一种异山梨醇的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种异山梨醇的制备方法。以固体山梨醇为原料，固体酸性分子筛为催化剂；固体山梨醇和分子筛质量比为100︰1.0～5.0，在压力为‑0.02～‑0.06MPa、温度为120～200℃、熔融状态下催化反应2～6小时，得到异山梨醇。反应完成后，产物中异山梨醇的含量在80%以上。本发明专利技术的异山梨醇制备方法，催化剂用量少，催化剂可回收重复使用，反应选择性好，产率高，后处理简单。

Process for preparing isosorbide

The invention discloses a preparation method of isosorbide. Using solid sorbitol as raw material, solid acid molecular sieve catalyst; molecular sieve solid sorbitol and mass ratio of 100: 1 to 5, under the pressure of 0.02 ~ 0.06MPa, temperature is 120 to 200 DEG C, catalytic reaction in molten state 2 ~ 6 hours, get isosorbide. After completion of reaction, the content of isosorbide was more than 80%. The preparation method of isosorbide has the advantages of less catalyst consumption, recyclable catalyst, repeated use, good reaction selectivity, high yield and simple post-treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种异山梨醇的制备方法
本专利技术涉及山梨醇深加工的
，具体涉及一种异山梨醇的制备方法。
技术介绍
异山梨醇作为山梨醇的二次脱水衍生物，是一种新型生物基材料、用途广泛的化工中间体。异山梨醇药用价值显著，广泛应用于医药、食品、化工、饲料添加剂等行业。异山梨醇在聚合物改性及聚合物降解方面的应用已经开始，进一步扩展了异山梨醇的应用领域。异山梨醇可以通过山梨醇催化脱水得到，山梨醇可由淀粉、蔗糖、葡萄糖等可再生资源转化而得，且早已大规模工业化生产，工艺成熟，价格便宜。异山梨醇的传统制备方法多采用酸性催化剂催化法。这些方法中，常用的催化剂有：液体酸（如硫酸、磷酸等）、固体酸（金属盐及改性金属氧化物及杂多酸等）及酸性离子交换树脂等。液体酸催化法生产异山梨醇污染大、设备腐蚀严重，产物分离困难。美国专利US6407266公开了一种制备异山梨醇的方法，使用70%的液体山梨醇作原料，浓硫酸作催化剂，通入氮气替代有机溶剂进行脱水反应。用该方法制造异山梨醇，工艺复杂，能耗高。公开号CN103980286A的中国专利文献公开了一种制备异山梨醇的方法，该方法采用聚磷酸作催化剂，高温反应后，异山梨醇和水形成气态混合物，然后将异山梨醇和水依次冷凝，得到异山梨醇。该方法工艺流程长，设备繁多。中国专利CN102757445公开了一种制备异山梨醇的方法，该方法采用全氟磺酸树脂和碳基钯混合物作催化剂，以氢气为防碳化剂，经脱水、中和、脱色、电渗析脱盐、浓缩萃取、结晶得异山梨醇。该方法所用的催化剂价格高，且工艺流程长，反应中用氢气作为保护气，氢气为易燃易爆气体，增加了操作过程的危险性。中国专利CN101492457公开了一种制备异山梨醇的方法，该方法采用金属氧化物固体催化剂，催化山梨醇制备异山梨醇，所用金属催化剂价格贵，催化剂的选择性也不高，最高仅为63.49%。
技术实现思路
