DE60118966T2 - Prozess für die produktion von anhydrozucker-alkoholen - Google Patents

Prozess für die produktion von anhydrozucker-alkoholen Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Produktion von Zuckeralkoholen. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Anhydrozuckeralkoholen aus Zuckeralkoholen, welches nicht die Verwendung von organischen Lösungsmitteln benötigt.
  • Hintergrund
  • Die chemische Ausbildung von organischen Molekülen mit geschlossenen Ringen hat viele Fragen für die organische Strukturchemika aufgeworfen. Dies trifft insbesondere mit Blick auf Synthesereaktionen zu, welche Zucker und Polyole einschließen, bei denen Säuredehydratation zu inneren Anhydroverbindungen führen (Mono- und Dianhydro-Produkten). Fleche und Huchette, Staerke, 38 (1985) 26–30.
  • Die früheste Arbeit in diesem Gebiet wurde mit 1,4:3,6-Dianhydro-D-Mannitol von Fauconnier in 1884 durchgeführt. Nur sporadische Arbeit folgte bis in die 1940er und 1950er, wo intensive Arbeit mit allen möglichen Isomeren von 1,4:3,6-Dianhydro-Hexitolen durchgeführt wurden. Seit dem hat sich ein großer Komplex an chemischer Literatur in diesem Gebiet entwickelt.
  • Die 1,5:3,6-Dianhydro-Hexitole gehören zu den sogenannten "Biomasse-abgeleiteten Substanzen", erhältlich aus natürlichen Produkten. Folglich werden diese Verbindungen als "regenerierbare Ressourcen" klassifiziert. Des weiteren können 1,4:3,6-Dianhydrohexitole, wie z.B. Isosorbid (Isosorbit; engl.: isosorbide) als Ausgangsmaterialien und Zwischenprodukte in verschiedenen organischen Synthesereaktions-Schemata eingesetzt werden. Beispielsweise ist Isosorbid bedeutsam für die Ausbildung verschiedener pharmazeutischer Verbindungen, bei der Nahrungsmittelherstellung, bei der Kosmetikaproduktion, in der Plastik- und Polymerproduktion und in anderen industriellen Anwendungen, wie z.B. in der Produktion von Polyurethan, Polycarbonat, Polyestern und Polyamiden. Stoss und Hemmer, 1991.
  • Von den benannten Isohexiden gilt Isosorbid als dasjenige mit der höchsten Bedeutung. Stoss und Hemmer (1991) beschreiben die möglichen Schritte, welche von D-Glucitol (auf dem Gebiet auch als Sorbitol bezeichnet) zu Isosorbid. Saure Medien werden im allgemeinen eingesetzt, zur Dehydratation von Zucker-Alkoholsubstrat. Speziell, um die Ausbeute zu erhöhen und Nebenreaktionen zu vermeiden, wurden bestimmte Modifikationen der Reaktionsbedingungen über die Jahre eingesetzt, mit verschiedenerlei Auswirkungen auf die Ausbeute des Isosorbid-Produktes. Stoss und Hammer, 1991.
  • Verschiedene Prozesse zur Herstellung von Anhydro-Zuckeralkohol (einschließend Isohexide, wie z.B. Isosorbid) sind bekannt. Siehe beispielsweise die PCT-Anmeldenummer PCT/US99/00537 (WO00/14081), worin Verfahren gesammelt werden und ein kontinuierliches Produktionsverfahren offenbart wird unter Rückgewinnung von organischen Lösungsmitteln. Die meisten Verfahren involvieren die Verwendung von konzentrierten Säuren und organischen Lösungsmitteln. Goodwin et al. (Carbohydrate Res. 79 (1980), 133–141) haben ein Verfahren offenbart, involvierend die Anwendung von saurem Kationenasustauscher-Harz anstelle von konzentrierten korrosiven Säuren, jedoch mit geringer Ausbeute an Isosorbid-Produkten. Ein alternatives Übersättungsbasiertes Verfahren wird offenbart in US-Patent Nr. 4,564,692 (Feldmann et al., Jan. 14, 1986). Jedoch besteht nach wie vor auf dem Gebiet ein Bedarf für ein Verfahren zum Herstellen von sehr sauberem Isosorbid in vernünftigen Ausbeuten und vorzugsweise ohne die Anwendung von potentiell schädlichen organischen Lösungsmitteln.
