RU2388741C2 - Способы производства ксилита - Google Patents
Способы производства ксилита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388741C2 RU2388741C2 RU2006137703/04A RU2006137703A RU2388741C2 RU 2388741 C2 RU2388741 C2 RU 2388741C2 RU 2006137703/04 A RU2006137703/04 A RU 2006137703/04A RU 2006137703 A RU2006137703 A RU 2006137703A RU 2388741 C2 RU2388741 C2 RU 2388741C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- xylitol
- synthesis
- acid
- decarboxylation
- hydrogenation
- Prior art date
Links
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 title claims abstract description 243
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 236
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 232
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 title claims abstract description 232
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 title claims abstract description 232
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 title claims abstract description 232
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 title abstract 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 109
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 86
- 238000005895 oxidative decarboxylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 81
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 61
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- -1 D-glucuronic acid compound Chemical class 0.000 claims abstract description 46
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 31
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 12
- 150000003214 pyranose derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 150000002243 furanoses Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 99
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 88
- AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N alpha-D-glucuronic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N 0.000 claims description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 65
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 62
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 58
- RGHNJXZEOKUKBD-QTBDOELSSA-N L-gulonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-QTBDOELSSA-N 0.000 claims description 36
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 30
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- PYMYPHUHKUWMLA-WISUUJSJSA-N aldehydo-L-xylose Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WISUUJSJSA-N 0.000 claims description 26
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 26
- 125000003535 D-glucopyranosyl group Chemical group [H]OC([H])([H])[C@@]1([H])OC([H])(*)[C@]([H])(O[H])[C@@]([H])(O[H])[C@]1([H])O[H] 0.000 claims description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229930195726 aldehydo-L-xylose Natural products 0.000 claims description 21
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 19
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004989 dicarbonyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 13
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 abstract description 4
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 abstract description 2
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 abstract description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 abstract 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 81
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 43
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 18
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 17
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 9
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 8
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 8
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 8
- UPMFZISCCZSDND-JSCKKFHOSA-M sodium;(2s,3s,4r,5s)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoate Chemical compound [Na+].OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C([O-])=O UPMFZISCCZSDND-JSCKKFHOSA-M 0.000 description 8
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 7
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 7
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 6
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 6
- IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N aldehydo-D-glucuronic acid Chemical compound O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N 0.000 description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 6
- JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N hypobromite Chemical compound Br[O-] JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241001517013 Calidris pugnax Species 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 5
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 5
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 5
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 5
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 5
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N D-arabinitol Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 4
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-OWMBCFKOSA-N L-ribopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-OWMBCFKOSA-N 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940097043 glucuronic acid Drugs 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 4
- ATMYEINZLWEOQU-GASJEMHNSA-N (3r,4s,5s,6r)-2-fluoro-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound OC[C@H]1OC(F)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O ATMYEINZLWEOQU-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 description 3
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 3
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 3
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229930182478 glucoside Natural products 0.000 description 3
- 229940029339 inulin Drugs 0.000 description 3
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 3
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 3
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 2
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 2
- HXXFSFRBOHSIMQ-GASJEMHNSA-N D-glucopyranose 1-phosphate Chemical compound OC[C@H]1OC(OP(O)(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O HXXFSFRBOHSIMQ-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-KKQCNMDGSA-N D-gulonic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-KKQCNMDGSA-N 0.000 description 2
- 229920002670 Fructan Polymers 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-IMJSIDKUSA-N L-arabinitol Chemical compound OC[C@H](O)C(O)[C@@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229920000617 arabinoxylan Polymers 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000000911 decarboxylating effect Effects 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 2
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008131 glucosides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002373 hemiacetals Chemical class 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methyl-cyclopentane Natural products CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 2
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 2
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 2
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CMFNMSMUKZHDEY-UHFFFAOYSA-M peroxynitrite Chemical compound [O-]ON=O CMFNMSMUKZHDEY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 2
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 description 2
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- ZFTFOHBYVDOAMH-XNOIKFDKSA-N (2r,3s,4s,5r)-5-[[(2r,3s,4s,5r)-5-[[(2r,3s,4s,5r)-3,4-dihydroxy-2,5-bis(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]oxymethyl]-3,4-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]oxymethyl]-2-(hydroxymethyl)oxolane-2,3,4-triol Chemical class O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@](CO)(OC[C@@H]2[C@H]([C@H](O)[C@@](O)(CO)O2)O)O1 ZFTFOHBYVDOAMH-XNOIKFDKSA-N 0.000 description 1
- JKCNUXXWWMOQSF-JSCKKFHOSA-N (2s,3s,4s,5r)-2,3,4,5-tetrahydroxy-6-oxohexanoic acid;hydrate Chemical compound O.O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O JKCNUXXWWMOQSF-JSCKKFHOSA-N 0.000 description 1
- NAOLWIGVYRIGTP-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trihydroxyanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC(O)=C2C(=O)C3=CC(O)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1 NAOLWIGVYRIGTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULHLNVIDIVAORK-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)C(O)CC(O)=O.OC(=O)C(O)CC(O)=O ULHLNVIDIVAORK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWCMVXMQHSVIOJ-UHFFFAOYSA-N Aglycone of yadanzioside D Natural products COC(=O)C12OCC34C(CC5C(=CC(O)C(O)C5(C)C3C(O)C1O)C)OC(=O)C(OC(=O)C)C24 TWCMVXMQHSVIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLMKQQMDOMTZGG-UHFFFAOYSA-N Astrantiagenin E-methylester Natural products CC12CCC(O)C(C)(CO)C1CCC1(C)C2CC=C2C3CC(C)(C)CCC3(C(=O)OC)CCC21C PLMKQQMDOMTZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002299 Cellodextrin Polymers 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 125000003026 L-xylosyl group Chemical group C1([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)CO1)* 0.000 description 1
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- LVDRREOUMKACNJ-BKMJKUGQSA-N N-[(2R,3S)-2-(4-chlorophenyl)-1-(1,4-dimethyl-2-oxoquinolin-7-yl)-6-oxopiperidin-3-yl]-2-methylpropane-1-sulfonamide Chemical compound CC(C)CS(=O)(=O)N[C@H]1CCC(=O)N([C@@H]1c1ccc(Cl)cc1)c1ccc2c(C)cc(=O)n(C)c2c1 LVDRREOUMKACNJ-BKMJKUGQSA-N 0.000 description 1
- WNFHGZLVUQBPMA-JSCKKFHOSA-M Sodium glucuronate Chemical compound [Na+].O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C([O-])=O WNFHGZLVUQBPMA-JSCKKFHOSA-M 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UGXQOOQUZRUVSS-ZZXKWVIFSA-N [5-[3,5-dihydroxy-2-(1,3,4-trihydroxy-5-oxopentan-2-yl)oxyoxan-4-yl]oxy-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl (e)-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate Chemical compound OC1C(OC(CO)C(O)C(O)C=O)OCC(O)C1OC1C(O)C(O)C(COC(=O)\C=C\C=2C=CC(O)=CC=2)O1 UGXQOOQUZRUVSS-ZZXKWVIFSA-N 0.000 description 1
- GDIUQZNEUVFHHD-UHFFFAOYSA-N [Fe+3].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 Chemical class [Fe+3].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 GDIUQZNEUVFHHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229940061720 alpha hydroxy acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001280 alpha hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- HXXFSFRBOHSIMQ-VFUOTHLCSA-N alpha-D-glucose 1-phosphate Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O HXXFSFRBOHSIMQ-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002470 anti-ketogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000004783 arabinoxylans Chemical class 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-N bromous acid Chemical compound OBr=O DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-ZWSAEMDYSA-N cellotriose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](OC(O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-ZWSAEMDYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229940112822 chewing gum Drugs 0.000 description 1
- 235000015218 chewing gum Nutrition 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- CGPVLUCOFNAVGV-UHFFFAOYSA-N copper;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu] CGPVLUCOFNAVGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006806 disease prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000003843 furanosyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000002641 glycemic effect Effects 0.000 description 1
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 1
- PFOARMALXZGCHY-UHFFFAOYSA-N homoegonol Natural products C1=C(OC)C(OC)=CC=C1C1=CC2=CC(CCCO)=CC(OC)=C2O1 PFOARMALXZGCHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- KTIHOJLQNXISFY-UHFFFAOYSA-N iodic acid periodic acid Chemical compound I(=O)(=O)(=O)O.I(=O)(=O)O KTIHOJLQNXISFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- ACKFDYCQCBEDNU-UHFFFAOYSA-J lead(2+);tetraacetate Chemical compound [Pb+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O ACKFDYCQCBEDNU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007937 lozenge Substances 0.000 description 1
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 1
- OHZZTXYKLXZFSZ-UHFFFAOYSA-I manganese(3+) 5,10,15-tris(1-methylpyridin-1-ium-4-yl)-20-(1-methylpyridin-4-ylidene)porphyrin-22-ide pentachloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Mn+3].C1=CN(C)C=CC1=C1C(C=C2)=NC2=C(C=2C=C[N+](C)=CC=2)C([N-]2)=CC=C2C(C=2C=C[N+](C)=CC=2)=C(C=C2)N=C2C(C=2C=C[N+](C)=CC=2)=C2N=C1C=C2 OHZZTXYKLXZFSZ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N methanol;hydrate Chemical compound O.OC GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOFXVYGDIRCHEQ-GHQVIJFQSA-N methyl beta-D-glucuronoside Chemical compound CO[C@@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BOFXVYGDIRCHEQ-GHQVIJFQSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- FXADMRZICBQPQY-UHFFFAOYSA-N orthotelluric acid Chemical compound O[Te](O)(O)(O)(O)O FXADMRZICBQPQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000000075 primary alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- BPEVHDGLPIIAGH-UHFFFAOYSA-N ruthenium(3+) Chemical compound [Ru+3] BPEVHDGLPIIAGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDXOVWIMYQPHRO-HWZSTGBWSA-M sodium;(2s,3s,4s,5r)-3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylate;hydrate Chemical compound O.[Na+].OC1O[C@H](C([O-])=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O FDXOVWIMYQPHRO-HWZSTGBWSA-M 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000021092 sugar substitutes Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009875 water degumming Methods 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
- C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
- C07C29/14—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group
- C07C29/141—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/23—Oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/20—Dihydroxylic alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/22—Trihydroxylic alcohols, e.g. glycerol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/24—Tetrahydroxylic alcohols, e.g. pentaerythritol
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к вариантам способа получения ксилита, который широко применяется в производстве кондитерских изделий, а также в продуктах для профилактики заболевания полости рта, продуктах для улучшения самочувствия, фармацевтических продуктах и т.п. Один из вариантов способа включает электрохимическое окислительное декарбоксилирование соединения уроновой кислоты, включающее фуранозный или пиранозный цикл для получения интермедиата синтеза ксилита и гидрирование интермедиата синтеза ксилита для получения ксилита. Еще один из вариантов способа включает гидролиз соединения D-глюкуроновой кислоты, декарбоксилирование соединения D-глюкуроновой кислоты для получения диальдегидного интермедиата синтеза ксилита и гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора гидрирования для получения ксилита. Предлагаемое изобретение позволяет экономичным способом получить ксилит с высоким выходом при минимальном количестве потерь. 9 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Эта заявка заявляет преимущество продолженной заявки US №60/556571, «Способы производства ксилита», зарегистрированной 26 марта 2004 года, которая включена сюда посредством ссылки во всей полноте.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способам производства ксилита. В частности, изобретение предоставляет способы производства ксилита, включающие окислительное декарбоксилирование соединений.
