一种山梨醇的制备方法技术

本发明专利技术属于化学合成领域，尤其涉及一种山梨醇的制备方法。本发明专利技术提供的制备方法包括以下步骤：将葡萄糖、催化剂和反应介质加入反应釜，之后向反应釜充氢，加热反应，得到山梨醇；所述催化剂为半三明治型铱络合物。本发明专利技术提供的制备方法以半三明治型铱络合物作为反应催化剂，可在相对温和的反应条件下使反应保持较高的选择性和稳定性，从而获得较高的山梨醇制备产率。实验结果表明，采用本发明专利技术提供的方法制备山梨醇的产率最高可达95.6％。

A preparation method of sorbitol

The invention belongs to the field of chemical synthesis, in particular to a preparation method of sorbitol. The preparation method of the invention includes the following steps: adding glucose, catalyst and reaction medium into a reaction kettle, then filling hydrogen into a reactor and heating reaction to get sorbitol; the catalyst is a semi sandwich iridium complex. The preparation method of the invention is a half sandwich iridium complex as a reaction catalyst, which can maintain high selectivity and stability under relatively mild reaction conditions, thereby obtaining higher sorbitol yield. The experimental results show that the maximum yield of sorbitol is up to 95.6% by using the method provided by the invention.

【技术实现步骤摘要】
一种山梨醇的制备方法
本专利技术属于化学合成领域，尤其涉及一种山梨醇的制备方法。
技术介绍
2004年，美国能源部认定D-山梨糖醇为可从生物质中提取出的十二种最重要的附加值化学品之一，通过其所得到的烷烃类化合物可用于液态生物燃料的制备。D-山梨糖醇作为一种优良的商业化学品基础材料，是一种重要的添加剂和中间体。在制药领域，其是合成维生素C的重要原料，可应用于复合维生素制剂、利尿药的配制；化妆品工业中主要用作润滑剂和湿度调节剂。在皮革、冶金和和造纸等工业中可用作柔软剂、胶粘剂和金属表面处理剂等。在餐饮行业中，D-山梨糖醇作为一种很重要的糖类替代品，全球年生产量超过800000吨.。此外，其可以进一步降解为一系列石油化工行业下游产品，极大提高了D-山梨糖醇的附加值。目前，已报到的葡萄糖加氢催化体系主要非均相催化为主，较多采用的是铂，钌，镍作为中心金属，负载于活性炭、金属氧化物等载体上。Lazaridis(CatalysisToday257(2015):281-290.)报道使用的1wt％Pt/AC催化剂实现了在较低氢压1.6MPa下葡萄糖的高选择性转化，但180℃的反应温度相对较高。Perrard(AppliedCatalysisA:General,2007,331:100-104.)报道的Pt/C催化剂在100℃、8MPa氢压下D-山梨糖醇的选择性>99.5％，但氢压过高。LuLin(Carbohydrateresearch346.11(2011):1327-1332.)通过浸渍-甲醛还原方法制备了Ru/MCM-41催化剂并对葡萄糖催化加氢进行了研究，在120℃、3MPa的条件下反应1.5h得到90％的D-山梨糖醇收率，然而1.5小时后产率开始下降，目标产物的选择性逐渐变差。因此，探究一种选择性高、稳定性好、反应条件温和的山梨醇的制备方法，是本领域亟待攻克的技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种山梨醇的制备方法，该方法选择性高、稳定性好，且反应条件温和。本专利技术提供了一种山梨醇的制备方法，包括以下步骤：将葡萄糖、催化剂和反应介质加入反应釜，之后向反应釜充氢，加热反应，得到山梨醇；所述催化剂为半三明治型铱络合物。优选的，所述半三明治型铱络合物为式(I)结构络合物：优选的，所述催化剂和葡萄糖的质量比为(0.01～0.05)：1。优选的，所述反应介质为水。优选的，所述葡萄糖和反应介质的用量比为(50～150)mg：(1～3)mL。优选的，充氢后反应釜的压力为1～5MPa。优选的，所述反应的温度为80～150℃。优选的，所述反应的时间为1～12h。优选的，所述反应在搅拌条件下进行。优选的，所述搅拌的转速为500～1500转/min。与现有技术相比，本专利技术提供了一种山梨醇的制备方法。本专利技术提供的制备方法包括以下步骤：将葡萄糖、催化剂和反应介质加入反应釜，之后向反应釜充氢，加热反应，得到山梨醇；所述催化剂为半三明治型铱络合物。