專利名稱：山梨糖醇的轉(zhuǎn)化方法
山梨糖醇的轉(zhuǎn)化方法 在先申請的交叉引用本申請要求享受于2007年4月6曰申請的美國臨時(shí)專利申請 60/910， 595的優(yōu)先^又，^jt匕引為;^考。
背景狄
本開發(fā) ' ' 糸一 、，
醇和異山梨醇的方法。具體地，該方法包括在大約250X:的溫度下在維持在約 65巴到約80 e^力下的A^器中，使山梨糖醇7X^液與酸l"生沸石vMl而以高產(chǎn) 率生^MI醇和異山梨醇。 賄技術(shù) ;Mt醇因?yàn)樗谑称饭I(yè)中的廣;^用而十分有名。例如^4t醇通 常存在于日常飲料、口絲、冰洪淋、焙烤的貨物和果射'J品中。才娥2000年 的數(shù)據(jù)，械醇的全球市場估計(jì)為9. 7億英鎊、銷售量為1， 397， 000噸。異山梨醇，或1， 4-3, 6-WL7K-D-山梨糖醇，特別是^或^^酸酯 4b^物形式，因它的治療用途而;0^斤周知。異山梨醇已經(jīng)顯示具有在聚合物和 共聚物、尤其狄酯聚絲和共聚物的制造中作為牟本的用途。由異山梨醇制 成的聚^傾向于顯示高的透明'f^^A^強(qiáng)度。生產(chǎn);Mt醇的通常方法是通過多步驟的方法，包括水解包含木, 的材料以生^4t、然后將 #轉(zhuǎn)化^#醇，通常是存在鎳催化劑例如雷尼 鎳的條降下進(jìn)行。雖然這個(gè)方法獲得預(yù)期的轉(zhuǎn)化，但是這個(gè)方法拔法昂貴且低
效，因?yàn)楸仨歁多的A^副產(chǎn)品中分離出;Mt醇?；蛘撸琟4t醇可由糖的酶
轉(zhuǎn)^#到。然而這些方法i^殳有被汪明在工業(yè)M^肚有效。生產(chǎn)異山梨醇的通常方法是將山梨糖醇與酸f生催化劑例如石iil^性催 化劑或酸性沸石接觸，接著分離和提純。這個(gè)方法獲得預(yù)期的轉(zhuǎn)化，但是^f主 昂貴和難以保持工業(yè)別莫，因?yàn)樵赼期間需^^朱持高真空?；蛘?，異山梨醇 可由山梨糖醇的水溶液與酸J"生催化劑(包括酸性沸石和酸穩(wěn)定的加氫催化劑)在高于ioox:的溫度下在氫氣u中a得到。然而這個(gè)方法^a生成產(chǎn)品的混合
物，以致于要,1^4一步分離和提純。
發(fā)明M ^f究;l在^^生催^i劑的存在下并JU殳有酶或加氫催化劑的條件下4f^水山梨糖^^化iU^t醇和異山梨醇的方法。在該方法中，在大約25(TC的溫度下在維持在約68巴到約80 e^力的a器中，使山梨糖醇7JCi^液與酸f生沸石組最終產(chǎn)品A^4t醇和異山梨醇。
附圖簡述

圖1是使用高壓斜目色譜數(shù)據(jù)繪制的圖，其顯示了隨著山梨糖醇與絲光沸石的A^，山梨糖醇、異山梨醇和^4t醇的相對i^:隨時(shí)間變化的數(shù)悟；[t)009]圖2是使用高壓液相色譜數(shù)據(jù)繪制的圖，其顯示了隨著山梨糖醇與
1. 5毫米擠出的pentasil沸石的反應(yīng)，山梨糖醇、異山梨醇和;MI醇的相對濃度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)；以及圖3是使用高壓斜目色iHfc據(jù)繪制的圖，其顯示了f^山梨糖醇與
2. 5毫米擠出的pentasil沸石的^，山梨糖醇、異山梨醇和;Mt醇的相對濃度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。
發(fā)明詳迷本開^A將山梨糖醇轉(zhuǎn)化為^4t醇和異山梨醇的方法。該方法在沒有貴金屬或酶或加氬催化劑的情況下，在至少大約200'C的溫度下和65巴到85