Уровень техники
Ксилит является встречающимся в природе пятиуглеродным сладким спиртом, присутствующим во многих фруктах и овощах и продуцируемым в человеческом теле в ходе нормального метаболизма. Ксилит является также важным промышленным продуктом и широко применяется в производстве кондитерских изделий, включая бессахарную жевательную резинку, дыхательные пастилки и сухие твердые конфеты, а также в продуктах для профилактики заболеваний полости рта, продуктах для улучшения самочувствия, фармацевтических продуктах и т.п.
Определенные свойства ксилита делают его привлекательным подсластителем или заменителем сахара в различных случаях, особенно при производстве подслащенных продуктов питания. Например, ксилит нетоксичен и обладает приблизительно такой же сладостью, как сахароза, при меньшей энергетической ценности, составляющей около 2,4 ккал/г. Ксилит метаболизируется независимо от глюкозы и может без риска употребляться лицами с не-инсулиновым диабетом, обладает низким гликемическим индексом и, как показано, обладает антикетогенным действием при диабете. Кристаллы ксилита растворяются с поглощением тепла и создают ощущение прохлады при растворении во рту. Считается, что ксилит является кариостатиком и даже антикариогеном, и считается, что он не используется микрофлорой рта, производящей бляшки. Действительно, применение ксилита вместо сахарозы связывают с уменьшением кариеса зубов. В целом, ксилит является предпочитаемым подсластителем.
Ксилит обычно получают способами, применяющими различное природное сырье, особенно материалы, содержащие ксилан. Ксилит можно получать множеством способов, включая гидрирование ксилозы, полученной из гидролизата гемицеллюлозы (ксилана или арабиноксилана), как раскрыто в патентах US №№2989569, 3558725 и 4008285.
Каталитическое гидрирование D-ксилозы в гидролизатах гемицеллюлозы остается первостепенным промышленным источником ксилита. Промышленное производство D-ксилозы в первую очередь осуществляется посредством гидролиза гемицеллюлозы (ксиланов и арабиноксиланов). Однако многие из этих способов производства ксилита дороги и требуют много времени, и был предложен ряд альтернативных способов синтеза ксилита. Такие способы включают различные синтетические химические процессы, применение микроорганизмов и такие способы, как ферментация. Однако, несмотря на эти результаты, есть потребность производить ксилит таким способом, который отличается низкой стоимостью и выходом высокоочищенного продукта. Снижение количества отбросов (потерь) при его производстве также желательно. Ввиду расширения применения ксилита, в частности благодаря его свойствам как подсластителя и терапевтическим эффектам, имеется постоянная потребность в способах производства ксилита.
Раскрытие изобретения
Предоставлены способы производства ксилита, включающие окислительное декарбоксилирование реагента субстрата. Предпочтительно окислительное декарбоксилирование производят одним из двух способов. В первом осуществлении окислительное декарбоксилирование производят электрохимическим способом, предпочтительно, таким как анодное окислительное декарбоксилирование реагента субстрата. Во втором осуществлении окислительное декарбоксилирование реагента субстрата проводят посредством одной или более химических реакций.
Большое разнообразие реагентов субстратов можно применять для осуществления способов производства ксилита. Реагент субстрат может быть исходным материалом для реакции окислительного декарбоксилирования или может быть получен из любого подходящего материала предшественника. Предпочтительными материалами предшественника являются уроновые кислоты, включающие структуру фуранозного или пиранозного цикла. В некоторых аспектах осуществлений один или более материал предшественника может претерпевать одну или более химическую реакцию, такую как реакции окисления, реакции восстановления или реакции гидролиза для получения подходящего реагента субстрата.
На фиг.1 показана основная реакционная схема 10' для производства ксилита по некоторым осуществлениям. Реакционная схема 10' включает этапы предоставления реагента субстрата 50', включающего звено уроновой кислоты, и окислительного декарбоксилирования реагента субстрата 55'. Подходящие реагенты субстраты включают содержащие уроновую кислоту реагенты субстраты, которые претерпевают нужную реакцию декарбоксилирования при определенных реакционных условиях. В одном осуществлении способ получения ксилита включает этапы предоставления реагента субстрата 50', включающего остаток уроновой кислоты и окислительное декарбоксилирование 55' реагента субстрата посредством электрохимического окислительного декарбоксилирования подходящего реагента субстрата. Предпочтительно реагент субстрат включает звено уроновой кислоты со структурой пиранозного или фуранозного цикла. В альтернативном осуществлении способ получения ксилита включает этапы предоставления реагента субстрата 50', включающего остаток уроновой кислоты, и окислительное декарбоксилирование 55' реагента субстрата посредством химического окислительного декарбоксилирования подходящего реагента субстрата. Предпочтительно реагент субстрат второго осуществления включает звено L-гулоновой кислоты.
На этапе 55' окислительного декарбоксилирования получается интермедиат синтеза ксилита соединение 60' или альтернативно получается ксилит или другое соединение, применимое для получения ксилита. Можно производить различные интермедиаты синтеза ксилита, и интермедиаты синтеза ксилита, полученные по первому осуществлению, могут быть такими же или отличаться от интермедиатов синтеза ксилита, произведенных способами второго осуществления. Реагентом субстратом может быть 50', предоставленный в качестве исходного материала, или он может быть получен из одного или более материалов предшественника.
На фиг.1 способ получения ксилита 10' далее включает этапы: предоставление исходного материала 20', химической модификации 25' исходного материала 20' для получения первого материала предшественника 30', химической модификации 35' первого предшествующего материала 30' для получения второго материала предшественника 40' и химической модификации 45' второго материала предшественника 40' для получения реагента субстрата 50'. Интермедиат синтеза ксилита 60' химически модифицируют 65' для производства продукта реакции, включающего ксилит 70'. Предпочтительно продукт реакции включает ксилит с выходом не менее 20% теоретического выхода ксилита. Химическая модификация исходного материала, материала предшественника или интермедиата синтеза ксилита может обозначать любую подходящую реакцию или серию реакций, которая модифицирует химическую структуру материала, включая реакции окисления, реакции восстановления, гидролиза или реакции конденсации.
В одном предпочтительном аспекте первого осуществления способ производства ксилита включает этап электрохимического окислительного декарбоксилирования реагента субстрата D-глюкуроновой кислоты, реагента субстрата D-фруктофуранозилуроновой кислоты или реагента субстрата L-гулоновой кислоты для производства интермедиата синтеза ксилита. Предпочтительно, способ включает этап окислительного декарбоксилирования реагента субстрата посредством анодного декарбоксилирования, где реагент субстрат выбирают из группы, состоящей из гликозида, олигосахарида, полисахарида, 1-фосфата или гликозил-фторида соли D-глюкуроновой кислоты. На этапе окислительного декарбоксилирования производится интермедиат синтеза ксилита. Интермедиат синтеза ксилита является, предпочтительно, диальдегидной или дикарбонильной структурой, которую, предпочтительно, далее восстанавливают с помощью катализатора гидрирования и газообразного водорода с выходом продукта, включающего ксилит.
В одном предпочтительном аспекте второго осуществления способ производства ксилита включает этап окислительного декарбоксилирования реагента субстрата D-глюкуроновой кислоты для получения диальдегидного интермедиата синтеза ксилита, такого как D-ксило-пент-1,5-диоза. Этап окислительного декарбоксилирования производит первый интермедиат синтеза ксилита, предпочтительно, диальдегидную или дикарбонильную структуру. В другом предпочтительном аспекте второго осуществления способ производства ксилита включает этап окислительного декарбоксилирования реагента субстрата L-гулоновой кислоты для получения интермедиата синтеза ксилита, такого как L-ксилоза, для получения второго интермедиата синтеза ксилита, предпочтительно, диальдегидной или дикарбоновой структуры. Предпочтительно, во всех аспектах второго осуществления интермедиаты синтеза ксилита далее химически модифицируют, например, посредством реакций восстановления/дегидрирования, для получения продукта реакции, включающего ксилит.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 показан основной реакционный процесс синтеза ксилита.
На фигуре 2 показаны два реакционные процесса синтеза ксилита, включающие электрохимическое окислительное декарбоксилирование.
На фигуре 3 показана схема реакций по способу с фигуры 2.