本专利技术提供的制备方法以半三明治型铱络合物作为反应催化剂，可在相对温和的反应条件下使反应保持较高的选择性和稳定性，从而获得较高的山梨醇制备产率。实验结果表明，采用本专利技术提供的方法制备山梨醇的产率最高可达95.6％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的催化剂的核磁共振氢谱图；图2是本专利技术实施例提供的催化剂的核磁共振碳谱图；图3是本专利技术实施例1提供的反应产物的HPLC图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种山梨醇的制备方法，包括以下步骤：将葡萄糖、催化剂和反应介质加入反应釜，之后向反应釜充氢，加热反应，得到山梨醇；所述催化剂为半三明治型铱络合物。在本专利技术中，优选将葡萄糖、催化剂和反应介质加入反应釜。其中，所述催化剂为半三明治型铱络合物，优选为式(I)结构络合物：在本专利技术中，所述反应介质优选为水；所述催化剂和葡萄糖的质量比为优选(0.01～0.05)：1，更优选为0.02：1；所述葡萄糖和反应介质的用量比优选为(50～150)mg：(1～3)mL，更优选为100mg：2mL。之后向反应釜充氢，充氢后反应釜的压力优选为1～5MPa，更优选为2～3MPa。在本专利技术中，为了保证反应釜内没有其他气体，优选先用氢气置换反应釜内的气体数次，然后在充氢到要求压力。充氢完毕后，对反应釜加热，进行反应。其中，所述反应釜的升温速率优选为5～15℃/min，更优选为10℃/min；所述反应的温度优选为80～150℃，更优选为100～120℃；所述反应的时间优选为1～12h，更优选为2～6h。在本专利技术中，所述反应的时间是指反应釜升温到反应要求的温度后至反应结束的时间。在本专利技术中，所述反应在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为500～1500转/min，更优选为900转/min。反应结束后，得到山梨醇。本专利技术提供的制备方法以半三明治型铱络合物作为反应催化剂，可在相对温和的反应条件下使反应保持较高的选择性和稳定性，从而获得较高的山梨醇制备产率。实验结果表明，采用本专利技术提供的方法制备山梨醇的产率最高可达95.6％。为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。下述实施例中，所用催化剂均为式(I)结构络合物，制备过程包括：将0.6mmol[Cp*IrCl2]2和1.2mmolAg2SO4一起加入到5mL去离子水中，溶液在室温下搅拌10h，将沉淀物AgCl过滤除去，将溶液真空旋干，得到[Cp*Ir(H2O)3]SO4固体粉末。用10mL水将0.1mmol的[Cp*Ir(H2O)3]SO4溶解，在氩气氛围下加入0.1mmol联吡啶配体，室温搅拌12h，将溶液真空旋干，得到的固体经真空干燥，得到目标催化剂。对上述制备的催化剂进行NMR(核磁共振)分析，结果如图1和2所示，图1是本专利技术实施例提供的催化剂的核磁共振氢谱图，图2是本专利技术实施例提供的催化剂的核磁共振碳谱图，通过图1和图2可以看出，本专利技术实施例提供的催化剂具有式(I)结构。下述实施例中，所以反应容器为不锈钢高压反应釜(PARR,0.01L)。下述实施例中，定性与定量检测仪器如下：高效液相色谱(HPLC)为日立L-2000，液相色谱柱为CosmosilSugar-D，检测器为AlltechELSD2000ES蒸发光检测器；液相条件：SUGARSH1011柱，流动相：水，流速：0.5ml/min，柱温：50℃。实施例1按照如下反应过程制备山梨醇：具体为：称取100mg葡萄糖与2mg的催化剂于反应釜内混合，加入2mL水，密封反应釜，用氢气置换反应釜内气体三次，然后通入3MPa的氢气，密封。将反应釜置于磁力搅拌器上，开启搅拌器至转速为900转/min，以10℃/min的升温速率升温至120℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山梨醇的制备方法，包括以下步骤：将葡萄糖、催化剂和反应介质加入反应釜，之后向反应釜充氢，加热反应，得到山梨醇；所述催化剂为半三明治型铱络合物。

【技术特征摘要】
1.一种山梨醇的制备方法，包括以下步骤：将葡萄糖、催化剂和反应介质加入反应釜，之后向反应釜充氢，加热反应，得到山梨醇；所述催化剂为半三明治型铱络合物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述半三明治型铱络合物为式(I)结构络合物：3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂和葡萄糖的质量比为(0.01～0.05)：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应介质为水。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述葡...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅尧，龚宝祥，邓晋，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34