CN104736507B - 无水糖醇的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无水糖醇的制备方法，更具体地，涉及一种将氢化糖进行脱水反应而转换为无水糖醇后，按顺序进行一系列蒸馏、结晶化、脱色及离子交换树脂处理过程，从而以低成本、高效率制备最终纯度为99％以上高纯度的同时，离子含量、pH、电导率及颜色特性均优异的无水糖醇的方法。

Description

无水糖醇的制备方法
技术领域
本发明涉及一种无水糖醇的制备方法，更具体地，涉及一种将氢化糖进行脱水反应而转换为无水糖醇后，按顺序进行一系列蒸馏、结晶化、脱色及离子交换树脂处理过程，从而以低成本、高效率制备最终纯度为99％以上高纯度的同时，离子含量、pH、电导率及色彩特性均优异的无水糖醇的方法。
背景技术
氢化糖(亦称“糖醇”)为在糖类具有的还原性末端基上附加氢而获得的化合物。一般具有的化学式为HOCH2(CHOH)nCH2OH(其中，n为2至5的整数)，根据碳的数量分为丁糖醇(tetritol)、戊糖醇(pentitol)、己糖醇(hexitol)及庚糖醇(heptitols)(碳的数量分别为4、5、6及7)。其中，碳的数量为6的己糖醇包括山梨醇、甘露醇、艾杜醇、半乳糖醇等。山梨醇和甘露醇是效用性尤其高的物质。
无水糖醇呈分子内具有2个羟基的二醇(diol)形态，可以利用来源于淀粉的己糖醇来制备(例如，韩国授权专利第10-1079518号，韩国公开专利公报第10-2012-0066904号)。鉴于无水糖醇为源自可再生天然资源的环保物质，很久之前就备受关注，并且一直进行关于其制备方法的研究。目前，这些无水糖醇中由山梨醇制备的异山梨醇的产业应用范围最广。
无水糖醇的用途非常广，其用途为心脏及血管疾病治疗、斑片粘合剂()、簌口剂等药剂，化妆品产业中的组合物的溶剂，食品产业中的乳化剂等。并且，可以提高聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚氨酯、环氧树脂等高分子物质的玻璃化转变温度，并且具有改善上述物质的强度的效果。并且，由于是来源于天然物的环保材料，因此，在生物塑料等塑料产业中非常有用。并且，已知其可以用作粘合剂、环保增塑剂、生物降解性高分子、水溶性漆的环保溶剂。
如此，无水糖醇以多种的可利用性受到瞩目，并且在实际产业中的利用度也逐渐提高。然而，现有的无水糖醇的制备方法中，用于脱水反应的催化剂费用高，转换率、蒸馏及精制收率低。此外，在如上所述的无水糖醇的多种用途方面，要求提供一种不仅纯度高，而且离子含量、pH、电导率及颜色特性等均优异的无水糖醇。
发明内容
要解决的技术问题
本发明是为了解决前述的现有技术的问题而提出的，本发明所要解决的技术问题为提供一种以低成本、高效率制备最终纯度为99％以上高纯度的同时，离子含量、pH、电导率及色彩特性均优异的无水糖醇的方法。
技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种无水糖醇的制备方法，所述无水糖醇的制备方法包括以下步骤：(1)将氢化糖进行脱水反应而转换为无水糖醇；(2)对所述步骤(1)的反应结果液进行蒸馏；(3)对所述步骤(2)的结果蒸馏物(distillate)进行结晶化；(4)对所述步骤(3)的结果结晶化物(crystallite)进行脱色处理；(5)对所述步骤(4)的结果物用阳离子性离子交换树脂进行处理；以及(6)对所述步骤(5)的结果物用阴离子性离子交换树脂进行处理。
有益效果
根据本发明可以以低成本、高效率制备出最终纯度为99％以上高纯度的同时，离子含量为10ppm以下(更优选1ppm以下，例如，0.01至1ppm)、pH为6至8、电导率(越小越好)为10μs/cm以下(例如，0.01至10μs/cm)及YI值为0.1以下(例如，0.01至0.1)，离子含量显著降低，具有适当的pH，电导率显著低，颜色特性得到提高，非常适合用于各种用途的无水糖醇。