  • Die US 4,861,513 offenbart eine Polyalkoholmischung hergestellt durch Erhitzen und Dehydratisieren einer Reaktionsmischung umfassend D-Sorbitol und L-Sorbitol oder eine Mischung davon in der Gegenwart eines saueren Katalysators. Explizit wird ein wässriger Sorbitolsirup erwähnt, der zusammen mit Natrium-Hypophosphat-Hydrat unter Rühren mit Stickstoffblubbern erhitzt wird, wozu Schwefelsäure bei einer Temperatur von 100°C hinzugegeben wird. Nach Destillation des Wassers wird das erhaltene Produkt in Wasser zur Entsalzung aufgelöst und schließlich unter Vakuum eingedampft.
  • GB600870 offenbart die Herstellung von 1:4-3,6-Dianhydriden von Mannitol und Sorbitol aus Sucrose oder Invertzucker durch Hydrieren desselben in einer Atmosphäre von Wasserstoff bei hohem Druck und hoher Temperatur, katalysiert mit Raney-Nickel in der Gegenwart von Natrium- und Kalziumcarbonaten.
  • DE 488602 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Sorbitol-abgeleiteten Produkten, wobei 100 äquivalente Sorbitol für 25 Minuten bei 140°C erhitzt werden, in Schwefelsäure neutralisiert werden und einer Destillation unterzogen werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Anhydro-Zuckeralkoholen aus Zuckeralkoholausgangs-Materialien. Der Prozess resultiert in sehr sauberen Produkten mit relativ hohen Ausbeuten ohne die Anwendung von anorganischen Lösungsmitteln.
  • Im allgemeinen involviert der Prozess das Erhitzen eines geeigneten Zuckeralkohol-Ausgangsmaterials unter Rühren bis zur Schmelze; Dehydratisieren des geschmolzenen Ausgangsmaterials in der Gegenwart eines geeigneten Katalysators (beispielsweise einer löslichen Säure oder eines saueren Ionenaustauscher-Harzes) unter Rühren und unter Vakuum bei erhöhter Temperatur; Aufreinigen des Anhydrozuckeralkohols, beispielsweise durch Destillation und anschließend durch Schmelzkristallisation und/oder Re-Destillation; und Isolieren des letztendlich aufgereinigten Produkts (beispielsweise durch Zentrifugation oder alternativ durch Filtration.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Lösungsmittel-freien Prozess zur Herstellung von sehr reinen Anhydrozuckeralkoholen zur Verfügung. Der Prozess der vorliegenden Erfindung schließt im allgemeinen die Schritte des Schmelzens des Zuckeralkohol-Ausgangsmaterials, des Erhaltens erhöhter Temperatur und des Zugebens eines geeigneten Katalysators unter Anwendung von Vakuum bei Rühren über einen langen Zeitraum (der von den Reaktionsbedingungen abhängen wird), hinreichend, um das gesamte Wasser zu entfernen, ein. Die resultierende Anhydrozuckeralkohol-Mischung wird dann einer Aufreinigung sowie einem Abtrennungsprozess unterzogen und das Anhydrozuckeralkohol-Produkt von hoher Reinheit wird erzeugt.
  • Typische Zuckeralkohole insbesondere Pentide und Hexide sind geeignet als Ausgangsmaterialien in dem Prozess der Erfindung. Die Ausgangsmaterialien können Zuckeralkohole, Monoanhydrozuckeralkohole oder eine Mischung solcher Alkohole einschließen. Im allgemeinen schließen die bevorzugten Ausgangsmaterialien Arabinitol, Ribitol, D-Glucitol (auch im Stand der Technik bezeichnet als D-Sorbitol oder Sorbitol und hier auch als Sorbitol bezeichnet), D-Mannitol (oder Mannitol), Galactitol (Dulcitol), Iditol und dergleichen ein. Sorbitol ist ein besonders bevorzugtes Ausgangsmaterial, da es leicht verfügbar ist und da reines Isosorbid sehr bedeutsam in einer Vielzahl von chemischen und pharmazeutischen Anwendungen ist.
  • In dem ersten Schritt des Prozesses der vorliegenden Erfindung wird das ausgewählte Ausgangsmaterial geschmolzen. Falls beispielsweise Sorbitol das Ausgangsmaterial darstellt, wird es auf ungefähr zumindest 100°C oder zumindest bis zu seinem Schmelzpunkt erhitzt. Für Anhydrozuckeralkohole liegt diese Temperatur im allgemeinen zwischen ungefähr 100°C und ungefähr 191°C. Für Sorbitolpulver, um ein spezielles Beispiel zu nennen, liegt die bevorzugte Schmelztemperatur zwischen ungefähr 98°C und ungefähr 105°C und die noch mehr bevorzugte Schmelztemperatur liegt zwischen ungefähr 98°C und ungefähr 100°C. Sobald es geschmolzen ist, wird Sorbitol einem Rührprozess unterzogen.
