使用結(jié)晶化工程廢棄物的提高收率的高純度無水糖醇的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種W氨化糖為原料的無水糖醇（anhy化osugaralcohol)的制備技 術(shù)，更具體地，設(shè)及一種將酸加入到氨化糖（例如，己糖醇）中，從而轉(zhuǎn)換成無水糖醇后，將 轉(zhuǎn)換反應(yīng)結(jié)果液進(jìn)行蒸饋，并將蒸饋結(jié)果液在溶劑中進(jìn)行結(jié)晶化，從而制備高純度無水糖 醇的方法，設(shè)及從所述結(jié)晶化步驟中產(chǎn)生的結(jié)晶化母液（motherliquor)中去除結(jié)晶化溶 劑后，將其結(jié)果物與蒸饋結(jié)果液及轉(zhuǎn)換反應(yīng)結(jié)果液一起投入到蒸饋步驟中，從而可W提高 無水糖醇的總收率，并通過改善蒸饋液的流動性而能夠增加蒸饋效率，進(jìn)一步可W減少廢 棄物產(chǎn)生量及處理費(fèi)用，從而能夠W低費(fèi)用、高效率制備高純度的無水糖醇的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 氨化糖（亦稱"糖醇"）為在糖類具有的還原性末端基上附加氨而獲得的化合物。 一般具有的化學(xué)式為冊CH2(C冊H)"CH20H(其中，n為2至5的整數(shù)），根據(jù)碳的數(shù)量分為了 糖醇（tetritol)、戊糖醇（pentitol)、己糖醇化exitol)及庚糖醇化eptitols)(碳的數(shù)量 分別為4、5、6及7)。其中，碳的數(shù)量為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質(zhì)。
[0003] 無水糖醇呈分子內(nèi)具有2個(gè)哲基的二醇（diol)形態(tài)，可W利用來源于淀粉的己糖 醇來制備（例如，韓國授權(quán)專利第10-1079518號，韓國公開專利公報(bào)第10-2012-0066904 號）。鑒于無水糖醇為源自可再生天然資源的環(huán)保物質(zhì)，很久之前就備受關(guān)注，并且一直進(jìn) 行關(guān)于其制備方法的研究。目前，該些無水糖醇中由山梨醇制備的異山梨醇的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范 圍最廣。
[0004] 無水糖醇的用途非常廣，其用途為屯、臟及血管疾病治療、斑片粘合劑 (現(xiàn)夫I召司乃I)、簇口劑等藥劑，化妝品產(chǎn)業(yè)中的組合物的溶劑，食品產(chǎn)業(yè)中的乳化劑 等。并且，可W提高聚醋、聚對苯二甲酸己二醇醋（PET)、聚碳酸醋、聚氨醋、環(huán)氧樹脂等高分 子物質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且具有改善上述物質(zhì)的強(qiáng)度的效果。并且，由于是來源于天然 物的環(huán)保材料，因此，在生物塑料等塑料產(chǎn)業(yè)中非常有用。并且，已知其可W用作粘合劑、環(huán) 保增塑劑、生物降解性高分子、水溶性漆的環(huán)保溶劑。
[0005] 如此，無水糖醇W多種的可利用性受到矚目，并且在實(shí)際產(chǎn)業(yè)中的利用度也逐漸 提高。然而，現(xiàn)有的無水糖醇的制備方法中，用于脫水反應(yīng)的催化劑費(fèi)用高，轉(zhuǎn)換率、蒸饋及 精制收率低。同時(shí)，精制無水糖醇時(shí)使用溶劑來進(jìn)行結(jié)晶化的情況下，目的物質(zhì)的損失嚴(yán) 重，并生成大量的廢棄物，導(dǎo)致環(huán)境W及經(jīng)濟(jì)方面的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 要解決的技術(shù)問題
[0007] 本發(fā)明的目的是為了解決前述現(xiàn)有技術(shù)中的問題而提出的，本發(fā)明W提供一種高 純度的無水糖醇的制備方法，所述高純度的無水糖醇的制備方法通過將氨化糖轉(zhuǎn)換成無水 糖醇后，將轉(zhuǎn)換反應(yīng)結(jié)果液進(jìn)行蒸饋，并將蒸饋結(jié)果液在溶劑中進(jìn)行結(jié)晶化，從而制備高純 度無水糖醇。所述高純度的無水糖醇的制備方法可W提高無水糖醇的總收率，并改善蒸饋 液的流動性而能夠增加蒸饋效率，進(jìn)一步可W減少廢棄物產(chǎn)生量及處理費(fèi)用，從而能夠W 低費(fèi)用、高效率制備高純度的無水糖醇。
[000引技術(shù)方案
[0009] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種無水糖醇的制備方法，所述無水糖醇的制備 方法包括：將氨化糖進(jìn)行脫水反應(yīng)而轉(zhuǎn)換成無水糖醇的步驟；將轉(zhuǎn)換反應(yīng)結(jié)果液進(jìn)行蒸饋 的步驟；W及將蒸饋結(jié)果液在溶劑中進(jìn)行結(jié)晶化的步驟；從所述結(jié)晶化步驟中產(chǎn)生的結(jié)晶 化母液中去除結(jié)晶化溶劑后，將其結(jié)果液與蒸饋步驟之后沒有投入到結(jié)晶化步驟中的蒸饋 結(jié)果液一起投入到轉(zhuǎn)換反應(yīng)結(jié)果液的蒸饋步驟中。
[0010] 有益效果