На фигуре 4 показаны два реакционные процесса синтеза ксилита, включающие процессы химического окислительного декарбоксилирования.
На фигуре 5 показана схема реакций по первому способу с фигуры 4.
На фигуре 6 показана схема реакций по второму способу с фигуры 4.
Осуществление изобретения
Термины «около, приблизительно» или «значительно», применимые по отношению к количеству, относятся к вариациям названного количества, которые равны названному количеству, например, количество, которое незначительно отличается от названного количества для той цели или функции, для которой оно предназначено. Вариация количества или взаимосвязь, модифицированная терминами «около» или «значительно», включают вариации на базе основных указаний, содержащихся в описанных и прочитанных рядовым специалистом в данной области техники.
Ссылки на «соединение D-фруктуронофуранозила (кислоты)» и «соединение D-глюкуронопиранозила (кислоты)», как применяется здесь, включает гликозиды, полимеры или олигомеры и производные и соли вышеперечисленных, если не оговорено другое.
Ссылка на «соединение D-глюкуроновой кислоты» как применяют здесь, включает гликозиды, их полимеры или олигомеры предпочтительно с защищенной восстановительной группой на конце и производные и соли вышеперечисленных.
Ссылка на «соединение глюкопиранозы», как применено здесь, включает гликозиды, полимеры или олигомеры α(альфа)-, β(бета)- и α,β(альфа, бета)-глюкопиранозы и производные и соли вышеперечисленных.
Ссылка на «соединение фруктофуранозы», как применено здесь, включает гликозиды, полимеры или олигомеры α(альфа)-, β(бета)- и α,β(альфа, бета)-фруктофуранозы и производные и соли вышеперечисленных.
Ссылка на «соединение глюкопиранозидуроновой кислоты», как применяют здесь, включает гликозиды, полимеры или олигомеры α(альфа)-, β(бета)- и α,β(альфа, бета)-глюкопиранозидуроновой кислоты и производные и соли вышеперечисленных.
Термин «исходный материал» относится к химическому веществу, которое исходно предоставляется в способе получения ксилита, до реакции окислительного декарбоксилирования. Исходный материал может быть химически модифицирован для получения материала предшественника или он может быть реагентом субстратом реакции окислительного декарбоксилирования.
Термин «материал предшественника» относится к продукту химической модификации исходного материала или продукту химической модификации другого материала предшественника.
Термин «реагент субстрат» относится к химическому веществу, которое претерпевает окислительное декарбоксилирование для получения интермедиата синтеза ксилита или продукта синтеза ксилита. В некоторых аспектах, исходный материал бывает также реагентом субстратом. «Реагент субстрат уроновая кислота» является реагентом субстратом, который включает не менее одного остатка уроновой кислоты.
Термин «соединение уроновой кислоты», как применяют здесь, относится к соединению, включающему уроновую кислоту, включая определенные гликозиды, их полимеры или олигомеры, а также их соответствующие соли. Соединение уроновой кислоты или производные и соли вышеперечисленных предпочтительно способны к превращению в диальдегидные интермедиаты синтеза ксилита или их производные и соли.
Синтез ксилита, включающий электрохимическое окислительное декарбоксилирование
В первом осуществлении, схематически представленном на фиг.2, способы получения ксилита включают этап окислительного декарбоксилирования, проводимый электрохимическим способом предпочтительно посредством окислительного декарбоксилирования реагента субстрата. Применение электрохимического декарбоксилирования при синтезе ксилита имеет много преимуществ. В частности, в процесс вовлечено мало химических реагентов и реакция способна быть весьма избирательной, так что часто проще очищать продукт. Более того, обычно очень мало отходов, пренебрежимое количество побочных продуктов и обычно расход реагентов минимален в процессе электрохимического декарбоксилирования.
Соединение глюкопиранозы (1) применяют в качестве исходного материала для обоих процессов, показанных на фиг.2, хотя любой исходный материал, который можно превратить в подходящий реагент субстрат, можно применять в качестве исходного материала или материала предшественника. Соединение глюкопиранозы (1) можно окислить (а) до соединения глюкопиранозидуроновой кислоты (2а) любым подходящим способом с окислительной реакцией для образования предпочтительного реагента субстрата. Исходный материал или материал предшественника могут включать любую D-глюкуронопиранозильную группу без замещения у кислорода в 6-ой позиции, или D-фруктуронофуранозильную группу без замещения у кислорода в цикле. Реагентом субстратом (2а) является предпочтительно соль D-глюкуроновой кислоты или ее гликозида, олигомера или полимера либо в виде природного материала, либо полученный в реакции окисления (а). Реагент субстрат (2а) при необходимости можно предоставлять в форме натриевой, калиевой, аммонийной, кальциевой и/или магниевой соли.
Реакцию окисления (а) материала предшественника (1) до реагента субстрата можно проводить способами, известными в данной области техники, включая, но не ограничиваясь этим, окисление воздухом/О2 на таком катализаторе, как платина, стабильные нитроксильные радикалы (например, TEMPO с регенерацией), окисление ионами переходных металлов с электрохимической регенерацией и электрохимически. Подходящие реакции окисления (а) для применения с целью окисления соединений D-глюкопиранозила до соединений D-глюкуронопиранозила описаны в следующих литературных источниках, которые включены сюда посредством ссылки во всей полноте: K.Heyns et al, "Selective catalytic oxidation of carbohydrates, employing platinum catalysts," Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 17, 169-221 (1962); Т.Yamada et al., Air oxidation of cyclodextrin with a platinum catalyst," Journal of Applied Glycoscience, 47, 21-26 (2006); P.L.Bragd et al., "Selective oxidation of carbohydrates by 4-AcNH-TEMPO/peracid systems," Carbohydrate Polymers, 49, 397-406 (2002); K.Yasuda et al., "The simultaneous use of immobilized reagents for the one-pot conversion of alcohols to carboxylic acids," Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions, 1, 1024-1025 (2002).
D-глюкопиранозидуроновая кислота (2а) может применяться как реагент субстрат, который претерпевает электрохимическое декарбоксилирование (в) с образованием интермедиата синтеза ксилита (3). В противном случае глюкопиранозидуроновая кислота (2а) может применяться как материал предшественника, который претерпевает гидролиз (б) с образованием реагента субстрата D-глюкуроновой кислоты (2б). Гидролиз (б) соединения D-глюкопиранозидуроновой кислоты можно проводить, применяя α- и/или β-глюкуронозидазу (или смесь обеих) или кислоту при нагревании для освобождения D-глюкуроновой кислоты. Глюкуроновую кислоту можно отделять от любого неионного сахарида с помощью ионообменной хроматографии или электродиализа. В любом реакционном способе карбоксильная часть реагента субстрата (например, соединение глюкопиранозидуроновой кислоты (2а) или реагент субстрат D-глюкуроновая кислота (2б) претерпевает электрохимическое декарбоксилирование (в) с образованием интермедиата синтеза ксилита (3). Интермедиат синтеза ксилита, полученный обоими способами, показанный на фиг.2, включает D-ксило-пент-1,5-диозу (г). Предпочтительно интермедиат синтеза ксилита (3) является диальдегидным интермедиатом синтеза ксилита.
Подходящие реагенты субстраты для проведения этапа электрохимического окислительного декарбоксилирования (в) реагента субстрата предпочтительно содержат уроновую кислоту, которая предпочтительно находится в виде пиранозной или фуранозной циклической структуры. Реагент субстрат может быть углеводородной (органической, карбоновой) кислотой, такой как альдоновая или сахариновая кислота, хотя реагенты субстраты, включающие уроновую кислоту, предпочтительны. Точнее, реагент субстрат предпочтительно включает химическую часть, выбранную из группы, состоящей из гликозида, олигосахарида, полисахарида, 1-фосфата или гликозил-фторида соли D-глюкуроновой кислоты и D-фруктуронофуранозила (кислоты). Примеры предпочтительных реагентов субстратов показаны на фиг.2 как соединение глюкопиранозидуроновой кислоты (2а) или соединение D-глюкуроновой кислоты (2б).
Этап окислительного декарбоксилирования реагента субстрата (в) предпочтительно проводят с помощью электрохимического окислительного декарбоксилирования реагента субстрата. Реагент субстрат находится предпочтительно в своей ионизованной форме (например, соль) либо в виде свободного соединения, либо связанного через гликозидную связь со спиртом или другой молекулой. Подходящей реакцией окислительного декарбоксилирования (в) для получения интермедиата синтеза ксилита (3) является реакция окислительного декарбоксилирования, такая как реакция Хофера-Места (Hofer, Moest, Annalen, 1902, 828, 284). Реакция Хофера-Места описана, например, у Kruis, Schanzer, Z. physikal. Chem., 1942, 191, A, 301, Neuberg (Biochemische Zeitschrift 7 (1908) 537). Декарбоксилирование D-глюконовой кислоты до D-арабинозы было исследовано как экономически важная реакция и были разработаны проточные реакторы с постоянным потоком. Следующие литературные источники включены сюда посредством ссылки во всей полноте: Pergola et al., Electrochimica Acta 39 (1994) 1415; Pezzatini et al., Electroanalysis 4 (1992) 129; Vallieres and Matlosz, J. Electrochem. Society 146 (1999) 2933.
Аппарат (установка) для декарбоксилирования реагента субстрата предпочтительно включает электрохимическую ячейку. Реакцию анодного окислительного декарбоксилирования (в) можно проводить с помощью электрохимической ячейки. Анод электрохимической ячейки можно изготовить из любого подходящего материала, но предпочтительно из спектрально-чистого графита, пиролитического углерода, графита, пропитанного воском, стекловидного углерода, диспергированного графита, диспергированного углеродного материала, углеродной ткани, кокса или платины в виде упакованной основы (bed), разжиженной основы или пористого анода. Патент US №950366, включенный посредством ссылки во всей полноте, раскрывает установку для декарбоксилирования D-глюконовой кислоты с выходом D-арабинозы, которую можно применять для проведения реакции окислительного декарбоксилирования (в). Электрохимическая ячейка предпочтительно включает анод электрохимической ячейки, где, как считается, происходит реакция окислительного декарбоксилирования (в). Площадь поверхности анода предпочтительно большая и может быть изготовлена из многих углеродных материалов, платины или других металлов. Контакт между исходным материалом и анодом вызывает декарбоксилирование, которое приводит к освобождению двуокиси углерода и образованию интермедиата синтеза ксилита (3). Предпочтительно электрохимическая ячейка далее включает катод, так что внутри электрохимической ячейки может проходить реакция.