  • Ein Katalysator, welcher die Dehydratation des Zuckeralkohols ermöglichen wird, wird dann zum geschmolzenen Ausgangsmaterial hinzugegeben. Typischerweise sind die Katalysatoren, welche verwendet werden, um die Dehydratation der Zuckeralkohole zu ermöglichen, sauere Katalysatoren. Die Klassen von saueren Katalysatoren bedeutend zum Durchführen der vorliegenden Erfindung und sind lösliche Säuren, saure Ionenharze und anorganische Ionenaustauscher-Materialien. Folglich sind Säuren, wie z.B. Schwefelsäure, wie z.B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, p-Toluensulfonsäure, p-Methansulfonsäure und dergleichen zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Alternativ können beispielsweise Zeolit-Pulver, wie z.B. CBV 3024 oder CBV 5534G (verfügbar von Zeolist International), oder T-2665 oder T-4480 (verfügbar von United Catalysis, Inc.) oder dergleichen zum Durchführen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Mehr bevorzugt sind sauere Ionenharze, wie z.B. AG50W-X12 von BioRad Laborstories, Amberlyst 15 oder 35 von Rohm & Hass und RCP21H von Mitsubishi Chemical Corp., wie auch Dowex 50Wx4 (Dow Chemical Co.). Amberlyst 35 ist ein insbesondere bevorzugtes Harz zum Durchführen der vorliegenden Erfindung speziell zur Herstellung von Isosorbid aus Sorbitol.
  • Die Menge des Katalysators, der verwendet wird, wird von den Reaktionsbedingungen und dem Ausgangsmaterial abhängen, die der Fachmann auf dem Gebiet leicht einsehen wird, wird aber im allgemeinen in der Größenordnung von ungefähr 0,01 Äquivalenten bis 0,15 Äquivalenten – bezogen auf das Gewicht – liegen. Die hier bevorzugte Menge an Katalysator ist 0,1 Äquivalent auf das Gewicht bezogen.
  • Es ist möglich, eine oder zwei Dehydratationen des Ausgangszuckeralkohols während der Reaktion durchzuführen, wodurch Mono- oder Dianhydrozuckeralkohole erzeugt werden. Die Reaktion kann auch so kontrolliert werden, so dass sie eine Kombination von Mono- und Dianhydrozuckeralkoholen erzeugt und zwar durch Einstellen entweder der Reaktionsbedingungen oder des Ausgangsmaterials, welches – wie dem Fachmann ersichtlich ist – sowohl Zuckeralkohole als auch Monoanhydrozuckeralkohole enthalten könnte.
  • Die Dehydratation in der Gegenwart des Katalysators wird durchgeführt unter einem Vakuum bei erhöhten Temperaturen und unter Rühren mit der Reaktionsmischung. Das Vakuum kann von einem Druck von ungefähr 0,05 Torr bis ungefähr 40 Torr reichen, wobei bevorzugte Drücke von ungefähr 1 Torr bis ungefähr 10 Torr liegen. Als ein spezielles Beispiel liegt der hier bevorzugte Druck für den Dehydratationsschritt in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, in welchem Isosorbid aus Sorbitol hergestellt wird, zwischen ungefähr 1 Torr bis ungefähr 10 Torr. Bei der Herstellung von Isosorbid aus Sorbitol wird die Dehydratation durchgeführt für ungefähr 2 Stunden unter konstantem Rühren, bei einer Temperatur von ungefähr 120°C. Das Wasser wird aus der geschmolzenen Sorbitol/Katalysatormischung unter einem Vakuum von ungefähr 1 Torr bis ungefähr 10 Torr gezogen.
  • Es wird natürlich von den Fachleuten auf dem Gebiet leicht erkannt werden, dass in einem Prozess, wie dem der vorliegenden Erfindung, welcher die Anwendung sowohl von erhöhter Temperatur als auch von Vakuum involviert, die spezifischen Parameter des Prozesses, einschließend die Zeit, die benötigt wird, um bestimmte Schritte vollständig durchzuführen, abhängend von dem Temperaturen und den eingesetzten Drücken variieren. Wie der Fachmann auf dem Gebiet voraussehen würde, haben beispielsweise die Erfinder bestimmt, dass höhere Vakuum-Grade für den Destillationsschritt zu den erwarteten niedrigeren Destillationstemperaturen geführt haben. Eine weitere Variable ist das ausgewählte Ausgangsmaterial, welches einen speziellen Schmelz- und oder Destillationspunkt (wobei der letztgenannte natürlich vom Vakuum abhängt) aufweist. Das gleiche gilt für den Aufreinigungsprozess, wie unten beschrieben.