针对上述异山梨醇制备方法存在的不足，本专利技术提供了一种简易实用的异山梨醇制备方法。本专利技术所用的催化剂为β-分子筛，粒状或粉末状，粒径为0.05～5.0mm。β-分子筛市场有售。分子筛经过滤后收集，煅烧后重复使用。本专利技术的异山梨醇制备方法，催化剂用量少，反应原料固体山梨醇和催化剂的重量比为100︰1.0～5.0；所用的催化剂为异相催化剂，有别于使用均相催化剂，最大的好处是解决了均相催化剂与产物分离困难，导致回收困难，甚至无法回收，只能通过繁杂的过程将其除去，带来严重的环境污染问题。本专利技术所用的催化剂用量少，反应完成后的催化剂经简单处理即可重复利用5～6次，降低生产成本。本专利技术所采取的技术方案为：以固体山梨醇为原料，固体酸性分子筛作为催化剂，固体山梨醇和分子筛质量比为100︰1.0～5.0，在压力为-0.02～-0.06MPa、温度为120～200℃、熔融状态下催化反应2～6小时，得到异山梨醇。反应完成后，产物中异山梨醇的含量为75～85%，山梨醇的转化率99～100%。本专利技术的异山梨醇制备方法，催化剂用量少，催化剂可回收重复使用，反应选择性好，产率高，后处理简单。附图说明图1为实施例1中固体山梨醇原料的高效液相色谱图。图2为实施例1中反应产物异山梨醇液的高效液相色谱图。图3为实施例2中反应产物异山梨醇液的高效液相色谱图。具体实施方式通过下述具体实施案例并结合附图进一步阐述异山梨醇的制备过程。该实施案例仅为本专利技术所述内容的优化方案之一，本专利技术并不受到该实施例的任何限制。实施案例中，所用的原料为固体山梨醇，纯度为98.0～99.0%，购于国内固体山梨醇生产厂。固体山梨醇在国内有大量生产和销售。反应所用的主要设备有：1L旋转蒸发器、电热恒温油浴锅、水环式真空泵等。实施例1（1）加料混合称取固体山梨醇100g，放入1L旋转蒸发器内；称取固体酸性催化剂β-分子筛3g，放入同一旋转蒸发器内，启动旋转蒸发器，混合均匀。（2）脱水反应用电热恒温油浴锅加热升温，同时抽真空，将固体山梨醇加热至熔融状态。在180℃、压力-0.05±0.01MPa、蒸发器的转数150转/分的条件下反应4小时。反应过程中，收集随抽真空而排出的冷凝水，用于稀释反应完成后的产物。（3）脱色过滤反应完成后，向反应产物中加入反应中收集的冷凝水，然后加入纯化水稀释至质量百分浓度45%，过滤，将催化剂分离出来。分离出的催化剂经焙烧后，重复使用。滤液用活性炭脱色、过滤后，用高效液相色谱仪检测，结果为：异山梨醇含量83.32%，一脱水山梨醇含量13.11%，其它杂质含量3.57%，山梨醇已全部转化。反应产物异山梨醇液的高效液相色谱图如图2所示。实施例2（1）加料混合称取固体山梨醇150g，放入1L旋转蒸发器内；称取固体酸性催化剂β-分子筛4.8g，放入同一旋转蒸发器内，混合均匀。（2）脱水反应用电热恒温油浴锅加热升温，同时抽真空。将固体山梨醇加热至熔融状态，在190℃、压力-0.05±0.01MPa、蒸发器的转数150转/分的条件下反应5小时。反应过程中，收集随抽真空而排出的冷凝水，用于稀释反应完成后的产物。（3）脱色过滤反应完成后，向反应产物中加入反应中收集的冷凝水，然后加入纯化水稀释至质量百分浓度45%，过滤，将催化剂分离出来。分离出的催化剂经焙烧后，重复使用。滤液用活性炭脱色、过滤后，用高效液相色谱仪（HPLC）检测，结果为：异山梨醇含量81.99%，一脱水山梨醇含量14.20%，其它杂质含量3.81%，山梨醇已全部转化。反应产物异山梨醇液的高效液相色谱图如图3所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异山梨醇的制备方法，其特征在于，以固体酸性分子筛作为催化剂，在真空、高温条件下，固体山梨醇进行脱水反应，得到异山梨醇。

【技术特征摘要】
1.一种异山梨醇的制备方法，其特征在于，以固体酸性分子筛作为催化剂，在真空、高温条件下，固体山梨醇进行脱水反应，得到异山梨醇。2.根据权利要求1中所述一种异山梨醇的制备方法，其特征在于：以固体山梨醇为原料，所述固体山梨醇含量为98.0～100.0%。3.根据权利要求1中所述一种异山梨醇的制备方法，其特征在于：以固体酸性分子筛为催化剂，所述分子筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑛，吴鹏，伍玉碧，曹嫒，周秀梅，杜小霞，贾红程，
申请(专利权)人：南京凯通粮食生化研究设计有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32