具体实施方式
以下，对本发明进行更详细的说明。
[第(1)步骤]本发明的无水糖醇的制备方法包括将氢化糖进行脱水反应而转换为无水糖醇的步骤。
所述氢化糖(hydrogenated sugar)通常亦称为糖醇(sugar alcoh ol)，表示在糖类具有的还原性末端基上附加氢而获得的化合物。氢化糖根据碳的数量分为丁糖醇、戊糖醇、己糖醇及庚糖醇(碳的数量分别为4、5、6及7)。其中，碳的数量为6的己糖醇包括山梨醇、甘露醇、艾杜醇、半乳糖醇等。山梨醇和甘露醇是效用性尤其高的物质。
本说明书中所述的“无水糖醇”表示通过任一方式在一个以上步骤中，从所述氢化糖的原内部结构中去掉一个以上的水分子而获得的任一物质。
本发明中优选将己糖醇作为氢化糖使用。更优选使用选自山梨醇、甘露醇、艾杜醇及它们的混合物的氢化糖，更优选使用将来源于淀粉的葡萄糖进行加氢反应而能够容易制备的山梨醇。
所述氢化糖通过脱水反应转换为无水糖醇。对于将氢化糖进行脱水的方法，没有特殊的限制，可以直接使用本技术领域所公开的公知的方法，或者适当地进行变形而使用。
将氢化糖脱水而转换为无水糖醇时，优选使用酸催化剂。
根据本发明的一具体例，可以将硫酸、硝酸、盐酸、对甲苯磺酸、磷酸等的单一酸催化剂用作所述酸催化剂，更优选使用硫酸。
根据本发明的另一具体例，可以将第1酸及第2酸的混合酸用作所述酸催化剂，更优选地，可以将硫酸用作第一酸、将选自对甲苯磺酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、苯磺酸、萘磺酸及硫酸铝中的一种以上的含硫的酸物质用作第二酸。
当使用混合酸时，第一酸:第二酸的比例(重量比)优选为1:9至7:3。当此比率小于1:9时(即，第一酸的量相对过少)，无水糖醇的生成率会下降；当大于7:3时(即，第一酸的量相对过多)，糖类高分子的生成会增多。
酸催化剂的使用量优选为每100重量份的氢化糖(例如，己糖醇)中使用0.5至10重量份。当酸催化剂量过少于每100重量份中使用0.5重量份时，转换为无水糖醇所需的时间会过长；当酸催化剂量超过10重量份时，可能会存在糖类高分子生成增多且转换率降低的问题。
根据本发明的一具体例，将氢化糖转换为无水糖醇的步骤可以在如上所述的酸催化剂存在的情况下，在105～190℃温度及1至100mmHg的压力条件下进行1～10小时，但并不限定于此。
在进行氢化糖的脱水反应时使用酸催化剂时，优选为反应结果液被中和。中和可以在完成脱水反应后通过降低反应结果液的温度(例如，100℃以下)并加入氢氧化钠等已知的碱性物质来进行。被中和的反应结果液的pH优选为6～8。
根据本发明的无水糖醇的制备方法的一优选具体例，氢化糖转换为无水糖醇步骤中的结果液可以在投入到蒸馏步骤之前被进行预处理。进行此预处理的目的在于去除残留在转换步骤的结果液中的水分及沸点低的物质，通常可以在90℃～110℃的温度及10mmHg～100mmHg的压力条件下，对转换步骤的结果液进行30分钟以上(例如，30分钟～4小时)的搅拌而进行，但并不限定于此。
对于本发明，作为所述转换反应结果物的无水糖醇，优选获得己糖醇的脱水物质双脱水己糖醇，更优选地，获得选自异山梨醇(1,4-3,6-双脱水山梨糖醇)、异甘露醇(1,4-3,6-双脱水甘露醇)、异艾杜醇(1,4-3,6-双脱水艾杜醇)及它们的混合物的无水糖醇。其中，异山梨醇的产业及医药利用度尤其高。
[第(2)步骤]本发明的无水糖醇的制备方法中，将所述步骤(1)的反应结果液进行蒸馏。