巴的壓力下，使山梨糖醇的7jC溶液與酸性催化劑^J^。該山梨糖醇溶液^i^水中包含大約25 wt。/。的山梨糖醇。然而，預(yù)期山梨糖醇的濃度可以從大約10 wrt到大約80 wt%。該方法的酸性催化劑^i^l酸性沸石。可用于該方法的酸性沸石的例子包^1^是不限于絲光沸石、pentasil沸石、具有斜方晶體結(jié)構(gòu)的帶有直的12元環(huán)通#交叉的8元環(huán)通道的沸石、具有斜方晶體結(jié)構(gòu)的帶有通itjE弦形通iti^接的直的10元頓道的沸石。該酸性沸石應(yīng)當(dāng)不包"^fi^貴金屬，例如元素周期表中第VIIB、 VIII和IB族的金屬。所述山梨糖醇溶#升高了的溫度下在壓力下伴l^，與所述酸性沸石A^。在第一實(shí)施方案中，山梨糖醇溶餘酸性催化劑可批大約15'C到大約40'C的溫度下在反應(yīng)器中混合。該M器被密封以使得^I在壓力下進(jìn)行。利用無H^力源將^^器中的壓力調(diào)節(jié)在65巴和85巴之間。因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)坎益，4侏薦的無氬壓力源為氮?dú)?，但是也可以偵?M頁域已知的對化學(xué)反應(yīng)通常是惰性的無氣體，例如且不限于氬U氦氣。在調(diào)整itS力和W^率后，將^溶液的溫度升高到至少大約200'C的預(yù)定溫度，^#在該預(yù)定的溫度的10'C范圍內(nèi)直到該^完成。在一個(gè)^f義的實(shí)施方案中，將山梨糖醇溶^口熱到至少大約200'C的溫度，并在反應(yīng)器中加A^斤iim性催化劑，密刮該反應(yīng)器并將壓力調(diào)節(jié)至65巴和85巴之間，###^亥溶;^顯度以及##^。在她的實(shí)施方案，將^過程中的壓力##在68巴和80 a間，并且將AJI溫度保^^在大約250'C。所述山梨糖醇溶液與所述酸性催化劑A^預(yù)定的時(shí)間段，to大約60^4中到大約360 ^1中。通#出液^#^并利用^4頁域的已知技術(shù)例如高壓斜目色鐠法(HPLC)分析樣品可以監(jiān)^L^ii^完成。下面另J^開發(fā)的方法的代^^生實(shí)施例。提供這些實(shí)施例是為了進(jìn)一步i^k^釋本發(fā)明而不打算或不能用來限制;^發(fā)明的范圍。實(shí)施例1:將包含大約25 wt。/。山梨糖醇的大約300毫升的山梨糖醇水:^^r口Wj^"有大約IO克1. 5毫米擠出物形式的pentasil沸石的混合槽內(nèi)。密封所述槽，^^氮^P壓力提升至68巴和80巴之間，并控制溫度以##在大約250'C。每隔大約60^4中的時(shí)間段取出液^#品直到360^4中，并在預(yù)處理^r釋之昏，通過高壓'斜目色譜法(HPLC)進(jìn)行分析，以測^存的山梨糖醇和生成的產(chǎn)物的相對濃度。在大約250分鐘以后，大約92. 5%的山梨糖醇發(fā)生轉(zhuǎn)化，并且產(chǎn)物混^^勿包含大約47. 0°/。的異山梨醇和28. 6°/ 的木糖醇.實(shí)施例2 :遵循實(shí)施例1的步驟，不同^t在于用2. 5毫米擠出物形式的pentasil沸石代替1. 5毫米擠出物pentasil沸石。在大約235分鐘以后，大約84.5%的山梨糖醇;^轉(zhuǎn)化，并且產(chǎn)品;f^^包含大約25. 3%的異山梨醇和64. 7。/。的;MI醇。實(shí)施例3:遵循實(shí)施例l的步驟，不同^t在于用絲光沸石^R替1.5毫米擠出物pentasil沸石。在大約350 ^4中以后，大約84. 8%的山梨糖醇紐轉(zhuǎn)化，并且產(chǎn)物^^包含大約39. 8%的異山梨醇和38. 2%的械醇。在該^JS
中也生成了氣態(tài)的二IUt^?？梢岳斫獾氖?，本領(lǐng)域技;^v員可以對本i^斤顯示和描述的實(shí)施方案進(jìn)^f務(wù)改而沒有離開本發(fā)明的范圍。例如，可以預(yù)料水溶液中的山梨糖醇濃度可以增加或降低而不會(huì)影響所得到的產(chǎn)物混合物。
權(quán)利要求
