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山梨醇脱水制异山梨醇工艺

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-15 14:23:58

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团| bayuegua123 | 2022-11-18 10:03:23

目前国内异山梨醇的制备方法大多采用液体酸催化、减压蒸馏、有机溶剂萃取结晶等工艺,过程复杂、对反应设备的要求高、资源浪费、产生大量沉淀、环境污染严重,导致生产异山梨醇的成本居高不下。当前绿色化学的观念深入人心,环境友好的反应体系是未来的发展趋势。固体酸克服了液体酸的缺点,其表面既可以有 Brønsted 酸,也可以有 Lewis 酸,酸强度分布宽,具有易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、对环境污染少、选择性高等特点,可在较高温度范围内使用,扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。固体酸作为一种绿色环保型催化剂引起了人们的极大兴趣, 已用于各种酸催化反应中。目前公开的专利文献中,异山梨醇的制备多数采用山梨醇溶液作为原料,使用液体酸或分子筛作为催化剂。但由于山梨醇制备异山梨醇反应为脱水反应,使用溶液作为原料时,反应过程中需要先将溶液中的水脱除,再进行反应物脱水,造成了部分能源浪费。五氧化二铌作为一种新型催化材料,可以作为催化剂的活性组分、助剂或载体使用。由于其独特的酸性及氧化还原性,在许多反应中都表现出了较好的催化性能,已引起国内外学者的广泛关注。

1. 本工艺所述方法使用固体酸作为催化剂,具有收率高、选择性高、操作简便、污染小且易再生的优点,采用本发明方法制备的异山梨醇纯度为81%-95%,异山梨醇回收率可达到 85%以上,山梨醇转化率接近 100%。 2. 本工艺所述催化剂制备方法以自制的五氧化二铌为催化剂,在无溶剂、减压的条件下应用于山梨醇脱水生成异山梨醇,采用固体山梨醇作为原料,在熔融状态下进行反应,可以直接对反应物进行脱水,避免了重复行为造成的浪费。 3. 本工艺采用自制的氧化铌作为固体催化剂,五氧化二铌经过前处理过程,可以负载更多的表面酸, 对于山梨醇的脱水具有很好的催化效果, 能使山梨醇在较低的温度(130 ℃) 下实现两次脱水生成异山梨醇,且能够回收后重复利用,工业应用前景较好。

山梨醇脱水制异山梨醇工艺一种异山梨醇的制备方法 属于催化化学和化学工程领域 山梨醇于2004年被美国能源部列入十二种来源于碳水化合物的平台化合物,作为甜味剂存在于许多浆果和水果中。山梨醇可以进行氢解、聚合、脱水等反应,得到一系列高附加值的生物基化学品和材料。其中二次脱水环化产物异山梨醇作为一种重要的新型生物基化学品,可广泛应用于食品、化妆品和医药等领域。 目前国内异山梨醇的制备方法大多采用液体酸催化、减压蒸馏、有机溶剂萃取结晶等工艺,过程复杂、对反应设备的要求高、资源浪费、产生大量沉淀、环境污染严重,导致生产异山梨醇的成本居高不下。

王新承,男,博士,讲师,硕士研究生导师 黄龙,男,博士,副教授,硕士生导师

山梨醇脱水制异山梨醇工艺目前我国在由山梨醇出发脱水制备异山梨醇的研究上还处于起步阶段,主要问题集中在异山梨醇产率偏低、反应条件苛刻、催化剂性能不稳定、产物分离提纯困难等方面。异山梨醇在聚合物改性、以及未来制造生物可降解聚合物等方向大有潜力被广泛应用于食品、化妆品、医药、塑料及聚合物等领域市场前景方阔经济效益显著

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