所述蒸馏步骤可以优选在100～250℃、更优选在100～200℃、进一步优选在110～170℃的温度条件，以及优选在10mmHg以下(例如，0.0001～10mmHg，更具体为0.0001～8mmHg)、更优选在5mmHg以下(例如，0.001～5mmHg)、进一步优选在1mmHg以下(例如，0.01～1mmHg，更具体为0.01～0.8mmHg)的压力条件下进行。当蒸馏温度低于100℃时，无水糖醇的蒸馏不能有效地实现，当蒸馏温度超过250℃时，无水糖醇的纯度将降低，并且颜色变深，因此难以脱色。当蒸馏压力高于10mmHg时，为了蒸馏出无水糖醇，需要调高蒸馏温度，但这种情况下会发生上述的问题。与此相反，为了降低蒸馏压力，还需要高真空装置费用，并且由于会降低蒸馏纯度，因此不优选过低的蒸馏压力。根据需要，蒸馏可以经过2次以上的步骤来实施。对于蒸馏的方法及装置，没有特别的限制，可以直接使用本技术领域所公开的公知的方法及装置，或者适当地进行变形而使用。例如，可以使用通常的冷凝式蒸馏器或蒸馏塔蒸馏器，也可以通过利用薄膜蒸馏器来实施。
[第(3)步骤]本发明的无水糖醇的制备方法中，对所述步骤(2)的结果蒸馏物进行结晶化。
对于结晶化的方法及装置，没有特别的限制，可以直接使用本技术领域所公开的公知的结晶化方法及装置，或者适当地进行变形而使用。具体地，例如，可以使用根据需要在升温的条件下将无水糖醇溶解于水、乙酸乙酯、丙酮、甲苯、苯、二甲苯、乙醇等的溶剂后降低溶液的温度而析出无水糖醇结晶的方法。也可以使用不使用溶剂的熔融结晶化方法。对于使用溶剂的结晶化，可以根据处理量及具体的设备条件适当地确定溶剂的种类、使用量及升温/冷却温度等。熔融结晶化时的温度条件也可以适当确定。根据本发明的一优选的具体例，将丙酮用作溶剂，并将溶剂和无水糖醇蒸馏液的重量以10:1至1:1的比例混合后，将溶液的温度提升至30℃以上之后再冷却至0℃，从而析出无水糖醇结晶，并将其与母液进行分离，从而得到结晶化物。为了提高无水糖醇的全部收率，可以将此时产生的结晶母液与浓缩而回收后结束转换的转换液混合后再次添加到蒸馏工序中。这可以使蒸馏收率提高，从而能够得到全面收率提高的效果。
对于化学物质产品的商业性制备，对于结晶化，现有的认识是为了提高其纯度而安排在生产工序的最后步骤进行。然而，本发明中，将结晶化步骤安排在蒸馏步骤之后，并后续进行脱色及离子交换树脂处理，从而可制备出不仅满足高纯度，而且离子含量、pH、电导率及颜色特性均优异的无水糖醇。通过采用包含此类特定顺序步骤的工序，可以减少脱色及离子交换树脂处理所需的材料(例如，活性炭和离子树脂)的量，尤其，可以获得适当地调节无水糖醇的pH的效果，而pH的适当调节在应用无水糖醇的高分子聚合中成为重要的因素。
[第(4)步骤]本发明的无水糖醇的制备方法中，对所述步骤(3)中获得的无水糖醇的结果结晶化物进行脱色处理。
脱色处理优选通过将得到的无水糖醇的结晶化物质溶于水(例如，蒸馏水)的水溶液与活性炭接触来实现。这时，活性炭的平均粒径优选为0.25至1.0mm，更优选为0.25至0.70mm。当活性炭粒子过小，其平均粒径小于0.25mm时，在柱(column)中进行脱色时，通液速度会大大降低，并且，会发生柱压力增加的问题。与此相反，如果活性炭粒子过大，其平均粒径大于1.0mm时，会存在结果物无水糖醇的离子含量及电导率及色度变高的问题。
对于无水糖醇水溶液和活性炭的接触方式，没有特别的限制。例如，可以通过使无水糖醇水溶液通过由活性炭填充的柱的方式来进行。也可以通过将无水糖醇水溶液和活性碳投入到反应器中搅拌一定时间而混合的方式来进行。根据本发明的一优选具体例，通过使无水糖醇水溶液通过由活性炭填充的柱的方式来进行脱色处理。
所述活性炭可以使用选自将木材、椰子等的植物界原料或选自对褐炭、火焰煤、沥青碳、无烟碳等的矿物界原料进行活性化而得到的活性炭中的一种以上。对于活性炭粒子的形态，没有特别限制，可以使用微细粒状(例如，平均粒径为0.25至0.75mm)、粒子状(例如，平均粒径为0.75mm以上)、粉末状(例如，平均粒径为0.25mm以下)等的形态。根据本发明的一优选的具体例，使用微细粒状的活性炭。为了提高活性炭的效率，可以使用经过洗涤等预处理的活性炭。
