[发明专利]一种去除多元醇中含硼杂质的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种去除多元醇中含硼杂质的装置及方法。

背景技术

本发明涉及一种去除手性或者非手性的多元醇（式Ⅰ）中含硼杂质装置及方法。

 （Ⅰ）

手性或者消旋的的多元醇可以作为许多医药及农药合成过程中的关键中间体，具有重要的应用价值。例如，消旋1,2,4-丁三醇是用途广泛的溶剂和合成中间体，可用于合成火箭推进剂1，2，4-丁三醇三醇三硝酸酯。2-羟甲基-1，4-丁二醇是合成农药呋虫胺（Dinotefuran）的重要中间体。抗艾滋病毒药物安瑞那韦（Amprenavir）的合成中使用到手性的(S)-1,2,4-丁三醇（Org.Biomol.Chem. 2004, 2, 2061-2070）。韩国专利(KR.008793，2010)披露一种重要的降血脂药物瑞舒伐他汀（Rosuvastatin）的合成中也使用到(S)-1,2,4-丁三醇作为原料。

硼酸可以和多元醇的中的邻二醇及间二醇形成络合物（天然药物化学，P90，第二版，人民卫生出版社），这类络合物通常具有良好的水溶性，难以将其与多元醇以简单的萃取、蒸馏、结晶等方法分离。

在合成这些多元醇的过程中，通常都使用相应的羧酸或者羧酸甲酯及乙酯为原料。使用硼烷或者硼氢化钠等硼试剂为还原剂，无论使用哪种硼试剂，还原产物经水解后，均不能直接得到相应的多元醇，而是得到含硼杂质的多元醇。这些含硼杂质包括，硼酸和多元醇的络合物（式Ⅱ）和残留的硼酸。这些含硼杂质的存在均会影响多元醇的蒸馏提纯，使得蒸馏物脱水、分解、炭化，导致无法获得产品或者高纯度的产品。

 （Ⅱ）

以(S)-1,2,4-丁三醇为例，Honda等(Org.Biomol.Chem. 2004, 2, 2061-2070)使用硼氢化钠还原L-苹果酸二甲酯，在水解后，即使是非常少量的残留硼酸或者硼酸络合物的存在都会导致蒸馏步骤的失败。

因此，使用硼试剂还原多元醇的相应羧酸或者羧酸酯，其纯化的决定性步骤是如何有效的除去这些含硼杂质。美国专利（US6949684，2005）和韩国专利（KR.0092864，2001）中披露，使用键合有氨基葡萄糖类的除硼离子交换树脂Amberlite IRA-743 去除残留硼酸及硼酸络合物，该方法在工业化上需要使用大量的树脂，生产每公斤(S)-1,2,4-丁三醇需要用到20公斤以上的树脂，浓缩洗脱液需要蒸馏大量的水，成本高昂，不利于工业规模的制备。

Pawlak.等提到的方法（ J.Org.Chem.1987, 52, 2896-2901）在合成(S)-1,2,4-丁三醇的过程中需要使用柱色谱纯化，该方法也不具备工业化的应用价值。

因此，有必要开发一种去除多元醇中含硼杂质的有效方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本较低、适于工业化应用的去除多元醇中含硼杂质的装置及方法。

本发明提出的去除多元醇中含硼杂质的装置，使用两个反应器作为一个组合；第一反应器1配有第一搅拌器3和第一冷凝器5，第二反应器2配有第二搅拌器4和第二冷凝器6以及填料塔9；第一反应器1和第一冷凝器5相连，第一冷凝器5和第一冷凝液管道7相连，第一冷凝液管道7通入第二反应器2中；第二反应器2和填料塔9相连，填料塔9和第二冷凝器6相连，第二冷凝器6和第二冷凝液管道8相连，第二冷凝液管道8通入第一反应器1中；第一搅拌器3置于第一反应器1中，第二搅拌器4置于第二反应器2中，搅拌器用于搅拌反应器中的反应物。

在第一反应器1中，将含硼杂质的多元醇与低碳醇搅拌混合加热，含硼杂质的多元醇与低碳醇发生反应，解离出多元醇留在第一反应器1中，反应同时产生低碳醇硼酸酯和低碳醇形成的共沸物，该共沸物经第一冷凝器5冷却，通过第一管道7流入到加有与第一反应器1中相同的低碳醇和水解低碳醇的硼酸酯试剂的第二反应器2，在第二反应器2中水解，生成硼酸盐留在第二反应器2中，而低碳醇得以再生，经填料塔9分馏进入到第二冷凝器6，低碳醇冷凝液通过第二管道8返回到第一反应器1。

本发明可以有效地除去多元醇中的含硼杂质，获得高纯度的多元醇，而低碳醇可以再生循环，大大降低了低碳醇的使用量。该发明去除多元醇含硼杂质方法的原理和反应式如下式：

       

所述的方法具体步骤如下：