  • Jedoch liegt es innerhalb der Fähigkeiten des Fachmanns auf dem Gebiet, berücksichtigt man die Offenbarung, wie hierin präsentiert, Prozessparameter der Erfindung für eine spezielle Anwendung zu optimieren. Dies kann durchgeführt werden mit nur wenigen vorläufigen Experimenten und ohne übermäßige Experimentation im Lichte der dargebotenen Offenbarung.
  • Folgend auf die Dehydratationsprozedur wird die resultierende Mischung aufgereinigt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Vakuumdestillation eingesetzt, obwohl Alternativen, wie z.B. Filtration oder der Zusatz von Aktivkohle mit nachfolgender Kristallisation verfügbar sind. Wie oben erwähnt, werden die Parameter zur Vakuumdestillation vom Material, das aufgereinigt werden soll, abhängen und von der Temperatur und dem Druck; dies wird von den Fachleuten auf dem Gebiet leicht eingesehen werden. Die Reaktionstemperatur wird selbstverständlich von der Temperatur abhängen, bei welcher das aufzureinigende Material destilliert (im Destillationspunkt), welcher wiederum vom im System angewandten Vakuum abhängt. Beispielsweise ist im Falle von Isosorbid ein Bereich an Dampftemperaturen von ungefähr 155°C bis ungefähr 170°C bevorzugt; mehr bevorzugt ist zwischen ungefähr 160°C und ungefähr 170°C; sogar noch mehr bevorzugt ist zwischen ungefähr 165°C und ungefähr 170°C. Der Vakuumdruck kann von ungefähr 0,05 Torr bis ungefähr 40 Torr liegen; bevorzugt von ungefähr 1 Torr bis ungefähr 10 Torr. Beispielsweise sind, speziell im Hinblick auf die Vakuumdestillation von Isosorbid, eine Vakuumtemperatur von ungefähr 1 Torr bis ungefähr 10 Torr, eine Reaktionstemperatur in der Mischung (pot temperature) von ungefähr 110°C und eine Gastemperatur von ungefähr 160°C bis ungefähr 170°C derzeit am meisten bevorzugt.
  • Um des weiteren den Anhydrozuckeralkohol aufzureinigen und zu isolieren, wird das Anhydrozuckeralkohol-Destillat einer Schmelzkristallisation unterzogen. Das rückgewonnene Destillatprodukt wird auf seinen Schmelzpunkt erhitzt (beispielsweise für Isosorbid auf ungefähr 65°C, bis zur Schmelze und anschließend über die Zeit abgekühlt, bis der Kristallisationspunkt erreicht wird, jedoch nicht soweit, dass das Material aushärtet. Tatsächlich ist eine breiartige Konsistenz bevorzugt, so dass das Material zentrifugiert werden kann. Die Zentrifugation wird bei relativ hoher Geschwindigkeit in einen relativ kurzen Zeitraum durchgeführt, wiederum, um Aushärten des Material zu vermeiden und auch, um zu vermeiden, dass das gewünschte aufgereinigte Anhydrozuckeralkoholendprodukt entnommen wird mit den verbleibenden Verunreinigungen. Das resultierende Anhydrozuckeralkoholprodukt sollte zumindest 98% rein sein und wird in den meisten Fällen zu mehr als 90% rein sein (abhängend von der Festigkeit des "Breis").
  • Die vorliegende Erfindung wird im weiteren Detail in den folgenden nicht begrenzenden Beispielen beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel beschreibt die Produktion sehr hoch reinen Isosorbids aus Sorbitol unter Verwendung speziell bevorzugter Ausführungsform des Prozesses der vorliegenden Erfindung.
  • Sorbitolpulver (180,6 Gramm, 0,99 Mol) wurde in einem Dreihals-Rundkolben, ausgestattet mit einem Rührer, einer Temperatursonde und einem Vakuumanschluss, platziert. Das Sorbitol wurde auf ungefähr 100°C zur Schmelze erhitzt. Ein wässriges Ionenaustauschharz, Amberlyst 35 (Rhom & Haas) (19,8 Gramm), wurde hinzugegeben und das Vakuum wurde bei von ungefähr 1 Torr bis ungefähr 10 Torr angelegt. Die Temperatur wurde erhöht von ungefähr 120°C auf ungefähr 130°C. Diese Temperatur und die Vakuumparameter wurden für ungefähr 2 Stunden beibehalten unter konstantem Rühren. Die resultierende Mischung wurde dann im Vakuum destilliert bei von ungefähr 1 Torr bis ungefähr 10 Torr, einer Umsatztemperatur von 180°C, einer Gastemperatur von 170°C. Das Destillat wurde gesammelt und einer Schmelzkristallisation durch Erhitzen auf ungefähr 65°C bis zur Schmelze unterzogen, einem anschließenden Abkühlen ungefähr 30 Minuten bis ungefähr 45 Minuten auf ungefähr 35°C, wobei bei dieser Temperatur eine breiartige Lösung ausgebildet wurde. Diese Lösung wurde dann schnell zentrifugiert (um ein Aushärten zu vermeiden) und das resultierende Isosorbid-Produkt zeigte eine Reinheit von 99,3% mit einer insgesamten Ausbeute von 48%.