1、將含水的山梨糖醇轉(zhuǎn)化成木糖醇和異山梨醇的方法，包括使山梨糖醇水溶液與酸性沸石在維持在65巴到85巴壓力下的反應(yīng)器中反應(yīng)，并且保持反應(yīng)溫度至少為200℃，并且其中該方法是在沒有酶或加氫催化劑的條件下進(jìn)行的。
2、 #^水的山梨糖5|#化^4#醇和異山梨醇的方法，包才舌以下步驟(a) 在^jS器中在微下將溫JL^ 15'C到40'C的山梨糖醇7jc驗(yàn)與酸I"生沸石齡；(b) 密封所ii^JI器；(c) 向所^^^器^>無氬壓力源并##攪拌，直到所^應(yīng)器中的壓力在65巴和85巴之間；(d) 加熱所ii^應(yīng)器直到山梨糖醇的水ii^J'J達(dá)至少200'C的預(yù)定溫度；(e) 在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)4械所軀力在65巴和85巴之間并JL^斤iii顯度在所述預(yù)定溫度的10'C范圍之內(nèi)；和(f) 將所it^力減^LE 1巴并且將所必顯度f^f經(jīng)15'C到40'C，并且將木糖醇和異山梨醇與^f可殘余的含水的山梨糖#開，并且其中所#法是在沒有酶或加氬催化劑或元素周期表中第VIIB、 VIII和IB^Jr屬的^H牛下進(jìn)行的。
3、 #水的山梨糖^|#化^#醇和異山梨醇的方法，其14Ui由以下步Wi賦在維持在65巴到85 e^力的^器中使山梨糖醇的水溶液與酸f生沸石^!60^l中到360^^t，并iLf^p^溫度在250'C士10'C,其中所ii^性沸石選自絲光沸石、pentasil沸石、具有斜方晶體結(jié)構(gòu)的帶有直的12元環(huán)通道和交叉的8元環(huán)通道的沸石、具有斜方晶體結(jié)構(gòu)的帶有通過正弦形通iti^接的直的IO元環(huán)通道的沸石以及它們的組合。
4、 權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中所iiA^溫度維持在250。C士10。C。
5、 權(quán)利要求1或;MU'漆求2或^f'J要求3的方法，其中所iiA^器維持在68巴到80巴的壓力。
6、 權(quán)利要求1或^U'J要求2或權(quán)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或權(quán)利要求3或權(quán)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^^性沸石選自絲光沸石、pentasi 1沸石、具有斜方晶體結(jié)構(gòu)的帶有直的12元環(huán)通#交叉的8元環(huán)遞道的沸石、具有斜方晶體結(jié)構(gòu)的帶有通itit弦形通il^接的直的IO元環(huán)遞道的沸石以及它們的組合，所ii^性沸石還;R!v^素周期表中第VIIB、 VIII和IB族的金屬。
9、 權(quán)利要求1 iU5U'j要求3的方法，其中所逸醫(yī)力是通過向所ii^器施加無氬壓力源而產(chǎn)生的。
10、 柏^J要求1或;K^要求2或積力j要求3或4WJ要求9的方法，其中所狄iLm力源選自氮?dú)?、氬氣、氦氣，以及它們的組合。
11、 權(quán)利要求2的方法，其中步驟(a)包括在反應(yīng)器中在，下將加熱到至少大約200'C溫度的山梨糖醇的水溶液與酸性沸石^^。
12、 相^要求2的方法，其中步驟(e)所述的預(yù)定的時(shí)間段是60分鐘到360棘
全文摘要
公開了一種在酸性催化劑的存在下并且在不存在酶或加氫催化劑的條件下將含水的山梨糖醇轉(zhuǎn)化成木糖醇和異山梨醇的方法。在該方法中，山梨糖醇溶液與酸性沸石起反應(yīng)生成木糖醇和異山梨醇。
文檔編號C07D493/00GK101675055SQ200880011201
公開日2010年3月17日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者C·勒基特, 劉愛國 申請人:蘇德-化學(xué)公司