Считается, что электрохимическое окислительное декарбоксилирование имеет место, когда раствор, включающий реагент субстрат, контактирует с анодом электрохимической ячейки, к которой приложен потенциал. Не вдаваясь в теорию, можно сказать, что окислительное декарбоксилирование соединения глюкопиранозидуроновой кислоты приводит к образованию карбокатиона (иона карбония) у углерода 5, который стабилизируется в виде иона карбоксония (включая атом кислорода цикла). Добавление иона гидроксила или молекулы воды к такому интермедиату может образовывать полуацеталь, который в водном окружении раскрывается, образуя альдегид (углерод 5) и полуацеталь при углероде 1. Последний распадается до альдегида, образуя диальдегид.
Другие примеры способов электрохимического окисления описаны в следующих источниках, которые включены сюда посредством ссылки во всей полноте: Schuurman et al., Studies in Surface Science and Catalysis, 72 (1992) 43; Applied Catalysis A: General 89 (1992) 31, 47 и ссылки в нем; P.L.Bragd, A.C.Besemer, H. van Bekkum, Carbohydrate Polymers 49 (2002) 397-406); Matsuoka et al., Fuel Cells 2 (2002) 35.
Осуществление электрохимического декарбоксилирования (в) реагента субстрата, такого как глюкопиранозидуроновая кислота (2а) или D-глюкуроновая кислота (2б), дает интермедиат синтеза ксилита (3), такой как D-ксило-пент-1,5-диоза (г). Одна или более последующая химическая модификация интермедиата синтеза ксилита (3), такая как реакция восстановления-гидрирования (д), приводит к смеси продуктов, включающей ксилит (4). Неионный интермедиат синтеза ксилита (3) можно отделять от непрореагировавшего исходного материала (2), например, посредством анионообменной хроматографии или электродиализа. Восстановление интермедиата синтеза ксилита (3) можно проводить любым подходящим способом, известным в уровне техники, включая, но не ограничиваясь этим каталитическое гидрирование. Эффективные катализаторы включают рутений и никель. В частности, можно применять рутениевый катализатор на носителе и никель Рэнея. В одном аспекте интермедиат синтеза ксилит (3) можно восстанавливать водородом с рутением (патентная заявка WO №2004052813, включенная сюда полностью посредством ссылки), никелем (патент US №4008285, включенный сюда полностью посредством ссылки) или с другим известным катализатором гидрирования для получения ксилита (4). Гидрирование обычно проводят при температурах между приблизительно 70°С и приблизительно 150°С и давлении Н2 между приблизительно 0,1 и приблизительно 10 МПа. В противоположность этому можно применять электрохимическое восстановление (Taylor, Chemical and Metallurgical Engineering, v.44 (1937) 588, включенная сюда полностью посредством ссылки). Восстановление интермедиата, полученного декарбоксилированием D-фруктуронофуранозила (кислоты), дает смесь ксилита и D-арабинитола. Ксилит можно собрать с помощью кристаллизации (De Faveri et al., J. Food Engineering 61 (2004) 407, включенная сюда посредством ссылки полностью).
На фиг.3 приведена детальная схема химических реакций для различных химических соединений, которые можно применять в способах производства ксилита по реакционным схемам на фиг.2. Исходный материал или материал предшественника (1) может быть любым подходящим соединением, которое можно химически изменить с образованием реагента субстрата (2), который претерпевает электрохимическое окислительное декарбоксилирование (в). Как отмечалось выше, подходящий исходный материал или материал предшественника может включать любую D-глюкуронопиранозильную группу или D-фруктуронофуранозильную группу без замещения у кислорода в 6-ой позиции. Исходный материал (1) или материал предшественника (если приложимо), который превращается в реагент субстрат, является предпочтительно солью D-глюкуроновой кислоты (1 на фиг.2) или гликозидом, олигомером или полимером вышеперечисленных либо природного происхождения, либо полученный посредством окисления. Двумя примерами подходящих природных материалов, применимых в качестве материала предшественника или исходного материала, являются глюуоран (gluuoran) и глюкуронан (полимер глюкуроновой кислоты природного происхождения). Другие подходящие соединения исходного материала (1) включают глюкозиды (R = алкильная или арильная группа), соединения с остатками D-глюкопиранозила, соединенными гликозидной связью, такие как мальто- или целлюло-олиго- или полисахариды (R и/или одна из R' групп = остаток D-глюкопиранозила, другая R' группа = Н), D-глюкопиранозил-фосфат (R = фосфат), D-глюкопиранозил-фторид (OR=F) или сахароза (R = остаток D-фруктофуранозила). Исходный материал (1) может иметь либо альфа-, либо бета-конфигурацию при атоме углерода номер 1. С другой стороны, олиго- или полисахариды, включающие остатки D-фруктофуранозила, соединенные по типу 2,1, могут также служить исходным материалом. В другом аспекте соль соединения, содержащего D-фруктофуранозил или его олигомер или полимер с 2,1-связями, полученный окислением фруктана с 2,1-связями или полученных из него олигомеров также может служить реагентом субстратом в последовательности реакций.
На фиг.3 исходный материал (1) переводят в подходящий реагент субстрат (2), как описано выше относительно реакционных схем на фиг.2. У реагента субстрата (2) агликон гликозида (R) является предпочтительно химическим звеном, выбранным из группы, состоящей из алкильного или арильного спирта, сахара и остатка глюкопирануронозила (олиго- или полиглюкуроновой кислоты) или подобной защитной группе у углерода 1 остатка глюкуронопиранозила. Оставшиеся этапы схемы химических реакций на фиг.3, включая окислительное декарбоксилирование (в) для получения соединения интермедиата синтеза ксилита (3) и реакция гидрирования (д) для получения продукта ксилита (4), проводят, как описано в реакционных схемах, показанных на фиг.2. Предпочтительно реагент субстрат является уроновой кислотой и интермедиат синтеза ксилита (3) является диальдегидным интермедиатом синтеза ксилита.
В первом предпочтительном аспекте первого осуществления способ производства ксилита включает следующие этапы: предоставление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, окисление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, любым подходящим способом для образования реагента субстрата, включающего остаток D-глюкуронопиранозила, электрохимическое декарбоксилирование реагента субстрата, включающего остаток D-глюкуронопиранозила, для образования интермедиата синтеза ксилита; восстановление и гидрирование интермедиата синтеза ксилита любым подходящим способом для производства ксилита. Предпочтительно окислительное декарбоксилирование проводят посредством анодного электрохимического процесса. Также предпочтительно, чтобы интермедиат синтеза ксилита был неионным соединением. В одном аспекте интермедиат ксилита является D-ксило-пент-1,5-диозой.
В другом предпочтительном аспекте первого осуществления способ получения ксилита включает следующие этапы: предоставление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, окисление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, любым подходящим способом для образования материала предшественника, включающего остаток D-глюкуронопиранозила, гидролиз материала предшественника, включающего остаток D-глюкуронопиранозила, любым подходящим способом для образования реагента субстрата, включающего остаток D-глюкуроновой кислоты, электрохимическое декарбоксилирование реагента субстрата, содержащего остаток D-глюкуроновой кислоты, с образованием интермедиата синтеза ксилита; восстановление и гидрирование интермедиата синтеза ксилита любым подходящим способом для производства ксилита. Предпочтительно, окислительное декарбоксилирование проводят посредством анодного электрохимического процесса. Также предпочтительно, чтобы интермедиат синтеза ксилита был неионным соединением. В одном аспекте интермедиат ксилита является D-ксило-пент-1,5-диозой.
В третьем предпочтительном аспекте первого осуществления способ получения ксилита включает следующие этапы: предоставление исходного материала, содержащего D-фруктуронофуранозил без замещения по кислороду в шестой позиции, окисление исходного материала, содержащего D-фруктофуранозил, любым подходящим способом для образования реагента субстрата, включающего остаток D-фруктуронофуранозила, гидролиз материала предшественника, включающего остаток D-фруктуронофуранозила, и окислительное декарбоксилирование материала предшественника, содержащего остаток D-фруктуронофуранозила, для производства ксилита. Предпочтительно окислительное декарбоксилирование проводят посредством анодного электрохимического процесса.
В то время как предпочтительные аспекты первого осуществления представлены по отношению к частным молекулярным структурам, многие другие реагенты субстраты, материалы предшественника и исходные материалы также рассматриваются. Например, электрохимическое окислительное декарбоксилирование можно приложить к любому соединению, включающему остаток уроновой кислоты для производства других материалов предшественника. Остатки D-фруктофуранозилуроната, соединенные по типу 2,1, такие как можно получить посредством окисления первичной спиртовой группы (углерод-6 инулина, инулиновых олигосахаридов или других фруктанов с 2,1-связями) таким же образом, что окисляют соединения, содержащие остатки D-глюкопиранозила, могут претерпевать такие же фундаментальные (основные) последовательности реакций, ведущие к карбокации (иону карбония) фурана. Последующее добавление гидроксила и раскрытие цикла и освобождение дают интермедиат, который можно восстановить до смеси ксилита и L-арабинитола. Изомеризация L-арабинитола приводит к смеси эпимеров алдитола, среди которых имеется ксилит (патенты US №№5714602 и 6458570, оба из которых включены сюда посредством ссылки). Ксилит можно также получать биохимически из других пентитолов (патент ЕР №421882, патенты US №№6303353 и 6340582, патент Японии №2004024140).