  • Beispiel 2
  • Der gleiche Apparat und die gleichen operativen Bedingungen – außer den unten spezifizierten – wurden wie in Beispiel 1 verwendet. Nach Erhitzen von Sorbitol auf ungefähr 100°C in einen geschmolzenen Zustand, wurde ein saueres Ionen-Austauscherharz, Amberlyst 15 (Rohm und Haas, 24,2 g), hinzugegeben, und Vakuum wurde angelegt (5 bis 7 Torr). Das Erhitzen wurde auf 135°C erhöht und man ließ die Reaktion kontinuierlich für ungefähr 2 Stunden rühren. Die resultierende Mischung enthielt 64,5% Isosorbid und wurde dann aufgereinigt durch eine Prozedur, wie in Beispiel 1 beschrieben.
  • Beispiel 3
  • Der gleiche Apparat und die gleichen operativen Bedingungen, – außer denjenigen, wie spezifisch unten beschrieben – wurden wie in Beispiel 1 verwendet. Nach Erhitzen von Sorbitol auf ungefähr 100°C in einen geschmolzenen Zustand wurde ein saueres Ionenaustauscherharz, Dowex 50WX4 (18,1 g), hinzugegeben, und Vakuum wurde angelegt (7–9 Torr). Das Erhitzen wurde auf 135°C verstärkt und die Reaktion wurde kontinuierlich über 2 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung enthielt 64,1% Isosorbid. Aufreinigung wurde dann durchgeführt.
  • Beispiel 4
  • Der gleiche Apparat und die gleichen operativen Bedingungen – außer diejenigen, wie unten beschrieben – wurden wie in Beispiel 1 eingesetzt. Nach Erhitzen von Sorbitol auf ungefähr 100°C in einen geschmolzenen Zustand wurde das saure Ionen-Austauscherharz Amberlyst 35 (Rohm und Haas, 11,7 g) hinzugegeben, und Vakuum wurde angelegt (9–12 Torr). Das Erhitzen wurde auf 135°C verstärkt und die Reaktion kontinuierlich für 2 Stunden gerührt. Die resultierte Mischung enthielt 18.6% Sorbitan und 73,4% Isosorbid. Die Mischung wurde dann aufgereinigt unter Verwendung der oben beschriebenen Prozedur.
  • Beispiel 5
  • Der gleiche Apparat und die gleichen operativen Bedingungen – außer denjenigen, wie unten beschrieben – wurden, wie in Beispiel 1 eingesetzt. Nach Erhitzen von Sorbitol auf ungefähr 100°C in einen geschmolzenen Zustand wurde das sauere Ionen-Austauscherharz RCP21H (Mitsubishi Chemical Corporation, 12,9 g) hinzugegeben und Vakuum wurde angelegt (7–9 Torr). Das Erhitzen wurde auf 135°C vergrößert und man ließ die Reaktion kontinuierlich unter Vakuum für ungefähr 5 Stunden rühren. Die resultierende Mischung enthielt 68,9% Isosorbid. Die Mischung wurde dann aufgereinigt und unter Verwendung der oben beschriebenen Prozedur.
  • Beispiel 6
  • Der gleiche Apparat und die operativen Bedingungen – außer denjenigen, wie unten beschrieben – wurden, wie in Beispiel 1 verwendet. Sorbitol (221,4 g, 0,99 mol) wurde erhitzt auf ungefähr 100°C in einem geschmolzenen Zustand. Zu dieser Zeit wurde ein sulfatisiertertes Zirkoniapellet (#416/03 Japan Energy Corporation, 57,7 g) hinzugegeben und Vakuum wurde angelegt (5–7 Torr). Das Erhitzen wurde auf 150°C verstärkt und die Reaktion ließ man kontinuierlich für 7 Stunden rühren. Die resultierende Mischung enthielt 2,2% Sorbitol, 56% Sorbitan und 22,9% Isosorbid.