对无水糖醇纯度的要求，根据用途有所不同。食品或药品用途中，无水糖醇内不能存在对人体有害的不纯物。在聚合物用途中的要求光学性透明度的用途中，在合成及加工中不能含有引起显色或着色的不纯物。并且，也不能含有聚合物合成时使聚合度或聚合速度不需要地增加或降低的不纯物。本发明中，通过对经过蒸馏及结晶化而纯度得到提高的无水糖醇进行脱色处理，从而能够在根本上不降低其纯度的情况下，有效去除所述不纯物。
[第(5)步骤]本发明的无水糖醇的制备方法中，将所述步骤(4)的经脱色处理的结果物用阳离子性离子交换树脂进行处理。
步骤(4)步骤的结果物的阳离子性离子交换树脂处理，可以通过将脱色的结果液和阳离子性离子交换树脂进行接触来进行。这可以通过使脱色结果液通过由阳离子型离子交换树脂填充的柱的方式来进行。强阳离子性离子交换树脂(例如，TRILITE-SCR-B)、弱阳离子性离子交换树脂(例如，DIAION WK11)均可以用作阳离子性离子交换树脂，优选使用强阳离子性离子交换树脂。强阳离子性离子交换树脂优选使用选自H型(H form)强阳离子性离子交换树脂(例如，TRILITE-SCR-BH)及Na型(Na form)强阳离子性离子交换树脂(例如，TRILITE-SCR-B)中的一种以上。
[第(6)步骤]在本发明的无水糖醇的制备方法中，对所述步骤(5)的用阳离子性离子交换树脂处理的结果物接着用阴离子心离子交换树脂进行处理。
步骤(5)的结果液和阴离子性离子交换树脂的接触，可以通过使步骤(5)的结果液通过由阴离子性离子交换树脂填充的柱的方式来进行。强阴离子性离子交换树脂(例如，TRILITE AMP24)、弱阴离子性离子交换树脂(例如，DIAION WA10)均可以用作阴离子性离子交换树脂，优选使用强阴离子性离子交换树脂。强阴离子性离子交换树脂可以优选使用Cl型(Cl form)强阴离子性离子交换树脂(例如，TRILITE AMP24)。
对于所述利用离子交换树脂的离子精制方法及柱装置，没有特别的限制，可以直接使用本技术领域所公开的公知的方法及装置，或者适当地进行变形而使用。
不同于所述离子精制顺序，对于脱色处理的无水糖醇，用阴离子性离子交换树脂后，接着用阳离子性离子交换树脂进行处理，可使结果物的pH降低至3至4，因此，为了中性化而需要添加中和剂，这时，由于精制结果物中添加离子而可能存在离子含量及电导率上升的问题。
尤其，在塑料合成等工序中使用无水糖醇时，无水糖醇的离子含量高时存在难以调节聚合速度的问题。因此，无水糖醇内的离子含量虽然为使用无水糖醇的重要因素，然而，实际情况为采用现有的精制方法无法有效率地减少离子含量。然而，本发明通过脱色处理之后，进行如上所述的一系列离子交换树脂处理工序可有效地减少最终结果物中的离子含量。
本发明的无水糖醇的制备方法，根据需要可以进一步包括对在所述步骤(6)用阴离子性离子交换树脂进行处理的无水糖醇溶液进行浓缩或固化的步骤。通过这些浓缩至固化步骤，最终可以得到薄片(flake)或粒状(granule)的无水糖醇产品。
根据如上所述的本发明的无水糖醇的制备方法，可以得到纯度高的同时离子含量显著减少，具有适当的pH，电导率显著低，颜色特性有提高的无水糖醇产品。
因此，根据本发明的一优选具体例，提供一种根据本发明的无水糖醇的制备方法制备的纯度为99％以上、离子含量为10ppm以下(更优选1ppm以下，例如，0.01至1ppm)、pH为6至8、电导率为10μs/cm以下(例如，0.01至10μs/cm)及YI值为0.1以下(例如，0.01至0.1)的无水糖醇产品。