В одном аспекте первого осуществления способ получения ксилита включает следующие этапы: предоставление исходного материала, содержащего D-фруктуронофуранозил без замещения по кислороду в 6-ой позиции, окисление исходного материала, содержащего D-фруктуронофуранозил, любым подходящим способом для образования соединения D-фруктуронофуранозила, декарбоксилирование материала предшественника с получением интермедиата синтеза ксилита и D-арабинитола и восстановление предшественника ксилита для получения ксилита вместе с D-арабинитолом. Предпочтительно окислительное декарбоксилирование проводят посредством анодного электрохимического процесса.
Синтез ксилита, включающий химическое окислительное декарбоксилирование
Во втором осуществлении, показанном схематически на фиг.4, процессы получения ксилита включают этап окислительного декарбоксилирования, проводимого посредством одной или более химической реакции. Можно применять различные химические реакции для проведения окислительного декарбоксилирования реагента субстрата по второму осуществлению.
Способы получения ксилита, включающие применение химических реакций для проведения этапа декарбоксилирования, схематически показаны на фиг.4. Фиг.4 представляет два альтернативные процесса производства ксилита второго осуществления. В первом аспекте ксилит производят из реагента субстрата D-глюкуроновой кислоты (30), который претерпевает химическое декарбоксилирование (в2). Во втором аспекте ксилит получают из реагента субстрата L-гулоновой кислоты (60), который претерпевает химическое декарбоксилирование (ж2) с образованием интермедиата синтеза ксилита. Полученный интермедиат синтеза ксилита зависит от того, какой реагент субстрат применяли. В первом аспекте в качестве интермедиата синтеза ксилита (40) производят D-ксило-пент-1,5-диозу (г2). Во втором аспекте в качестве интермедиата синтеза ксилита (70) получают L-ксилозу (з2). Интермедиаты синтеза ксилита (40), (70) можно восстанавливать реакцией гидрирования (д2).
Любой подходящий исходный материал можно превращать в реагент субстрат, который может применяться в качестве реагента субстрата или материала предшественника. Соединение глюкопиранозы (10) показано как исходный материал для процессов на фиг.4. Исходный материал можно окислять (а2) до соединения глюкопиранозидуроновой кислоты (20) посредством любой подходящей окислительной реакции, как описано относительно способов синтеза ксилита первого осуществления, для образования материала предшественника или реагента субстрата. Реакция окисления (а2) материала предшественника (10) до материала предшественника глюкопиранозидуроновой кислоты (20) можно осуществлять способами, известными в данной области техники, включая, но не ограничиваясь этим окисление воздухом/О2 на катализаторе, таком как платина, устойчивые радикалы нитроксила (например, TEMPO с регенерацией) окисление ионами переходных металлов с электрохимической регенерацией и электрохимически. Подходящие реакции окисления (а2) для применения при окислении соединений D-глюкопиранозила до остатков D-глюкуронопиранозила описаны в следующих источниках, которые включены сюда посредством ссылки во всей полноте: К.Heyns et al, "Selective catalytic oxidation of carbohydrates, employing platinum catalysts," Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 17, 169-221 (1962); Т.Yamada et al., Air oxidation of cyclodextrin with a platinum catalyst," Journal of Applied Glycoscience, 47, 21-26 (2006); P.L.Bragd et al., "Selective oxidation of carbohydrates by 4-AcNH-TEMPO/peracid systems," Carbohydrate Polymers, 49, 397-406 (2002); K.Yasuda et al., "The simultaneous use of immobilized reagents for the one-pot conversion of alcohols to carboxylic acids," Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions, 1, 1024-1025 (2002).
Глюкопиранозидуроновая кислота (20) может применяться как материал предшественника, который можно превращать в реагент субстрат или другой материал предшественника. Глюкопиранозидуроновую кислоту (20) можно переводить в D-глюкуроновую кислоту (30) посредством гидролиза (62) материала предшественника глюкопиранозидуроновой кислоты (20). Гидролиз (62) материала предшественника глюкопиранозидуроновой кислоты (20) можно проводить любым пригодным способом, как например, с помощью фермента, такого как α- и/или β-глюкуронозидаза, или с помощью кислоты при нагревании. Глюкуроновую кислоту (30) можно отделять от неионных сахаридов с помощью ионообменной хроматографии.
D-глюкуроновая кислота (30) может служить реагентом субстратом и претерпевать химическое декарбоксилирование (в2). В противном случае D-глюкуроновая кислота (30) предпочтительно служит материалом предшественника, который далее восстанавливают (е2) посредством подходящей реакции дегидрирования с образованием реагента субстрата L-гулоновой кислоты (60). Реагент субстрат D-глюкуроновую кислоту (30) можно восстановить способом, известным в данной области техники. Подходящие реакции гидрирования включают применение водорода и катализатора гидрирования, например, как описано выше для восстановления (д2) интермедиата синтеза ксилита (4) на фиг.2.
Реагент субстрат D-гулоновая кислота (30) может претерпевать соответствующий тип химического окислительного декарбоксилирования (в2) с выходом первого интермедиата синтеза ксилита (40) D-ксило-пент-1,5-диозы (г2). Сходным образом реагент субстрат L-гулоновая кислота (60) может претерпевать любой подходящий тип окислительного декарбоксилирования (ж2) с выходом второго интермедиата синтеза ксилита (д2) (L-ксилозы). Реакции окислительного декарбоксилирования обычно приводят к освобождению двуокиси углерода и образованию интермедиатов синтеза ксилита, таких как D-ксило-пент-1,5-диоза (г2) или L-ксилоза (ж2). Эти неионные интермедиаты синтеза ксилита (40) и (70) можно отделить от непрореагировавшего исходного материала с помощью анионообменной хроматографии.
Окислительное декарбоксилирование (в2) (ж2) можно проводить с реагентом субстратом (30), применяя различные химические реакции. Примеры подходящих способов окислительного декарбоксилирования включают, не ограничиваясь этим, один или более из следующих: применение иона переходного металла как катализатора с первичным окисляющим агентом, применение гипохлорита/хлорноватистой кислоты, фотохимические реакции Гофера-Места и применение надкритической воды.
В одном аспекте химическое окислительное декарбоксилирование проводят с применением гипохлорита/хлорноватистой кислоты. Предпочтительно химическое окислительное декарбоксилирование проводят с реагентом субстратом, включающим α-гидрокси кислоту, таким как D-глюкуроновая кислота или L-гулоновая кислота. Амиды сахарных кислот также можно декарбоксилировать гипохлоритом (деградация Хоффмана). Деградацию Хоффмана также можно применять для декарбоксилирования глюкуронозидов. Дальнейшие детали по окислительному декарбоксилированию углеводородов с применением гипохлорита/хлорноватистой кислоты находятся у R.L.Whistler et al., "Preparation of D-arabinose and D-glucose with hypochlorite", J. Amer. Chem. Soc., 81, 46397 (1981), которая включена сюда посредством ссылки.
Химическое окислительное декарбоксилирование можно также проводить с применением надкритической воды, например, как описано у V.DiTullio et al., "Supercritical water refining of petroleum residues and simultaneous hydrolysis-decarboxylation of waste glycerides, fats and proteins", PCT International Application Publication No. WO 2002/74881 (Int'l filing date September 26, 2002) (Chemical Abstracts 137, 265376 (2002)), которая включена сюда посредством ссылки полностью.
В другом аспекте химическое окислительное декарбоксилирование проводят с применением в качестве катализаторов ионов переходных металлов, таких как: Fe(III), Cu(II), Ru(III), Co(II), Mn (III), Ag(I), Bi(III)/Bi(0) и их комплексов с первичными окисляющими агентами, такими как перекись водорода, гипохлорит, гипохлорит/бромид, гипобромит, двуокись хлора, кислород, озон, пероксинитрит, персульфат или бром для регенерации катализатора.
Предпочтительно способ производства ксилита включает проведение окислительного декарбоксилирования с применением в качестве катализатора ионов переходного металла меди, такого как Cu(II), в сочетании с подходящим первичным окислителем. Например, можно проводить деградацию по Руффу, предпочтительно применяя ионы меди, а не железа для деградации по Руффу кислых сахаров. Декарбоксилирование с помощью Cu(I)/кислорода алифатических и (α)-гидроксикислот в органических растворителях может применяться в одном аспекте. В другом аспекте соли Cu(III) и йодной кислоты (периодат) и теллуровой кислоты (теллурат) можно применять для декарбоксилирования (α)-гидроксикислот с выходом альдегидов и кетонов. Деградация по Руффу описана у W.Pigman et al., "The Carbohydrates", АР, New-York, 2nd Ed., v. IA (1972), v. IB (1980), части которой, относящиеся к окислительному декарбоксилированию углеводородов, включены сюда посредством ссылки.
Химическое окислительное декарбоксилирование можно также проводить с применением катализатора Ru(III) в сочетании с подходящим первичным окислителем, описанным выше, например, как описано в Y.R.Rao et al., "Kinetics of ruthenium (III)-catalyzed oxidative decarboxylation of some aliphatic acids by cerie sulfate", Proc. Natl. Symposium on Catalysis, 4th, 341-346 (Chemical Abstracts 94, 46397 (1981)), которая включена сюда посредством ссылки.
Альтернативно химическое окислительное декарбоксилирование можно проводить с применением соединения Ce(IV), например, декарбоксилирование D-глюконовой кислоты с выходом D-арабинозы. Ацетат свинца(IV) также можно применять в реакциях декарбоксилирования, например, для избирательного расщепления глюкуронозидных связей, как известно в данной области техники.