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，可W提高無水糖醇的總收率，并改善蒸饋液的流動性而能夠增加蒸 饋效率，進(jìn)一步可W減少廢棄物產(chǎn)生量及處理費(fèi)用。因此，本發(fā)明的無水糖醇制備方法，尤 其可W在采用蒸饋及溶劑結(jié)晶化的大規(guī)模商業(yè)性無水糖醇生產(chǎn)工序中有效地應(yīng)用。
【附圖說明】
[0012] 圖1為概略地示出本發(fā)明的無水糖醇的制備方法中可使用的內(nèi)藏式冷凝器薄膜 蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)選具體例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]W下，對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
[0014]本發(fā)明的無水糖醇的制備方法包括將氨化糖進(jìn)行脫水反應(yīng)而轉(zhuǎn)換成無水糖醇的 步驟。
[0015]所述氨化糖化y化ogenatedsugar)通常也稱為糖醇（sugaralcohol)，表示在糖 類具有的還原性末端基上附加氨而獲得的化合物。氨化糖根據(jù)碳的數(shù)量分為了糖醇、戊糖 醇、己糖醇及庚糖醇（碳的數(shù)量分別為4、5、6及7)。其中，碳的數(shù)量為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質(zhì)。
[0016]本說明書中所述的'無水糖醇'表示通過任一方式在一個(gè)W上步驟中，從所述氨化 糖（或糖醇）原來的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中去掉一個(gè)W上的水分子而獲得的任一物質(zhì)。
[0017]本發(fā)明中優(yōu)選將己糖醇作為氨化糖使用。更優(yōu)選使用選自山梨醇、甘露醇、艾杜醇 及它們的混合物的氨化糖。
[0018] 因此，本發(fā)明中優(yōu)選獲得己糖醇的脫水物質(zhì)雙脫水己糖醇作為所述無水糖醇。更 優(yōu)選地，獲得選自異山梨醇（1，4-3, 6-雙脫水山梨糖醇）、異甘露醇（1，4-3, 6-雙脫水甘露 醇）、異艾杜醇（1，4-3, 6-雙脫水艾杜醇）及它們的混合物的無水糖醇。其中，異山梨醇的 產(chǎn)業(yè)及醫(yī)藥利用度尤其高。
[0019]所述氨化糖通過脫水反應(yīng)轉(zhuǎn)換為無水糖醇。對于將氨化糖進(jìn)行脫水的方法，沒有 特殊的限制，可W直接使用本技術(shù)領(lǐng)域所公開的公知的方法，或者可W適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形而 使用。
[0020] 將氨化糖脫水而轉(zhuǎn)換為無水糖醇時(shí)，優(yōu)選使用酸催化劑。更優(yōu)選地，可W使用第1 酸及第2酸的混合酸。關(guān)于酸催化劑，當(dāng)使用單一酸催化劑時(shí)，可W使用硫酸、鹽酸、磯酸 等；當(dāng)使用混合酸時(shí)，可W使用硫酸作為第一酸、可W使用選自對甲苯橫酸、甲燒橫酸、己燒 橫酸、苯橫酸、蒙橫酸及硫酸侶中的一種W上的含硫的酸鹽作為第二酸。酸催化劑的使用量 優(yōu)選為每100重量份的氨化糖（例如，己糖醇）中使用0. 5至10重量份。如果酸催化劑量 過少于上述范圍時(shí)，轉(zhuǎn)換為無水糖醇所需的時(shí)間會過長；相反，如果酸催化劑量過多于上述 范圍時(shí)，會存在糖類高分子生成增多且轉(zhuǎn)換率降低的問題。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一具體例，將氨化糖轉(zhuǎn)換為無水糖醇的步驟可W在如上所述的酸催 化劑的存在下，在105~200°C溫度條件（更優(yōu)選為110~150°C)及1至lOOmmHg(更優(yōu) 選為1至50mmHg)的壓力條件下進(jìn)行1~10小時(shí)（更優(yōu)選為2~5小時(shí)），但并不限于此。
[0022] 在進(jìn)行氨化糖的脫水反應(yīng)時(shí)使用酸催化劑的情況下，優(yōu)選為反應(yīng)結(jié)果液被中和。 中和可W在完成脫水反應(yīng)后通過降低反應(yīng)結(jié)果液的溫度（例如，100°CW下）并加入氨氧化 鋼等已知的堿性物質(zhì)來進(jìn)行。被中和的反應(yīng)結(jié)果液的抑優(yōu)選為6~8。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的無水糖醇的制備方法的一優(yōu)選具體例，氨化糖轉(zhuǎn)換為無水糖醇步驟 中的結(jié)果液可W在進(jìn)入蒸饋步驟之前被預(yù)處理。所述預(yù)處理是為了去除殘留在轉(zhuǎn)換步驟的 結(jié)果液中的水分及沸點(diǎn)低的物質(zhì)，通常可W在90°C~110°C溫度及l(fā)OmmHg~lOOmmHg壓力 條件下，對轉(zhuǎn)換步驟的結(jié)果液攬拌1個(gè)小時(shí)W上（例如，1~4小時(shí)）而進(jìn)行，但并不限定于 此。
[0024] 所述轉(zhuǎn)換反應(yīng)結(jié)果液（優(yōu)選為經(jīng)過上述預(yù)處理后的結(jié)果液）接著進(jìn)行蒸饋，優(yōu)選 進(jìn)行薄膜蒸饋步驟。
[0025] 優(yōu)選地，所述蒸饋步驟在包含內(nèi)藏式冷凝器、