合成L-艾杜糖醇并再循环催化剂的方法与流程

发明领域本发明涉及一种通过在均相催化的均相反应中氢化l-山梨糖而合成l-艾杜糖醇的方法以及立体选择性钌催化剂的再循环和再活化。

背景技术：

0、发明背景

1、l-艾杜糖醇(cas号488-45-9)是一种可以通过某些糖和碳水化物的转化而衍生的糖醇。l-艾杜糖醇尤其可以作为合成药物、聚合物和大环化合物的起点，但在商业上特别令人感兴趣。

2、由于l-艾杜糖醇在自然界中仅以痕量发现，因此由天然源分离并不是经济的选项。因此，l-山梨糖(cas号：87-79-6)(在维生素c合成中作为中间体大规模产生)的氢化特别令人感兴趣。但是在现有技术中，仅提出很少的由l-山梨糖获得l-艾杜糖醇的方法。

3、一种生产l-艾杜糖醇的方法是如m.ogawa等人在applied and environmentalmicrobiology，1983，46(4)，912-916中所述通过用酵母发酵而还原l-山梨糖。遗憾的是，该方法仅提供低产率的l-艾杜糖醇，在发酵中最多消耗33％的l-山梨糖，因为在发酵条件下酵母代谢大部分糖原料。再有，从该混合物分离l-艾杜糖醇仅在全乙酰化之后才是可能的，这之后必须皂化所有乙酰基保护基团，以最大27％产率得到纯l-艾杜糖醇并且由保护/解保护顺序产生显著量的盐废物。

4、使用酵母由l-山梨糖醇到l-艾杜糖醇的改进发酵由v.vongsuvanlert，j.ferment.technol.1988，66(5)报道。将甲醇和木糖用作代谢的碳源就在粗发酵混合物中消耗至多98％ l-山梨糖而言提高了l-艾杜糖醇的产率。遗憾的是，该方法要求大量feso4(1.12倍于根据所用山梨糖的按重量计的量)以及通过使用磷酸盐缓冲液的严格ph控制。这是一大缺点，因为必须将高度水溶性l-艾杜糖醇与来自发酵混合物的大量高度水溶性盐(为废物)分离而分离l-艾杜糖醇。遗憾的是没有公开分离手段。更确切地讲，仅通过hplc分析了粗发酵混合物。

5、原则上应可以通过将l-山梨糖非均相氢化为l-艾杜糖醇克服发酵的缺点。例如，ep 0 006 313a1公开了通过在铜催化剂(在颗粒状载体材料上含有细碎金属铜)上催化氢化酮糖而生产糖醇。然而，将该方法用于还原山梨糖主要产生d-山梨糖醇。l-艾杜糖醇仅可以副产物得到，在l-山梨糖100％转化率下l-艾杜糖醇/d-山梨糖醇的最大比率为38:62。

6、要求该氢化可以对l-艾杜糖醇更具选择性地运行，整个方法更有效，例如不再需要随后的发酵，因为从与d-山梨糖醇的1:1混合物分离l-艾杜糖醇非常困难且效率低。

7、在angewandte chemie，国际版，2020，doi:10.1002/anie.202009790中描述了使用不对称过渡金属催化剂在l-艾杜糖醇选择性>80％下将l-山梨糖氢化为l-艾杜糖醇。该方法首次在非酶催方法中直接由l-山梨糖无需保护基团地提供l-艾杜糖醇作为主产物。然而，对于高效的工业方法而言，简单再循环用过的昂贵立体选择性过渡金属催化剂是必要的，这在该著作中没有公开。

8、在不显著损失其活性和选择性下再循环立体选择性氢化催化剂通常不易实现并且在大多数不对称转化中不再使用该催化剂。

9、因此，本发明的目的是要提供一种再循环和再活化用于通过氢化l-山梨糖而合成l-艾杜糖醇的立体选择性钌催化剂的方法。使用该方法应可以成本有效方式通过氢化l-山梨糖而生产l-艾杜糖醇。

10、惊人地发现该问题由一种制备l-艾杜糖醇的方法解决，该方法至少包括下列工艺步骤：

11、i)在均相溶液中在疏水性立体选择性钌催化剂配合物存在下用氢气对包含l-山梨糖的组合物进行氢化，其中该钌催化剂配合物包含至少一种含有至少两个能够与钌配位的磷原子的手性配体，得到包含l-艾杜糖醇作为主产物的组合物；

12、ii)将在步骤i)中产生的反应产物与该钌催化剂配合物分离；

13、iii)通过加入氯离子源再活化步骤ii)的已分离钌催化剂配合物并将再活化钌催化剂配合物再用于步骤i)中。

技术实现思路

0、发明概述

1、本发明涉及一种制备l-艾杜糖醇并再循环立体选择性催化剂的方法，包括下列工艺步骤：1)在均相溶液中在疏水性立体选择性钌催化剂配合物存在下用氢气对包含l-山梨糖的组合物进行氢化，其中该过渡金属催化剂配合物包含至少一种含有至少两个能够与该过渡金属配位的磷原子的手性配体，得到包含l-艾杜糖醇作为主产物的组合物；2)用水萃取l-艾杜糖醇和其他己糖类；3)在加入氯离子源以再活化该催化剂下将该催化剂再用于将l-山梨糖选择性氢化为l-艾杜糖醇。

技术特征：

1.一种制备l-艾杜糖醇的方法，至少包括下列工艺步骤：

2.根据权利要求1的方法，其中反应产物在步骤ii)中的分离作为用水萃取进行。

3.根据权利要求1的方法，其中在步骤iii)中加入的氯离子源为hcl。

4.根据权利要求1的方法，其中所述钌催化剂配合物的手性配体具有式(i)：

5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述钌催化剂配合物以使得钌的量作为元素钌计算并且基于进行氢化的l-山梨糖的量在0.001-50mol％范围内的量存在。

6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述手性配体以至少0.5mol/1mol存在的钌的量存在。

7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述反应在选自脂族烃类、芳族烃类、酰胺类、脲类、腈类、亚砜类、砜类、醇类、酯类、碳酸酯类、醚类、水及其混合物的溶剂存在下进行。

8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中d-山梨糖醇与l-艾杜糖醇的比率在1:7-1:1.5，优选1:6.5-1:1.9范围内。

9.如权利要求4所定义的过渡金属配合物作为氢化包含l-山梨糖或其混合物的组合物的氢化催化剂的用途。

技术总结
一种制备L‑艾杜糖醇的方法，至少包括下列工艺步骤：i)在均相溶液中在疏水性立体选择性钌催化剂配合物存在下用氢气对包含L‑山梨糖的组合物进行氢化，其中该钌催化剂配合物包含至少一种含有至少两个能够与钌配位的磷原子的手性配体，得到包含L‑艾杜糖醇作为主产物的组合物；ii)将在步骤i)中产生的反应产物与该钌催化剂配合物分离；iii)通过加入氯离子源再活化步骤ii)的已分离钌催化剂配合物并将再活化钌催化剂配合物再用于步骤i)中。

技术研发人员：T·绍布,S·马德尔,A·金德勒,A·S·K·哈什米,D·J·廷德尔
受保护的技术使用者：巴斯夫欧洲公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15