Различные подходящие ионы переходных металлов можно применять для декарбоксилирования (α)-гидроксикислот, следуя механизму декарбоксилирования по Гоферу-Месту. Например, реакции химического декарбоксилирования могут быть также реакциями декарбоксилирования в стиле Колбе/Гофер-Места, проводимых с применением одного или более из следующих: Pb(IV), Ag(II), Mn(III), Co(III), Ce(IV) или Th(III). Другие примеры включают применение одного или более соединений, включающих ионы Ni(II) или Ti(IV) в деградации по Руффу. Другие соединения, применимые для окислительного декарбоксилирования, включают соединения, включающие одно или более из следующих: Au(III), Pt(IV), Ir(IV), Ag(II) и Hg(II), как известно в данной области техники. Для декарбоксилирования соединений пиранозы предпочтительные способы окислительного декарбоксилирования включают способы деградации Хоффмана и способы, включающие применение соединений, содержащих Pb(TV).
Фотохимические варианты реакции Гофера-Места также можно применять для окислительного декарбоксилирования. Фотоокислительные варианты реакции задействуют окись титана (к которой могут добавляться Fe, Cu, Ag или другие ионы металлов) или железо(III)-порфириновые комплексы. Дальнейшие детали этих способов фотохимического окислительного декарбоксилирования находятся в следующих источниках, которые включены сюда полностью: J.M.Hermann et al, "Photocatalytic degradation of aqueous hydroxyl-butandioic acid (malic acid) in contact with powdered and support titania in water," Catalysis Today, 54, 131-141 (1999); P.Hanson et al., "The mechanisms of the photo-decarboxylation of alkyl-and arylmethyl-carboxylates using visible light and iron (III) tetra(2-N-methylphyridyl) porphrin pentachloride in aqueous solution," Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions, 2, 2653-2568 (1998).
Обратимся опять к фиг.4, где первый интермедиат синтеза ксилита (40), показанный как D-ксило-пент-1,5-диоза (г2), или второй интермедиат синтеза ксилита (70), показанный как L-ксилоза (з2), можно восстановить (д2) с помощью водорода и катализатора гидрирования для получения ксилита (50). Восстановление (д2) можно проводить с помощью любой подходящей реакции, такой как рутениевый или никелевый катализ. Например, восстановление (д2) может быть реакцией гидрирования, проведенной с водородом и рутением (см. патентную заявку WO №2004052813, включенную сюда посредством ссылки), никеля (патент US №4008285, включенную сюда посредством ссылки) или другие катализаторы гидрирования, известные в области техники, для получения ксилита (50). В одном аспекте гидрирование можно проводить при температурах между 70°С и 150°С и при давлении между 0,1 и 10 МПа H2. Альтернативно, можно применять электрохимическое восстановление (Taylor, Chemical and Metallurgical Engineering, v.44 (1937) 588, которая включена сюда посредством ссылки). В одном аспекте интермедиат синтеза ксилита (40) D-ксило-пент-1,5-диозу (г2) и/или интермедиат синтеза ксилита (70) L-ксилозу (ж2) можно восстанавливать водородом и рутением.
После восстановления (ж2) ксилит (50) можно получить из конечного продукта кристаллизацией, например, как описано у De Faveri et al., J. Food Engineering 61 (2004) 407, которая включена сюда посредством ссылки полностью. L-ксилозу (70) можно отделить от непрореагировавших солей L-гулоновой кислоты с помощью анионообменной хроматографии. Ксилит можно отделить от L-гулоновой и D-глюкуроновой кислот любым пригодным способом, включая ионообменную хроматографию. В одном особенно предпочтительном аспекте L-гулоновую кислоту в ионизованной солевой форме окисляют с выходом L-ксилозы и декарбоксилируют D-глюкуроновую кислоту с выходом диальдегида, причем оба эти продукта можно восстановить для получения ксилита.
На фиг.5 представлена последовательность реакций, описанных на фиг.4, когда исходным материалом (10) является звено α-D-глюкопиранозила, связанное гликозидной связью, или родственные соединения и реагентом субстратом является D-глюкуроновая кислота (30). На фиг.5 исходный материал (10) окисляется (а2) до материала предшественника (20) (например, соединения глюкопиранозидуроновой кислоты), который гидролизуется (62) до реагента субстрата D-глюкуроновой кислоты (30). Химическое окислительное декарбоксилирование (в2) реагента субстрата D-глюкуроновой кислоты (30) приводит к интермедиату синтеза ксилита диальдегиду (40), который можно восстановить до ксилита (50). Предпочтительно интермедиат синтеза ксилита (40) является диальдегидом.
Фиг.6 представляет последовательность реакций фиг.4, когда соединение D-глюкуроновой кислоты (30) является материалом предшественника, который восстанавливается (е2) до L-гулоновой кислоты (60). L-гулоновая кислота (60) претерпевает декарбоксилирование для получения интермедиата синтеза ксилита L- ксилозы (70), которую можно восстановить (д2) до ксилита (50).
Предпочтительно соединение D-глюкуроновой кислоты (30) является солью, включающей натриевую, калиевую, аммонийную, кальциевую и/или магниевую соли олиго- или поли(глюкуроновой кислоты) (степень полимеризации 2 или выше). Точнее, соединение D-глюкуроновой кислоты (30) может быть солью D-глюкуроновой кислоты, алкилом или арилом D-глюкуронопиранозида, D-глюкуронопиранозил-1-фосфата и глюкуронопиранозил-фторида. Реагент субстрат (30) также может быть соединением D-фруктуронофуранозила, при необходимости, включающим натриевую, калиевую, аммонийную, кальциевую и/или магниевую соли окисленного инулина или другого фруктана со связью 2,1. Соль L-гулоновой кислоты (60) предпочтительно включает не менее одной группы, состоящей из натриевой, калиевой, аммонийной, кальциевой и/или магниевой соли L-гулоновой кислоты.
Со ссылкой на фиг.5 и 6, исходный материал (10) или материал предшественника могут быть соединением, которое включает глюкозиды (R= алкильная или арильная группа), другие соединения с остатками D-глюкопираноза, соединенные гликозидными связями, такие как мальто- или целлюло-олиго- или полисахариды (R и/или одна из R' групп = α-D-глюкопиранозил, другая R' группа = Н), D-глюкопиранозил-фосфат (R= фосфат), D-глюкопиранозил-фторид (OR=F) или сахароза (R=звено D-фруктофуранозила). Гидроксиалкильная группа (OR) у первого углерода исходного материала (10) может находиться либо в α-, либо в β-конфигурации. При необходимости исходный материал (10) может быть природным глюкуронаном или сахарозой, окисленной для включения остатка D-глюкуроновой кислоты. Исходный материал может быть также получен окислением алкил-глюкозида, D-глюкозо-1-фосфата или D-глюкопиранозил-фторида до соответствующего соединения, содержащего D-глюкуроновую кислоту; крахмала, декстрина, мальтодекстрина или других производных крахмала до соединений, включающих множественные остатки D-глюкуроновой кислоты, окислением целлюлозы или целлодекстрина до соединений, включающих множественные остатки D-глюкуроновой кислоты; сахарозы с получением остатка глюкуроновой кислоты. Исходный материал может быть также глюкуронаном естественного происхождения.
Реагент субстрат (20) на фиг.5 является предпочтительно D-глюкуроновой кислотой или гликозидом, олигомером или полимером вышеперечисленных или родственным соединением либо в виде природного материала, либо полученным с помощью окисления. Реагент субстрат (60) на фиг.6 является предпочтительно соединением L-гулоновой кислоты. Интермедиат синтеза ксилита (40) на фиг.5 (после окислительного декарбоксилирования D-глюкуроновой кислоты и гликозидов или родственных им соединений) или интермедиат синтеза ксилита (60) на фиг.6 (после окислительного декарбоксилирования D-глюкуроновой кислоты) можно восстановить (д2) с выходом ксилита (50). Восстановление (д2) можно проводить любым пригодным способом, включая таковые, описанные в отношении этапа (д) восстановления интермедиата синтеза ксилита на фиг.2 первого осуществления.
В одном аспекте второго осуществления способ получения ксилита включает следующие этапы: предоставление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, окисление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, любым пригодным способом для образования материала первого предшественника, включающего звено D-глюкуронопиранозила, гидролиз первого материала предшественника любым подходящим способом для образования второго материала предшественника, включающего D-глюкуроновую кислоту, восстановление и гидрирование второго материала предшественника любым подходящим способом с образованием реагента субстрата, включающего L-гулоновую кислоту, окислительное декарбоксилирование реагента субстрата, включающего L-гулоновую кислоту, для получения интермедиата синтеза ксилита, восстановление и гидрирование интермедиата синтеза ксилита любым подходящим способом для производства ксилита. Предпочтительно интермедиатом синтеза ксилита является L-ксилоза.
Альтернативный аспект второго осуществления предоставляет способ получения ксилита, включающий следующие этапы: предоставление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, окисление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, любым пригодным способом для образования материала предшественника, включающего звено D-глюкуронопиранозила, гидролиз материала предшественника, включающего звено D-глюкуронопиранозила, любым подходящим способом для образования реагента субстрата, включающего D-глюкуроновую кислоту, окислительное декарбоксилирование реагента субстрата, включающего D-глюкуроновую кислоту, для получения интермедиата синтеза ксилита, восстановление и гидрирование интермедиата синтеза ксилита любым подходящим способом для производства ксилита. В этом аспекте интермедиатом синтеза ксилита обычно является D-ксило-пент-1,5-диоза.
Другой аспект второго осуществления предоставляет способ получения ксилита, включающий следующие этапы: предоставление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, окисление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, любым пригодным способом для образования материала предшественника, включающего звено D-глюкопиранозидуроновой кислоты, гидролиз материала предшественника, включающего звено D-глюкопиранозидуроновой кислоты, любым подходящим способом для образования реагента субстрата, включающего D-глюкуроновую кислоту, окислительное декарбоксилирование реагента субстрата, включающего D-глюкуроновую кислоту, для получения интермедиата синтеза ксилита, восстановление и гидрирование интермедиата синтеза ксилита любым подходящим способом для производства ксилита. В этом аспекте интермедиатом обычно является D-ксило-пент-1,5-диоза.
