[发明专利]一种异山梨醇的制备方法

说明书

本发明属于固载酸催化技术领域，具体涉及一种异山梨醇的制备方法。针对现有SO₄^2‑/MxOy型固载酸对于山梨醇脱水制备异山梨醇的催化活性不高，而为了达到较高的异山梨醇收率均需要采用接近200℃的高温，生产成本较高的问题。本发明的技术方案是：以山梨醇为反应原料，固载酸SO₄^2‑/ZrO₂‑Al₂O₃为催化剂，在加热和低真空反应条件下，通过山梨醇连续脱水制备异山梨醇。SO₄^2‑/ZrO₂‑Al₂O₃固载酸可通过共沉淀法、溶胶凝胶法或无溶剂研磨法制备得到。本发明适用于山梨醇脱水制备异山梨醇。

技术领域

本发明属于固载酸催化技术领域，具体涉及一种异山梨醇的制备方法。

背景技术

异山梨醇是山梨醇的脱水产物，可广泛应用于食品、药物、聚合塑料等领域。目前的研究热点是将异山梨醇作为聚合单体用于聚合物生产领域，如将其加入聚对苯二甲酸类塑料(PET)中，可提高聚合物的玻璃化转变温度，增加聚合物强度等。因此，通过生物质衍生产物山梨醇脱水制备异山梨醇，极具研究价值及工业应用前景。然而，工业上通常以硫酸等液体酸作为山梨醇脱水制备异山梨醇的催化剂，存在腐蚀设备、污染环境、产物与催化剂难以分离等弊端。固载酸催化剂绿色环保，非常有望取代液体酸作为山梨醇脱水制备异山梨醇的催化剂。2009年黄和等人(CN101691376A)以固载杂多酸为催化剂制备异山梨醇，但难以解决杂多酸在水溶液中极易流失的问题，且高达250℃的反应温度使生产成本大大增加。

目前，SO₄^2-/MxOy型固体超强酸因具有更强的酸性引起广泛的关注，其用于山梨醇脱水制备异山梨醇的研究也屡有报道。Ahmed等人(Chemical Engineering Science，2013,93： 91-95)以SO₄^2-/TiO₂为山梨醇脱水制备异山梨醇的催化剂，在210℃反应2h后，异山梨醇收率为70％左右。Dabbawala等人(Catalysis Communications，2013,42：1-5)以SO₄^2-/SnO₂为山梨醇脱水制备异山梨醇的催化剂，在180℃反应2h后，异山梨醇收率为65％。Khan等人(Applied Catalysis A:General，2013,452：34-38)以SO₄^2-/ZrO₂为山梨醇脱水制备异山梨醇的催化剂，在210℃反应2h后，异山梨醇收率为61％。

然而，上述研究中，SO₄^2-/MxOy型固载酸对于山梨醇脱水制备异山梨醇的催化活性不高，为了达到较高的异山梨醇收率均需要采用接近200℃的高温，生产成本较高。

发明内容

针对上述现有SO₄^2-/MxOy型固载酸对于山梨醇脱水制备异山梨醇的催化活性不高，为了达到较高的异山梨醇收率均需要采用接近200℃的高温，生产成本较高。本发明提供一种异山梨醇的制备方法，其目的在于：采用SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃固载酸作为催化剂，在温和的条件下实现异山梨醇的高收率制备，从而达到节约成本的效果。

本发明采用的技术方案如下：

一种异山梨醇的制备方法，包括如下步骤：

[1]将固体山梨醇在反应器中加热熔融得到熔融体；