  • Nachdem nun die vorliegende Erfindung in gewissem Detail in der Verwendung von Erläuterungen und Beispielen zum Zwecke der Klarheit des Verständnisses beschrieben worden ist, wird nun für den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass die Erfindung durchgeführt werden kann durch Modifizieren oder Verändern der Erfindung mit einem weiten und äquivalenten Bereich von Bedingungen, Formulierungen und anderen Parametern davon. Desweiteren wird dem geübten Fachmann offensichtlich sein, dass solche Modifikationen oder Veränderungen als eingeschlossen beabsichtigt sind, sofern sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims (29)

  1. Ein Prozess zur Herstellung von Anhydrozuckeralkohol, ohne die Verwendung von organischen Lösungsmitteln, wobei der Prozess folgendes umfasst: Erhitzen eines ausgewählten Zuckeralkohol- oder Monoanhydrozuckeralkohol-Ausgangsmaterials unter Rühren und ohne Lösungsmittel bis zur Schmelze; Dehydratisieren des Ausgangsmaterials unter Vakuum und unter Beibehaltung der Hitze und des Rührens in der Gegenwart eines saueren Katalysators, welcher ein saueres Ionenharz ist oder ein anorganisches Ionenaustauschermaterial und ohne Lösungsmittel, um eine dehydratisierte Anhydrozuckeralkohol-Mischung herzustellen; und Aufreinigen des Anhydrozucker- Alkohols.
  2. Der Prozess gemäß Anspruch 1, wobei der feste sauere Katalysator ein Zeolith-Pulver ist.
  3. Der Prozess gemäß Anspruch 2, wobei das Zeolith-Pulver ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CBV 3024,5534G, T-2665 und T-4480.
  4. Der Prozess gemäß Anspruch 1, wobei der feste sauere Katalysator ein saueres Ionenaustauscherharz ist.
  5. Der Prozess gemäß Anspruch 4, wobei das sauere Ionenaustauscherharz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus AG50W-X12, Amberlyst 35, Amberlyst 15, RCP21H und Dowex 50Wx4.
  6. Der Prozess gemäß Anspruch 4, wobei das sauere Ionenaustauscherharz hinzugegeben wird in einer Menge, welche von 0,01 bis 0,15 Gramm Äquivalenten an Harz zu Zuckeralkohol ergibt.
  7. Der Prozess gemäß Anspruch 1, wobei die Aufreinigung eine Vakuumdestillation der dehydratisierten Anhydrozuckeralkohol-Mischung, gefolgt von Schmelzkristallisation umfasst.
  8. Der Prozess gemäß Anspruch 1, wobei die Aufreinigung eine Vakuumdestillation der dehydratisierten Anhydrozuckeralkohol-Mischung, gefolgt von einer Redestillation umfasst.
  9. Der Prozess von Anspruch 1, des weiteren umfassend eine letztendliche Abtrennung des Anhydrozuckeralkohols durch Filtration.
  10. Der Prozess von Anspruch 1, des weiteren umfassend eine letztendliche Abtrennung des Anhydrozuckeralkohols durch Zentrifugation.
  11. Der Prozess von Anspruch 1, wobei der Aufreinigungsschritt umfasst: Vakuumdestillieren der dehydratisierten Anhydrozuckeralkohol-Mischung, um ein Anhydrozuckeralkohol-Destillat zu erzeugen; Schmelzkristallisieren des Anhydrozuckeralkohol-Destillats, um ein kristallisiertes Anhydrozuckeralkoholprodukt zu erzeugen; und Zentrifugieren des kristallisierten Anhydrozuckeralkohol-Produkts, um einen sehr reinen Anhydrozuckeralkohol zu erzeugen.
  12. Der Prozess gemäß Anspruch 11, wobei der sauere Katalysator ein Zeolith-Pulver umfasst.
  13. Der Prozess gemäß Anspruch 12, wobei das Zeolith-Pulver ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CBV 3024, CBV 5534G, T-2665, und T-4480.
  14. Der Prozess gemäß Anspruch 11, wobei der sauere Katalysator ein saueres Ionenaustauscherharz umfasst.
  15. Der Prozess gemäß Anspruch 14, wobei das sauere Ionenaustauscherharz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CBV 3024, CBV 5534G, T-2665, T-4480, AG50W-X12, Amberlyst 15, Amberlyst 35, RCP21H, und Dowex 50Wx4.
  16. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Dehydratation durchgeführt wird bei einer Temperatur von 98°C bis 191°C.
  17. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Dehydratation durchgeführt wird bei einer Temperatur von 98°C bis 130°C.