以下，通过实施例及比较例来更具体的说明本发明。但是下述实施例仅是为了有助于本发明的理解，本发明的范围并不限定于此。
[实施例及比较例]
<物理性质测定>
无水糖醇的纯度分析是利用气相色谱分析仪(GC，gas chromat ography，HP6890)实施的。离子含量分析是利用离子色谱仪(Ion chromatograph，Dionex ICS-3000)来实施的。电导率的测定是利用电导率测定仪(Conductivity meter，Pharmacia Biotech 18-1500)来实施的。YI值分析是利用色谱仪(Color spectrometers，白度仪(Hunt erlabUltrascan vis))来进行。
实施例1
将1,200g的山梨醇粉末(D-山梨醇，SAMYANG GENEX株式会社)放入带有搅拌器的4口玻璃反应器中，升温至110℃而使其熔解，然后分别投入12g的浓硫酸(德山化工，95％)和7.2g的甲烷磺酸(Sigma，70％)后，将反应混合物温度升温至约135℃。维持此温度，在40托的真空条件下进行4小时的脱水反应，从而将起始物质山梨醇转换为无水糖醇，即异山梨醇。之后，将反应物温度降至110℃，在反应结果液中添加约31.2g的50％氢氧化钠溶液(三田纯药( ))而使其中和。
利用薄膜蒸馏器在180℃，5托以下的真空下，对中和的无水糖醇进行蒸馏。得到的无水糖醇蒸馏液的纯度为97.5％。
将得到的蒸馏液放入备有夹套的反应槽中，并添加300g的丙酮(三田纯药)，再将混合物的温度降至0℃，从而进行结晶化。结束结晶化后进行脱水，并与母液进行分离，从而回收无水糖醇结晶。
在得到的结晶中添加蒸馏水而使其溶解，从而制备成固体含量为37％的溶液。将该溶液以1.0BV/h(柱床体积/小时)的速度通过由平均粒径为0.25mm的微细粒状活性碳填充的柱而进行脱色，接着再将脱色的无水糖醇以1.5BV/h的速度通过由H型强阳离子性离子交换树脂(TRILTE-SCR-BH，三养株式会社)填充的柱子后，再将其结果液以1.5BV/h的速度通过由Cl型强阴离子性离子交换树脂(TRILITE AMP24，三养株式会社)填充的柱子，从而得到最终精制的无水糖醇。获得的无水糖醇的最终纯度为99.7％。
对最终精制的无水糖醇的离子含量，使用蒸馏水稀释至6％后进行分析，并且，对于无水糖醇的pH、电导率、YI值，使用蒸馏水稀释至20％后进行分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
实施例2
将实施例1中得到的无水糖醇转换液在180℃，5托以下进行第一次蒸馏之后，将得到的蒸馏液(纯度97.5％)，在150℃中，在1托以下进行第二次蒸馏。此时蒸馏液的纯度为98.5％。将二次蒸馏液(纯度：98.5％)，以与实施例1相同的顺序，按照结晶化、脱色、阳离子性离子交换树脂处理、阴离子性离子交换树脂处理的顺序来进行精制。得到的无水糖醇的最终纯度为99.8％。
对最终精制的无水糖醇的离子含量、pH、电导率及YI值，进行与实施例1相同的分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
比较例1
在180℃，5托以下对实施例1中得到的无水糖醇转换液进行第一次蒸馏之后，在得到的蒸馏液(纯度97.5％)中添加蒸馏水而进行溶解，从而制备成固体含量为40％的溶液。将该溶液以1.0BV/h(柱床体积/小时)的速度通过由平均粒径为0.25mm的微细粒状活性碳填充的柱子而进行脱色，接着再将脱色的无水糖醇以1.5BV/h的速度通过由H型强阳离子性离子交换树脂(TRILTE-SCR-BH，三养株式会社)填充的柱子，再将其结果液以1.5BV/h的速度通过由Cl型强阴离子性离子交换树脂(TRILITE AMP24，三养株式会社)填充的柱子。将如此得到的无水糖醇溶液浓缩至水分含量为1重量％以下之后，用与实施例1相同的方法进行结晶化。得到的无水糖醇的最终纯度为99.2％。