Способы производства ксилита дают выход приблизительно 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 85, 90, 95 или до 100% от теоретического выхода, более предпочтительно, не менее приблизительно 40%, не менее приблизительно 60%, не менее приблизительно 80% или предпочтительно не менее приблизительно 95% теоретического выхода.
Предпочтительно также, что способы производства ксилита потребляют не менее приблизительно 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 85, 90, 95 или до 100% исходного материала в молярном отношении и более предпочтительно, потребляют не менее приблизительно 50%, не менее приблизительно 60%, не менее приблизительно 70%, не менее приблизительно 80%, не менее приблизительно 90%, не менее приблизительно 95% или более исходного материала в молярном отношении. В некоторых осуществлениях непрореагировавший исходный материал используют заново посредством применения непрореагировавшего исходного материала в качестве исходного материала для новой реакции, материала предшественника или реагента субстрата.
Иллюстративные сочетания аспектов осуществлений описаны ниже. В отношении способов синтеза ксилита первого осуществления особенно предпочтительно электрохимическое окислительное декарбоксилирование реагента субстрата, включающего структуру пиранозного или фуранозного цикла. В одном аспекте реагенты субстраты окислительного декарбоксилирования являются соединениями, включающими D-глюкуронопиранозильную группу без химического замещения у кислорода в 6-ой позиции пиранозного цикла. В другом аспекте реагенты субстраты для окислительного декарбоксилирования являются веществами, включающими D-фруктуронофуранозильную группу без химического замещения у кислорода фуранозильного цикла. В отношении способов синтеза ксилита второго осуществления предпочтительны реакции, включающие этапы гидролиза соединения, включающего D-глюкуронопиранозильное звено, освобождающие свободную D-глюкуроновую кислоту и последующее восстановление до L-гулоновой кислоты. Восстановление с ионами металлов в качестве катализаторов, особенно меди (например, деградация по Руффу), предпочтительно для восстановления D-глюкуроновой кислоты в L-гулоновую кислоту. Несколько отдельных иллюстративных сочетаний аспектов первого и второго осуществления приведены ниже.
В первом иллюстративном аспекте способ производства ксилита включает один или более из следующих этапов:
а) декарбоксилирование D-глюкуронового соединения электрохимически для получения диальдегида как интермедиата синтеза ксилита,
б) гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора для производства ксилита,
в) при необходимости отделение интермедиата синтеза ксилита от непрореагировавшей соли уроновой кислоты или гликозида, их олигомеров или полимеров и родственных соединений,
г) при необходимости повторное использование любого непрореагировавшего исходного материала на этапе а).
Во втором иллюстративном аспекте способ производства ксилита включает один или более из следующих этапов:
а) декарбоксилирование соли D-фруктуронофуранозильной кислоты или гликозида, его олигомера или полимера электрохимически для получения дикарбонильного интермедиата синтеза ксилита,
б) гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора для получения смеси ксилита и D-арабинитола,
в) при необходимости отделение интермедиата от непрореагировавшей соли D-фруктуронофуранозильной кислоты или гликозида, их олигомеров или полимеров; или
г) при необходимости далее включающий повторное использование оставшегося исходного материала на этапе а).
В третьем иллюстративном аспекте способ производства ксилита включает один или более из следующих этапов:
а) декарбоксилирование соли D-гулоновой кислоты электрохимически для получения L-ксилозы,
б) гидрирование L-ксилозы в присутствии катализатора для производства ксилита,
в) при необходимости отделение L-ксилозы или ксилита от непрореагировавшей соли L-гулоновой кислоты,
г) при необходимости повторное использование любого непрореагировавшего исходного материала на этапе а).
В четвертом иллюстративном аспекте способ производства ксилита включает этап растворения соли уроновой кислоты или ее гликозида в подходящем смешивающемся с водой растворителе, таком как вода, метанол, этанол, диоксан или ацетонитрил.
В пятом иллюстративном аспекте способ производства ксилита включает этап электрохимического декарбоксилирования. Предпочтительно окислительное декарбоксилирование происходит внутри электрохимической ячейки на аноде. Более предпочтительно анод включает спектрально чистый графит, пиролитический углерод, графит, пропитанный воском, стекловидный углерод, диспергированный графит, диспергированные углеродные материалы, углеродная ткань, кокс или платина в виде упакованной основы, разжиженной основы или пористого анода. Предпочтительно также, что реакция восстановления происходит на катоде в электрохимической ячейке.
В шестом иллюстративном аспекте способ получения ксилита включает этап каталитического гидрирования/восстановления, при необходимости проводимый с применением рутения, никеля Рэнея или других катализаторов гидрирования.
В седьмом иллюстративном аспекте способ получения ксилита включает один или более из следующих этапов:
а) восстановление D-глюкуроновой кислоты до L-гулоновой кислоты,
б) декарбоксилирование соли L-гулоновой кислоты для получения L-ксилозы,
в) гидрирование L-ксилозы в присутствии катализатора гидрирования для производства ксилита, при необходимости применяя рутений, никель или другие катализаторы гидрирования,
г) при необходимости отделение L-ксилозы от непрореагировавшей L-гулоновой кислоты; или
д) при необходимости повторное использование L-гулоната на этапе б).
L-Гулоновая кислота при необходимости может предоставляться в форме натриевой, калиевой, аммонийной, кальциевой и/или магниевой соли.
В восьмом иллюстративном аспекте способ производства ксилита включает проведение этапа химического окислительного декарбоксилирования одним или более из следующих путей:
а) применение катализа ионами переходных металлов, такими как: Fe(III), Cu(II), Ru(III), Co(II), Mn(III), Ag(I) или Bi(III)/Bi(0);
б) применение комплексов переходных металлов;
в) применение первичного окислителя, такого как перекись водорода, гипохлорит/хлорноватистая кислота, гипобромит/бромноватистая кислота, гипохлорит/бромид, двуокись хлора, кислород/воздух, озон, пероксинитрит или персульфат;
г) применение фотоокислительного декарбоксилирования, совершаемого с окисью титана, двуокисью титана с добавлением (присадкой) Fe, Cu, Ag или других ионов металлов, или окиси титана с присадкой из комплекса Fe(III)-порфирин или других комплексов с ионами металлов; или
д) применение гипохлорита/хлорноватистой кислоты или гипобромита/бромноватистой кислоты.
В девятом иллюстративном аспекте способ производства ксилита включает проведение одного или более из следующих этапов:
а) гидролиз соединения, содержащего звено D-глюкуроновой кислоты,
б) декарбоксилирование соли D-глюкуроновой кислоты для получения диальдегидного интермедиата синтеза ксилита, и
в) гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора для производства ксилита,
г) при необходимости отделение интермедиата синтеза ксилита от непрореагировавшей соли уроновой кислоты,
д) при необходимости повторное использование оставшегося исходного материала на этапе б).
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры только иллюстративны и их не следует понимать как ограничивающие, поскольку дальнейшие модификации раскрытых осуществлений будут очевидны для специалистов в данной области техники ввиду данных указаний. Все эти модификации считаются охваченными областью приложения осуществлений, раскрытых здесь.
Пример 1:
Электрохимическое декарбоксилирование соли D-глюкуроната моногидрата для получения ксилита
Глюкуронат натрия одноводный (2,69 г, 0,0115 моль) растворяют в 43 мл смеси метанол/вода (46,2 вес.%). Раствор подвергают электролизу в односекционной ячейке с графитовым анодом при постоянном напряжении 9,99 В течение 4,31 ватт-часов. Раствор электролита затем доводят до 110 мл смесью этанол/вода (50%) и гидрируют посредством добавления никеля Рэнея и пропускания газа водорода при 1 атм при 50°С. Получающийся гидрированный сироп содержит 0,87 г ксилита (50% от теоретического выхода) и 1,10 г L-гулоната натрия (42% исходного материала в молярном отношении).
Теоретический выход или «% от теоретического выхода» рассчитывают следующим образом:
Во-первых, определяют следующие молекулярные веса:
а) D-глюкуронат натрия моногидрат 235
б) метил-β-D-глюкуронат натрия 231
в) L-гулонат натрия 219
г) ксилит 152
Далее производят расчет следующим образом: 2,69 г исходного материала составляет 0,0114 моля и теоретический выход ксилита составляет 0,0114×152, т.е. 1,74 г. Реальный выход составляет 0,87 г, что составляет 50% теоретического выхода.
Пример 2:
Электрохимическое декарбоксилирование соли алкил-β-D-глюкуронозида для получения ксилита
Метил-β-D-глюкуронозид натрия (2,52 г, 0,0103 моль) растворяют в 39 мл воды. Раствор подвергают электролизу в односекционной ячейке с графитовым анодом при постоянном напряжении 9,99 вольт в течение 8,49 ватт-часов. Раствор электролита затем доводят до 110 мл смесью этанол/вода (50%) и гидрируют посредством добавления никеля Рэнея и пропускания газа водорода при 1 атм при 50°С. Получающийся гидрированный сироп содержит 0,70 г ксилита (42% от теоретического выхода).
Пример 3:
Электрохимическое декарбоксилирование соли L-гулоната для получения ксилита
L-гулонат натрия (2,67 г, 0,01222 моль) растворяют в 43 мл смеси метанол-вода (46,2 вес.%). Раствор подвергают электролизу в односекционной ячейке с графитовым анодом при постоянном напряжении 9,99 В в течение 5,32 ватт-часов. Раствор электролита затем доводят до 110 мл смесью этанол/вода (50%) и гидрируют посредством добавления никеля Рэнея и пропускания газа водорода при 1 атм при 50°С. Получающийся гидрированный сироп содержит 0,87 г ксилита (47% от теоретического выхода) и 1,10 г L-гулоната натрия (41% исходного материала, в молярном отношении).
