CN101948451B - 高纯度1,4-失水山梨醇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
高纯度1，4-失水山梨醇的制备方法，其特征在于，以山梨醇为原料，经两次脱水，三次结晶，步骤如下：(1)在反应容器中加入多元醇；(2)搅拌，升温，减压脱去游离水；(3)降温并加入一种酸性催化剂；(4)搅拌，升温，减压脱去一分子水；(5)中和、过滤分离催化剂；(6)脱色；(7)在低级醇中三次结晶，制得含量大于99％的失水山梨醇。本发明提供的高纯度1，4-失水山梨醇的制备方法，填补了1，4-失水山梨醇的工业生产技术的空白，本方法所生产的1，4-失水山梨醇，可以用于合成高纯度的司盘、吐温、山梨坦脂肪酸酯或聚山梨酯等表面活性剂，本方法所生产的1，4-失水山梨醇合成的聚山梨酯80，能够满足注射级药用辅料的标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种环醚的制备方法，所述的环醚是1，4-失水山梨醇。工业山梨醇经二次脱水，先制得1，4-失水山梨醇，然后用结晶的方法，制得高纯度的1，4-失水山梨醇，结晶所用的溶剂是甲醇或其它低级醇。
技术背景
1，4-失水山梨醇，通常称为失水山梨醇，是山梨醇分子内失去一分子水得到的产物，是一种环醚类化合物。1，4-失水山梨醇分子中有四个羟基，可以进行醚化反应和酯化反应，例如，与环氧乙烷乙氧基化反应，生成聚氧乙烯失水山梨醇醚，与多种脂肪酸酯化，合成司盘类化合物。这些化合物都具有优良的表面活性，所以，1，4-失水山梨醇在表面活性剂工业上具有广泛的应用。
1，4-失水山梨醇的分子结构如下式所示：
工业山梨醇为70％的水溶液，在合成失水山梨醇时，先要把游离水脱去，一般用升温和减压的方法脱去游离水。
山梨醇的脱水是一个比较复杂的过程，有分子内脱水，也有分子间脱水。分子内脱水主要为1，4-脱水，除此以外，还有2，5-脱水、3，6-脱水、1，6-脱水等脱水方式，分别生成不同的失水山梨醇；而分子间脱水会生成聚糖苷类化合物。另外，在同一脱水条件下，1，4-失水山梨醇还能进一步脱水生成异山梨醇。因此，制备1，4-失水山梨醇时，既要掌握好反应条件，又要选择合适的分离、精制条件。
山梨醇在酸性催化剂作用下失水，是一种已知的方法。山梨醇是直链六碳醇，分子中有六个羟基，失水时，除生成1，4-失水山梨醇外，还同时生成多种失水化合物，如2，5-失水山梨醇、1，6-失水山梨醇等，而且1，4-失水山梨醇在同一反应条件下，还能进一步失水，生成异山梨醇，此外，山梨醇分子间也能失水，生成聚糖苷类化合物。所以，山梨醇失水生成的产物是非常复杂的混合物，以这种混合物生产的下游产品，存在两大问题，一是生产工艺不 稳定，难控制，造成产品质量不稳定；二是产品成分复杂，质量不高，影响并限制了下游产品的应用范围。例如，用现有工艺生产的聚山梨酯80，不能满足医药上所需的注射级药用辅料的标准。因此，制备高纯度1，4-失水山梨醇是一个意义重大而又迫切的研究工作。
迄今为止，国内外市场尚未见到1，4-失水山梨醇商品供应。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯度1，4-失水山梨醇的制备方法。包括合成、精制、结晶等几个步骤。填补了1，4-失水山梨醇的工业生产技术的空白，本方法所生产的1，4-失水山梨醇，可以用于合成高纯度的司盘(山梨坦脂肪酸酯)、吐温(聚氧乙烯(20)山梨坦脂肪酸酯或聚山梨酯)等表面活性剂，用本方法所生产的1，4-失水山梨醇合成的聚山梨酯80，能够满足医药上所需的注射级药用辅料的标准。
完成上述发明任务的方案是，一种高纯度1，4-失水山梨醇的制备方法其特征在于，步骤如下：
(1)在反应容器中加入工业品山梨醇；
(2)搅拌，升温，减压脱去游离水；
(3)降温并加入一种酸性催化剂；
(4)搅拌，升温，减压脱去一分子水；
(5)中和、过滤分离催化剂；
(6)脱色；
(7)在低级醇中三次结晶，制得含量大于99％的失水山梨醇。
以上方法中，
脱游离水的过程是在表压-0.01MPa真空下，逐步升温，温度从室温升高到120℃，至无水蒸出为止。
山梨醇脱去游离水后，降温到90℃，加入催化剂，选用的催化剂有硫酸或亚磷酸，催化剂的用量为山梨醇重量的1％～3％。
在-0.01MPa的真空下继续升温脱水，温度从90℃到150℃，控制脱水量，得到1，4-失水山梨醇的混合物。
降温并加水稀释，加碱中和，必要时过滤除去中和生成的盐。
中和所用的碱为氢氧化钙或氢氧化钠；
再加入活性炭脱色，活性炭的用量约为物料的2％，在50℃～60℃搅拌2小时，过滤除去活性炭，得到无色透明的溶液。
真空升温脱水，水蒸去以后，降温到60℃以下，加入低级醇，继续降温，析出1，4-失水山梨醇粗品，过滤，分离出粗品。
所述的低级醇推荐采用甲醇。
用同样的方法，将粗品在甲醇中进行二次结晶和三次结晶，产品经烘干后，得到含量大于99％的1，4-失水山梨醇。
本发明供的高纯度1，4-失水山梨醇的制备方法，填补了1，4-失水山梨醇的工业生产技术的空白，本方法所生产的1，4-失水山梨醇，可以用于合成高纯度的司盘(山梨坦脂肪酸酯)、吐温(聚氧乙烯(20)山梨坦脂肪酸酯或聚山梨酯)等表面活性剂，用本方法所生产的1，4-失水山梨醇合成的聚山梨酯80，能够满足医药上所需的注射级药用辅料的标准。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。但是，本发明实施例所述制备方法，只是为了说明本发明，而不是对本发明的限制。用同样的原理，仅作简单的变化，所采用的方法仍属于本发明要求保护的范围。
具体实施方式
实施例1，
在2000毫升三口瓶中加入1400g山梨醇，抽真空(水泵)，表压-0.01MPa，加热升温，温度从室温升高到120℃，共脱水2小时。降温到90℃，加入50g亚磷酸，在减压条件下慢慢升温脱水，脱水时，保持真空度为-0.01MPa，最高温度142℃，共脱水6小时，冷却后加1400ml水稀释，用氢氧化钙中和，过滤除去生成的钙盐。水溶液加28g活性炭脱色，过滤除去活性炭，滤液减压浓缩，得到842.5g失水山梨醇粗品，粗品经液相色谱分析，含量73.74％，收率70％。
实施例2～6
与实施例1相同，但有适当变化，实验结果列在下表：
实施例7