对最终精制的无水糖醇的离子含量、pH、电导率及YI值，进行与实施例1相同的分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
比较例2
对实施例1中得到的无水糖醇转换液，使用与实施例1相同的方法进行蒸馏及结晶化，并将得到的结果物作为比较例2。得到的无水糖醇的最终纯度为99.5％。
对得到的无水糖醇的离子含量、pH、电导率及颜色，进行与实施例1相同的分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
比较例3
在实施例1中得到的蒸馏结果液中，添加蒸馏水而制备成固体含量为37％的溶液。将该溶液以1.0BV/h(柱床体积/小时)的速度通过由平均粒径为0.25mm的微细粒状活性碳填充的柱子而进行脱色。从得到的结果液中去除水之后，添加300g的丙酮(三田纯药)，并将混合物的温度降至0℃，从而进行结晶化。结束结晶化后，与母液进行分离，从而回收无水糖醇结晶。在得到的结晶中添加蒸馏水而使其溶解，从而制备成固体含量为37％的溶液。将该溶液以1.5BV/h的速度通过由H型强阳离子性离子交换树脂(TRILTE-SCR-BH，三养株式会社)填充的柱子后，再将其结果液以1.5BV/h的速度通过由Cl型强阴离子性离子交换树脂(TRILITE AMP24，三养株式会社)填充的柱子，从而得到最终精制的无水糖醇。获得的无水糖醇的最终纯度为90.1％。
对得到的无水糖醇的离子含量、pH、电导率及YI值，进行与实施例1相同的分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
比较例4
对实施例1中得到的无水糖醇转换液，使用与实施例1相同的方法进行蒸馏及结晶化，并在得到的结果物中添加蒸馏水进行溶解，从而制备成固体含量为37％的溶液。将该溶液以1.5BV/h的速度通过由H型强阳离子性离子交换树脂(TRILTE-SCR-BH，三养株式会社)填充的柱子后，再将其结果液以1.5BV/h的速度通过由Cl型强阴离子性离子交换树脂(TRILITE AMP24，三养株式会社)填充的柱子后，再将其结果液以1.0BV/h(柱床体积/小时)的速度通过由平均粒径为0.25mm的微细粒状活性碳填充的柱子而进行脱色，从而得到最终精制的无水糖醇。获得的无水糖醇的最终纯度为99.7％。
对得到的无水糖醇的离子含量、pH、电导率及YI值，进行与实施例1相同的分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
比较例5
在实施例1中得到的蒸馏结果液中添加蒸馏水而制备成固体含量为37％的溶液。将该溶液以1.5BV/h的速度通过由H型强阳离子性离子交换树脂(TRILTE-SCR-BH，三养株式会社)填充的柱子后，再将其结果液以1.5BV/h的速度通过由Cl型强阴离子性离子交换树脂(TRILITE AMP24，三养株式会社)填充的柱子。从得到的结果液中去除水之后，添加300g的丙酮(三田纯药)，再将混合物的温度降至0℃，从而实施结晶化。结束结晶化后，与母液进行分离，从而回收无水糖醇结晶。在得到的结晶中添加蒸馏水进行溶解，从而制备成固体含量为37％的溶液。将该溶液以1.0BV/h(柱床体积/小时)的速度通过由平均粒径为0.25mm的微细粒状活性碳填充的柱子而进行脱色，从而得到最终精制的无水糖醇。获得的无水糖醇的最终纯度为99.5％。
对得到的无水糖醇的离子含量、pH、电导率及颜色，进行与实施例1相同的分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
比较例6