  18. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Dehydratation durchgeführt wird bei einer Temperatur von 98°C bis 120°C.
  19. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Dehydratation durchgeführt wird bei einem Vakuumdruck von 0,1 Torr bis 40 Torr.
  20. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Dehydratation durchgeführt wird bei einem Vakuumdruck von 0,1 Torr bis 10 Torr.
  21. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Dehydratation durchgeführt wird bei einem Vakuumdruck von 1 Torr bis 10 Torr.
  22. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Vakuumdestillation durchgeführt wird bei einer Gastemperatur von 155°C bis 170°C und einer Reaktionstemperatur in der Mischung von zumindest dem Destillationspunkt des dehydratisierten Anhydrozuckeralkohols.
  23. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Vakuumdestillation durchgeführt wird bei einer Gastemperatur von 160°C bis 170°C und einer Reaktionstemperatur in der Mischung von zumindest dem Destillationspunkt des dehydratisierten Anhydrozuckeralkohols.
  24. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Vakuumdestillation durchgeführt wird bei einer Gastemperatur von 165°C bis 170°C und einer Reaktionstemperatur in der Mischung von zumindest dem Destillationspunkt des dehydratisierten Anhydrozuckeralkohols.
  25. Der Prozess von Anspruch 11, wobei die Vakuumdestillation durchgeführt wird bei einer Gastemperatur von 170°C und einer Reaktionstemperatur in der Mischung von zumindest dem Destillationspunkt des dehydratisierten Anhydrozuckeralkohols.
  26. Der Prozess gemäß Anspruch 11, wobei die Vakuumdestillation durchgeführt wird bei einem Vakuumdruck von 0,01 Torr bis 40 Torr.
  27. Der Prozess gemäß Anspruch 11, wobei die Vakuumdestillation durchgeführt wird bei einem Vakuumdruck von 0,1 Torr bis 10 Torr.
  28. Der Prozess gemäß Anspruch 11, wobei die Vakuumdestillation durchgeführt wird bei einem Vakuumdruck von 1 Torr bis 10 Torr.
  29. Ein Prozess für die Herstellung von aufgereinigtem Isosorbid, ohne die Verwendung von organischen Lösungsmitteln, wobei der Prozess das folgende umfasst: Erhitzen von Sorbitolpulver bei einer Temperatur von 98°C bis 105°C unter Rühren bis zur Schmelze; Dehydratisieren des geschmolzenen Sorbitols durch Katalyse mit einem saueren Ionenaustauscherharz, zugegeben in einer Menge, welche von 0,01 bis 0,15 Äquvalente ergibt, unter Vakuumdruck von ungefähr 1 Torr bis 10 Torr und unter Beibehalten von Rühren und Temperatur, um eine Isosorbid-Mischung zu erzeugen; Vakuumdestillieren des dehydradisierten Isosorbids bei einer Reaktionstemperatur in der Mischung von ungefähr 180°C und einer Gastemperatur von ungefähr 170°C und einem Vakuumdruck von ungefähr 1 Torr bis 10 Torr, um ein Isosorbid-Destillat auszubilden; Schmelzkristallisieren des Isosorbid-Destillats durch Erhitzen des Destillats auf zumindest ungefähr 65°C und anschließendes Kühlen des Destillats über von 30 Minuten bis 45 Minuten auf einer Temperatur von 25°C bis 35°C, um eine breiartige Isosorbid-Lösung zu erzeugen; Zentrifugieren der Isosorbid-Lösung und Sammeln des aufgereinigten Isosorbids.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7439352B2 (en) * 2000-11-01 2008-10-21 Archer-Daniels-Midland Company Process for the production of anhydrosugar alcohols
US20050106198A1 (en) * 2002-03-28 2005-05-19 The Nisshin Oillio Group, Ltd. Fine particle disperant and cosmetic, paint, ink, memorizing material and lubricant containing the dispersant
US6831181B2 (en) * 2002-04-17 2004-12-14 E. I. Dupont De Nemours And Co. High yield byproduct recycle process for anhydro sugar alcohols
US7728156B2 (en) * 2006-01-26 2010-06-01 Battelle Memorial Institute Method of performing sugar dehydration and catalyst treatment
US7649099B2 (en) * 2006-01-26 2010-01-19 Battelle Memorial Institute Method of forming a dianhydrosugar alcohol
US7772412B2 (en) * 2006-01-26 2010-08-10 Battelle Memorial Institute Methods for dehydration of sugars and sugar alcohols
US7615652B2 (en) * 2006-01-26 2009-11-10 Battelle Memorial Institute Two-stage dehydration of sugars
EP1999134B1 (de) 2006-03-09 2015-11-11 Archer-Daniels-Midland Company Verfahren zur herstellung von anhydrozuckeralkoholen
MX2009005914A (es) * 2006-12-14 2009-06-19 Archer Daniels Midland Co Alimentacion para animales que contiene polioles.