把实施例1制得的1，4-失水山梨醇粗品800g，与320g甲醇混合，加热到60℃，混合均匀，搅拌，逐步降温到20℃，析出晶体，过滤得到520g一次结晶粗品，含量提高到87％；520g一次结晶粗品，与156g甲醇混合，按上面同样的方法结晶，得到312g二次结晶粗品，含量提高到94％；312g二次结晶粗品，与94g甲醇混合，按上面同样的方法结晶，得到150g三次结晶产物，HPLC分析，产物含量99.23％。
实施例8
以1400g工业山梨醇为原料，实验过程与以上实施例基本相同，但有以下改变：第(4)步脱水温度为150℃，真空度为表压-0.01MPa。脱水催化剂为亚磷酸；脱水催化剂的用量为原料山梨醇重量的1％。第(5)步中中和所用的碱为氢氧化钠。第(7)步中三次结晶所用的低级醇为乙醇。得到138g1，4-失水山梨醇，含量99.42％。
实施例9
与以上实施例基本相同，但有以下改变：第(4)步脱水温度为90℃。催化剂亚磷酸的用量为原料山梨醇重量的3％。
实施例10
与以上实施例基本相同，但有以下改变：第(4)步脱水温度为110℃；脱水催化剂的用量为原料山梨醇重量的2％。同时省略过滤除去中和生成的盐。
Claims (2)
1.一种高纯度1,4-失水山梨醇的制备方法，其特征在于，以山梨醇为原料，经两次脱水，三次结晶，步骤如下：
⑴ 在反应容器中加入多元醇；
⑵ 搅拌，升温，减压脱去游离水；
⑶ 降温并加入一种酸性催化剂；
⑷ 搅拌，升温，减压脱去一分子水；
⑸ 中和、过滤分离催化剂；
⑹ 脱色；
⑺ 在甲醇中三次结晶，制得含量大于99%的失水山梨醇；
第⑴步加入的多元醇为工业品山梨醇；
第⑵步脱水温度为室温～120℃，真空度为表压-0.01MPa；
第⑷步脱水温度为90℃～150℃，真空度为表压-0.01MPa；
第⑶步中加入的催化剂为亚磷酸；脱水催化剂的用量为原料山梨醇重量的1%～3%。
2.根据权利要求1所述的高纯度1,4-失水山梨醇的制备方法，其特征在于， 第⑸步中中和所用的碱为氢氧化钙或氢氧化钠。
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| 李晓光等.失水山梨醇油酸酯合成新工艺.《化工时刊》.2009,第23卷(第3期),第33-35页. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015156846A1 (en) * | 2014-04-10 | 2015-10-15 | Archer Daniels Midland Company | Dehydration of a sugar alcohol with mixed combination of acid catalysts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101948451A (zh) | 2011-01-19 |
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Inventor after: Wu Renrong Inventor after: Gao Zhengsong Inventor after: Shen Deyuan Inventor after: Jia Jianguo Inventor after: Zhou Xiajuan Inventor before: Wu Renrong Inventor before: Gao Zhengsong Inventor before: Jia Jianguo Inventor before: Zhou Xiajuan |
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Owner name: NANJING WELL BIOCHEMICAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: WEIER CHEMICAL CO., LTD., NANJING Effective date: 20130917 |
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Effective date of registration: 20130917 Address after: 210047, No. 99 Hexi Road, Nanjing chemical industry park, Jiangsu, Nanjing Patentee after: Nanjing Well Biochemical Co., Ltd. Address before: 2B-5-1, No. 210038, East Nanjing Chemical Industrial Park, Taiping Village, central gate, Jiangsu, Nanjing Patentee before: Weier Chemical Co., Ltd., Nanjing |
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Denomination of invention: Preparation of High Purity 1,4-Loss Sorbitol Effective date of registration: 20160518 Granted publication date: 20130306 Pledgee: Bank of Nanjing, Zhujiang branch, Limited by Share Ltd Pledgor: Nanjing Well Biochemical Co., Ltd. Registration number: 2016990000405 |
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Date of cancellation: 20171018 Granted publication date: 20130306 Pledgee: Bank of Nanjing, Zhujiang branch, Limited by Share Ltd Pledgor: Nanjing Well Biochemical Co., Ltd. Registration number: 2016990000405 |
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