在实施例1中得到的蒸馏结果液中添加蒸馏水而制备成固体含量为37％的溶液。将该溶液以1.5BV/h的速度通过由H型强阳离子性离子交换树脂(TRILTE-SCR-BH，三养株式会社)填充的柱子后，再将其结果液以1.5BV/h的速度通过由Cl型强阴离子性离子交换树脂(TRILITE AMP24，三养株式会社)填充的柱子后，再将其结果液以1.0BV/h(柱床体积/小时)的速度通过由平均粒径为0.25mm的微细粒状活性碳填充的柱子而进行脱色。从得到的结果液中去除水之后，添加300g的丙酮(三田纯药)，再将混合物的温度降至0℃，从而实施结晶化。结束结晶化后，与母液进行分离，从而得到精制的无水糖醇。获得的无水糖醇的最终纯度为99.7％。
对最终精制的无水糖醇的离子含量、pH、电导率及颜色，进行与实施例1相同的分析及评价。将其分析结果示于下述表1中。
表1
最终纯度 离子含量<sup>1)</sup> pH 电导率 颜色颜色(YI值)
实施例1 99.7％ 0.9ppm 7.5 1μs/cm 0.05
实施例2 99.8％ 0.9ppm 7.4 2μs/cm 0.04
比较例1 99.2％ 0.9ppm 4.7 5μs/cm 0.2
比较例2 99.5％ 10ppm 4.5 18μs/cm 1.0
比较例3 90.1％ 4ppm 7.6 12μs/cm 25
比较例4 99.7％ 13ppm 7.5 25μs/cm 0.1
比较例5 99.5％ 12ppm 4.9 24μs/cm 0.1
比较例6 99.7％ 12ppm 4.8 24μs/cm 0.1
1)离子含量：阳离子含量和阴离子含量的总量
从上述表1的结果中可知，本发明的实施例中制备的无水糖醇纯度高的同时离子含量显著减少，具有适当的pH，电导率显著低，颜色特性得到提高。而与此相反，以与本发明中特定工序不同的方法进行处理的比较例中的无水糖醇显示出不满足上述特性中的1个特性以上。尤其，如比较例1至比较例6中无水糖醇的pH低和/或YI值差，这种情况下会存在高分子聚合时发生黄变现象的问题。
并且，比较例3难以得到想要的纯度，并且结晶收率降低，需要进行2次稀释和浓缩工序，从而存在工序的复杂及不便，成本高的问题。比较例4提高阳离子交换树脂、阴离子交换树脂的基本单位，并且难以将离子含量降低至1ppm以下。比较例5如同比较例3，需要经过2次稀释和浓缩工程，存在难以降低离子含量的问题。

Claims (4)

1.一种无水糖醇的制备方法，其特征在于，所述无水糖醇的制备方法由以下步骤组成：
(1)在酸催化剂的存在下，将氢化糖进行脱水反应而转换为无水糖醇，其中，所述酸催化剂为硫酸或硫酸与甲烷磺酸的混合物；
(2)在150～180℃的温度条件和5托以下的压力条件下，对所述步骤(1)的反应结果液用薄膜蒸馏器进行蒸馏；
(3)使用溶剂对所述步骤(2)的结果蒸馏物进行结晶化，其中，所述溶剂选自水、乙酸乙酯、丙酮、甲苯、苯、二甲苯、乙醇；
(4)对所述步骤(3)结果结晶化物进行脱色处理；
(5)对所述步骤(4)的结果物用H型强阳离子性离子交换树脂进行处理；
(6)对所述步骤(5)的结果物用强阴离子性离子交换树脂进行处理；以及
(7)浓缩或固化所述步骤(6)的结果物；
其中所述脱色处理是通过使用活性炭来进行，且其中所述活性炭的平均粒径为0.25mm至0.75mm。
2.如权利要求1所述的无水糖醇的制备方法，其特征在于，所述氢化糖为己糖醇，所述无水糖醇为双脱水己糖醇。
3.如权利要求1所述的无水糖醇的制备方法，其特征在于，进行2次以上蒸馏。
4.如权利要求1所述的无水糖醇的制备方法，其特征在于，所制备的无水糖醇的纯度为99％以上、离子含量为10ppm以下、pH为6至8、电导率为10μs/cm以下及YI值为0.1以下。
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