[发明专利]一种左旋葡萄糖酮的制备方法

说明书

本发明属于化合物制备技术领域，公开了一种左旋葡萄糖酮的制备方法。包括以下步骤：a、将原料内醚糖溶于蒸馏水中形成内醚糖溶液，然后在内醚糖溶液中加入活性炭且内醚糖溶液液面没过活性炭，充分振荡混合得固液混合物；所述内醚糖与活性炭的质量比≤1g：12.5g；b、将固液混合物进行常压或减压蒸发除水，得到负载有内醚糖的活性炭固体；c、将负载有内醚糖的活性炭固体置于反应舟内，用真空热解炉进行热解，收集热解气化产物冷凝液，即得到左旋葡萄糖酮液体产物。本发明制备过程使用活性炭作为脱水剂，不需要酸催化剂，有利于环保及安全，左旋葡萄糖酮产率最高可达49%，产品纯度较高，无需精制。

技术领域

本发明属于化合物制备技术领域，具体涉及一种左旋葡萄糖酮的制备方法。

背景技术

左旋葡萄糖酮（LGO，1，6-脱水-3，4-二脱氧-β-D-吡喃糖烯-2-酮）是一种纤维素热解形成的脱水糖产物，由于具有6,8-二氧二环[3.2.1]辛烷的烯酮体系、高活性的酮基以及缩醛中心，LGO可广泛用于多种合成反应，用于制备各种糖类和非糖类衍生物以及治疗癌症、免疫性疾病和心脏病等的药物。目前，还没有找到一种合适的方法规模化地生产LGO，导致其价格极为昂贵。

在纤维素热解中，若有酸性催化剂存在，可以得到左旋葡萄糖酮，但产率与所用酸有很大关系。例如：在真空条件下磷酸作催化剂热解纤维素可以得到产率8%左右的LGO，利用硫酸催化产率则有所降低。蒙脱石作为路易斯酸优化条件下催化热解纤维素可以得到2.9%的LGO产率。研究表明，其他固体酸（Al₂O₃、MgO、CrO₃、CuSO₄等）对LGO 也没有太高的选择性，除了生成LGO外，还包括乙酸、糠醛、LG等其他复杂的组分。金属氯化物也作为催化剂被使用，但LGO的产率低于3%。利用SO₄^2-/ZrO₂固体超强酸，可以获得8%左右的LGO产率，热解液的相对含量最高可达60%以上。用炭磺酸或磁性炭磺酸为催化剂，可以获得20%左右的LGO产率，但炭磺酸或磁性炭磺酸的制备需要大量的浓硫酸，造成浓硫酸的浪费和环境污染，不利于环保。根据脱水机制，可以把脱水、热裂解形成LGO分为2个步骤进行，从而大大提高了其产率。授权公告号为CN 106977557 B的发明专利公开了一种左旋葡萄糖酮的制备方法，但该方法操作繁杂，转化过程为：加热——冷却-酸碱中和-加热，且需要使用危化品酸、碱，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种左旋葡萄糖酮的制备方法，使用活性炭作为脱水剂，不需要酸催化剂，有利于环保及安全。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种左旋葡萄糖酮的制备方法，包括以下步骤：

a、将原料内醚糖溶于蒸馏水中形成内醚糖溶液，然后在内醚糖溶液中加入活性炭且内醚糖溶液液面没过活性炭，充分振荡混合得固液混合物；

b、将固液混合物进行常压或减压蒸发除水，得到负载有内醚糖的活性炭固体；

c、将负载有内醚糖的活性炭固体置于反应舟内，用真空热解炉进行热解，收集热解气化产物冷凝液，即得到左旋葡萄糖酮液体产物。

优选地，所述内醚糖与活性炭的质量比≤1g：12.5g。

优选地，步骤b中所述蒸发除水的温度不超过100℃。

优选地，步骤c中所述热解温度为360~400℃。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明制备过程使用活性炭作为脱水剂，不需要酸催化剂，有利于环保及安全。

本发明在反应过程中制备过程操作简单，左旋葡萄糖酮产率最高可达49%，产品纯度较高，无需精制；本发明采用原料内醚糖LG价格为1336元/5g，产物LGO价格为1300元/0.2g，尽管采用的原料较贵，但所得产品价格是原料的24倍，因此本发明方法具有极大的应用前景和社会效益。