ATE548372T1 (de) * 2007-04-06 2012-03-15 Sued Chemie Inc Sorbitumwandlungsverfahren
US9120806B2 (en) * 2008-04-10 2015-09-01 Iowa Corn Promotion Board Dianhydrosugar production process
US9765084B2 (en) * 2008-04-10 2017-09-19 Iowa Corn Promotion Board Recovery and refining of dianhydrosugars
US9266898B2 (en) 2010-12-17 2016-02-23 Cargill, Incorporated Reaction product from the co-dehydration of a sugar alcohol and a polyol
JP6148720B2 (ja) 2012-03-12 2017-06-14 アーチャー−ダニエルズ−ミッドランド カンパニー 糖および/または糖アルコール脱水物を製造する方法
EP2858997A4 (de) 2012-06-11 2015-10-28 Archer Daniels Midland Co Diallylether von anhydrohexiten und verfahren zur herstellung davon
US20130338381A1 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 Cheil Industries Inc. Crude Reaction Product Comprising Dianhydro Sugar Alcohol and Method for Preparing the Same
KR101480849B1 (ko) * 2012-10-15 2015-01-13 주식회사 삼양제넥스 무수당 알코올의 제조방법
JP6483615B2 (ja) 2012-10-31 2019-03-13 アーチャー−ダニエルズ−ミッドランド カンパニー 糖アルコールの内部脱水生成物を製造するための改善された方法
KR101631579B1 (ko) * 2013-02-22 2016-06-17 주식회사 삼양사 수소화 당의 연속 탈수반응을 통한 무수당 알코올의 제조방법
WO2014137619A1 (en) 2013-03-05 2014-09-12 Archer Daniels Midland Company Process for acid dehydration of sugar alcohols
CN103980286B (zh) * 2014-06-09 2016-12-07 长春大成实业集团有限公司 连续化生产异山梨醇的方法及其所使用的装置
ES2548483B2 (es) * 2015-07-20 2016-04-13 Universidad De Málaga Deshidratación de sorbitol a isosorbida en ausencia de disolvente mediante catálisis heterogénea usando resinas sulfónicas como catalizadores
CN106632377B (zh) * 2016-12-20 2018-11-02 南京凯通粮食生化研究设计有限公司 一种异山梨醇的制备方法
WO2021032519A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-25 Basf Se Method for purification of isosorbide
CN114671884A (zh) * 2022-05-13 2022-06-28 河南正通食品科技有限公司 一种聚合级糖类二醇的连续制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB600870A (en) 1945-10-17 1948-04-21 Walter Norman Haworth Improvements relating to the manufacture of the 1:4-3:6-dianhydrides of mannitol andsorbitol
DE488602C (de) 1927-06-08 1929-12-31 I G Farbenindustrie Akt Ges Verfahren zur Herstellung wertvoller Produkte aus Sorbit
US3160641A (en) * 1961-08-07 1964-12-08 Atlas Chem Ind Purification of isosorbide
US3454603A (en) * 1966-05-18 1969-07-08 Atlas Chem Ind Method of preparing 1,4-3,6-dianhydroiditol and 1,4-3,6-dianhydroglucitol
US4297290A (en) * 1980-07-17 1981-10-27 Ici Americas Inc. Process for preparing sorbitan esters
DE3111092A1 (de) * 1981-03-20 1982-09-30 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von 1.4-3.6-dianhydro-hexitolen
DE3229412A1 (de) * 1982-08-06 1984-02-09 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von dianhydrohexitol-gemischen aus hexitolen, dianhydro-idit enthaltende dianhydro-hexitol-gemischen und ihre verwendung zur herstellung von polymeren
DE3230349A1 (de) 1982-08-14 1984-02-16 Maizena Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur gewinnung reiner kristalliner anhydropentite, mono- und/oder dianhydrohexite
DE3703257A1 (de) * 1987-02-04 1988-08-18 Huels Chemische Werke Ag Gezielt eingestellte polyolgemische auf basis von sorbit, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von sorbitanestern
DE19841032A1 (de) 1998-09-09 2000-03-16 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Verfahren zur Herstellung von Anhydrozuckeralkoholen
EP1294727A2 (de) 2000-05-26 2003-03-26 E.I. Dupont De Nemours And Company Kontinuierliches verfahren zur herstellung von anhydrozuckeralkoholen

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