在预处理^r释之昏，通过高压'斜目色谱法(HPLC)进行分析，以测^存的山梨糖醇和生成的产物的相对浓度。在大约250分钟以后，大约92. 5%的山梨糖醇发生转化，并且产物混^^勿包含大约47. 0°/。的异山梨醇和28. 6°/ 的木糖醇.实施例2 :遵循实施例1的步骤，不同^t在于用2. 5毫米挤出物形式的pentasil沸石代替1. 5毫米挤出物pentasil沸石。在大约235分钟以后，大约84.5%的山梨糖醇;^转化，并且产品;f^^包含大约25. 3%的异山梨醇和64. 7。/。的;MI醇。实施例3:遵循实施例l的步骤，不同^t在于用丝光沸石^R替1.5毫米挤出物pentasil沸石。在大约350 ^4中以后，大约84. 8%的山梨糖醇纽转化，并且产物^^包含大约39. 8%的异山梨醇和38. 2%的械醇。在该^JS
中也生成了气态的二IUt^。可以理解的是，本领域技;^v员可以对本i^斤显示和描述的实施方案进^f务改而没有离开本发明的范围。例如，可以预料水溶液中的山梨糖醇浓度可以增加或降低而不会影响所得到的产物混合物。
权利要求
1、将含水的山梨糖醇转化成木糖醇和异山梨醇的方法，包括使山梨糖醇水溶液与酸性沸石在维持在65巴到85巴压力下的反应器中反应，并且保持反应温度至少为200℃，并且其中该方法是在没有酶或加氢催化剂的条件下进行的。
2、 #^水的山梨糖5|#化^4#醇和异山梨醇的方法，包才舌以下步骤(a) 在^jS器中在微下将温JL^ 15'C到40'C的山梨糖醇7jc驗与酸I"生沸石齡；(b) 密封所ii^JI器；(c) 向所^^^器^>无氬压力源并##搅拌，直到所^应器中的压力在65巴和85巴之间；(d) 加热所ii^应器直到山梨糖醇的水ii^J'J达至少200'C的预定温度；(e) 在预定的时间段内4械所躯力在65巴和85巴之间并JL^斤iii显度在所述预定温度的10'C范围之内；和(f) 将所it^力减^LE 1巴并且将所必显度f^f经15'C到40'C，并且将木糖醇和异山梨醇与^f可残余的含水的山梨糖#开，并且其中所#法是在没有酶或加氬催化剂或元素周期表中第VIIB、 VIII和IB^Jr属的^H牛下进行的。
3、 #水的山梨糖^|#化^#醇和异山梨醇的方法，其14Ui由以下步Wi赋在维持在65巴到85 e^力的^器中使山梨糖醇的水溶液与酸f生沸石^!60^l中到360^^t，并iLf^p^温度在250'C士10'C,其中所ii^性沸石选自丝光沸石、pentasil沸石、具有斜方晶体结构的带有直的12元环通道和交叉的8元环通道的沸石、具有斜方晶体结构的带有通过正弦形通iti^接的直的IO元环通道的沸石以及它们的组合。
4、 权利要求1或权利要求2的方法，其中所iiA^温度维持在250。C士10。C。
5、 权利要求1或;MU'漆求2或^f'J要求3的方法，其中所iiA^器维持在68巴到80巴的压力。
6、 权利要求1或^U'J要求2或权利要求3的方法，其中所述山梨糖醇的水溶液包括在水中的10 wt。/。到80 wt。/。的山梨糖醇。
7、 ^U'J要求1或^f'j要求2或权利要求3或权利要求6的方法，其中所述山梨糖醇的水M包括在水中的25 wa的山梨糖醇。
8、 相^要求1或^5U'J要求2的方法，其中所^^性沸石选自丝光沸石、pentasi 1沸石、具有斜方晶体结构的带有直的12元环通#交叉的8元环遞道的沸石、具有斜方晶体结构的带有通itit弦形通il^接的直的IO元环遞道的沸石以及它们的组合，所ii^性沸石还;R!v^素周期表中第VIIB、 VIII和IB族的金属。
9、 权利要求1 iU5U'j要求3的方法，其中所逸医力是通过向所ii^器施加无氩压力源而产生的。
10、 柏^J要求1或;K^要求2或积力j要求3或4WJ要求9的方法，其中所狄iLm力源选自氮气、氩气、氦气，以及它们的组合。
11、 权利要求2的方法，其中步骤(a)包括在反应器中在，下将加热到至少大约200'C温度的山梨糖醇的水溶液与酸性沸石^^。
12、 相^要求2的方法，其中步骤(e)所述的预定的时间段是60分钟到360棘
全文摘要
公开了一种在酸性催化剂的存在下并且在不存在酶或加氢催化剂的条件下将含水的山梨糖醇转化成木糖醇和异山梨醇的方法。在该方法中，山梨糖醇溶液与酸性沸石起反应生成木糖醇和异山梨醇。
文档编号C07D493/00GK101675055SQ200880011201
公开日2010年3月17日 申请日期2008年4月2日 优先权日2007年4月6日
发明者C·勒基特, 刘爱国 申请人:苏德-化学公司