Пример 4:
Cu(II) - декарбоксилирование соли L-гулоната для получения ксилита
L-Гулонат натрия (2,25 г, 0,0100 моль) растворяют в 17 мл воды и добавляют 35 мг сульфата меди пятиводного. рН раствора поднимают до 7,0 с помощью гидроокиси натрия (2М). По ходу реакции постоянно добавляют 1,2 мл 30%-ной перекиси водорода. Значение рН поддерживают при 7,0, добавляя гидроокись натрия (2М). Через 13 мин температура составляет 44°С и медь выпадает в осадок в виде оранжевой суспензии. Реакционный раствор фильтруют и затем доводят до 110 мл 50%-ой смесью этанол/вода, и гидрируют посредством добавления никеля Рэнея и пропускания газа водорода при 1 атм при 50°С. Получающийся гидрированный сироп содержит 0,91 г ксилита (58% от теоретического выхода) и 0,72 г L-гулоната натрия (32% исходного материала в молярном отношении).
Пример 5:
Декарбоксилирование соли L-гулоната с помощью хлорноватистой кислоты для получения ксилита
L-гулонат натрия (0,244 г, 1,12×10-3 моль) растворяют в 15 мл воды и поднимают температуру до 50°С. Добавляют 1,5 мл 13%-ного раствора гипохлорита натрия. Добавляют 2М хлорноватистую кислоту для понижения рН до 5,0. Реакцию держат при 50°С и поддерживают рН при 5,0, добавляя 2М гидроокись натрия. Через 19 мин реакционную смесь доводят до 110 мл 50%-ой смесью этанол/вода и гидрируют посредством добавления никеля Рэнея и пропускания газа водорода при 1 атм при 50°С. Получающийся гидрированный сироп содержит 0,16 г ксилита (95% от теоретического выхода) и 0,004 г L-гулоната натрия (2% исходного материала в молярном отношении).
Поскольку описаны различные осуществления изобретения, для рядовых специалистов в данной области техники будет очевидно, что другие осуществления и реализации возможны внутри области приложения изобретения. Соответственно изобретение ограничено только областью притязаний, отраженных в формуле изобретения, и их эквивалентов.
Claims (20)
1. Способ производства ксилита, включающий этапы:
а) электрохимическое окислительное декарбоксилирование соединения уроновой кислоты для получения интермедиата синтеза ксилита и
б) гидрирование интермедиата синтеза ксилита для получения ксилита.
а) электрохимическое окислительное декарбоксилирование соединения уроновой кислоты для получения интермедиата синтеза ксилита и
б) гидрирование интермедиата синтеза ксилита для получения ксилита.
2. Способ по п.1, где соединение уроновой кислоты включает фуранозный или пиранозный цикл.
3. Способ производства ксилита, включающий этапы:
а) восстановление D-глюкуроновой кислоты до L-гулоновой кислоты,
б) электрохимическое окислительное декарбоксилирование L-гулоновой кислоты для получения L-ксилозы и
в) гидрирование L-ксилозы для получения ксилита.
а) восстановление D-глюкуроновой кислоты до L-гулоновой кислоты,
б) электрохимическое окислительное декарбоксилирование L-гулоновой кислоты для получения L-ксилозы и
в) гидрирование L-ксилозы для получения ксилита.
4. Способ по п.3, дополнительно включающий этап повторного применения оставшейся L-гулоновой кислоты.
5. Способ получения ксилита, включающий следующие этапы:
а) гидролиз соединения D-глюкуроновой кислоты,
б) декарбоксилирование соединения D-глюкуроновой кислоты для получения диальдегидного интермедиата синтеза ксилита,
в) гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора гидрирования для получения ксилита.
а) гидролиз соединения D-глюкуроновой кислоты,
б) декарбоксилирование соединения D-глюкуроновой кислоты для получения диальдегидного интермедиата синтеза ксилита,
в) гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора гидрирования для получения ксилита.
6. Способ по п.5, дополнительно включающий этап отделения интермедиата синтеза ксилита от непрореагировавшего соединения D-глюкуроновой кислоты.
7. Способ получения ксилита, включающий этапы:
а) предоставление материала, содержащего D-глюкопиранозил,
б) окисление материала, содержащего D-глюкопиранозил, с образованием материала предшественника, содержащего звено D-глюкуронопиранозила,
в) гидролиз материала предшественника, содержащего звено D-глюкуронопиранозила, для образования реагента субстрата, содержащего D-глюкуроновую кислоту,
г) окислительное декарбоксилирование реагента субстрата, включающего D-глюкуроновую кислоту, для получения интермедиата синтеза ксилита и
д) восстановление/гидрирование интермедиата синтеза ксилита для получения ксилита.
а) предоставление материала, содержащего D-глюкопиранозил,
б) окисление материала, содержащего D-глюкопиранозил, с образованием материала предшественника, содержащего звено D-глюкуронопиранозила,
в) гидролиз материала предшественника, содержащего звено D-глюкуронопиранозила, для образования реагента субстрата, содержащего D-глюкуроновую кислоту,
г) окислительное декарбоксилирование реагента субстрата, включающего D-глюкуроновую кислоту, для получения интермедиата синтеза ксилита и
д) восстановление/гидрирование интермедиата синтеза ксилита для получения ксилита.
8. Способ получения ксилита, включающий этапы:
а) предоставление материала, содержащего D-фруктуронофуранозил, незамещенный по позиции кислорода цикла,
б) окисление материала, содержащего D-фруктуронофуранозил, с образованием материала предшественника, включающего звено D-фруктуронофуранозила,
в) гидролиз материала предшественника, содержащего звено D-фруктуронофуранозила, и
г) электрохимическое окислительное декарбоксилирование материала предшественника, содержащего звено D-фруктуронофуранозила, для получения ксилита.
а) предоставление материала, содержащего D-фруктуронофуранозил, незамещенный по позиции кислорода цикла,
б) окисление материала, содержащего D-фруктуронофуранозил, с образованием материала предшественника, включающего звено D-фруктуронофуранозила,
в) гидролиз материала предшественника, содержащего звено D-фруктуронофуранозила, и
г) электрохимическое окислительное декарбоксилирование материала предшественника, содержащего звено D-фруктуронофуранозила, для получения ксилита.
9. Способ получения ксилита, включающий этапы:
а) электрохимическое декарбоксилирование соединения D-глюкуроновой кислоты для получения интермедиата синтеза ксилита и
б) гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора для получения ксилита.
а) электрохимическое декарбоксилирование соединения D-глюкуроновой кислоты для получения интермедиата синтеза ксилита и
б) гидрирование интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора для получения ксилита.
10. Способ по п.9, дополнительно включающий этап отделения интермедиата синтеза ксилита от непрореагировавшего соединения D-глюкуроновой кислоты.
11. Способ по п.9, дополнительно включающий этапы: повторное применение непрореагировавшего соединения D-глюкуроновой кислоты и электрохимическое декарбоксилирование непрореагировавшего соединения D-глюкуроновой кислоты.
12. Способ производства ксилита, включающий этапы:
а) электрохимическое декарбоксилирование соединения уроновой кислоты для получения дикарбонильного интермедиата синтеза ксилита и
б) гидрирование дикарбонильного интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора.
а) электрохимическое декарбоксилирование соединения уроновой кислоты для получения дикарбонильного интермедиата синтеза ксилита и
б) гидрирование дикарбонильного интермедиата синтеза ксилита в присутствии катализатора.
13. Способ по п.12, дополнительно включающий отделение интермедиата синтеза ксилита от непрореагировавшего соединения уроновой кислоты.
14. Способ по п.13, дополнительно включающий этап повторного применения оставшегося соединения уроновой кислоты.
15. Способ получения ксилита, включающий этапы:
а) электрохимическое декарбоксилирование соли L-гулоновой кислоты для получения L -ксилозы и
б) гидрирование L-ксилозы в присутствии катализатора для получения ксилита.
а) электрохимическое декарбоксилирование соли L-гулоновой кислоты для получения L -ксилозы и
б) гидрирование L-ксилозы в присутствии катализатора для получения ксилита.
16. Способ по п.15, дополнительно включающий этап отделения L-ксилозы от непрореагировавшей соли L-гулоновой кислоты.
17. Способ по п.15, дополнительно включающий повторное использование любой непрореагировавшей соли L-гулоновой кислоты.
18. Способ по п.1, где соединение уроновой кислоты растворено в смешивающемся с водой растворителе, выбранном из группы, состоящей из воды, метанола, этанола, диоксана и ацетонитрила.
19. Способ получения ксилита, включающий этапы:
а) предоставление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил,
б) окисление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, с образованием материала предшественника, включающего звено D-глюкопиранозила,
в) электрохимическое декарбоксилирование материала предшественника, содержащего звено D- глюкопиранозила, для получения предшественника ксилита,
г) восстановление/гидрогенирование предшественника ксилита для получения ксилита.
а) предоставление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил,
б) окисление исходного материала, содержащего D-глюкопиранозил, с образованием материала предшественника, включающего звено D-глюкопиранозила,
в) электрохимическое декарбоксилирование материала предшественника, содержащего звено D- глюкопиранозила, для получения предшественника ксилита,
г) восстановление/гидрогенирование предшественника ксилита для получения ксилита.
20. Способ по п.19, в котором исходный материал, содержащий D-глюкопиранозил, содержит алкокси-группу на С-1 углероде.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55657104P | 2004-03-26 | 2004-03-26 | |
| US60/556,571 | 2004-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006137703A RU2006137703A (ru) | 2008-05-10 |
| RU2388741C2 true RU2388741C2 (ru) | 2010-05-10 |
Family
ID=35063677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006137703/04A RU2388741C2 (ru) | 2004-03-26 | 2005-03-25 | Способы производства ксилита |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7598374B2 (ru) |
| EP (2) | EP2314560B1 (ru) |
| JP (1) | JP5055112B2 (ru) |
| KR (1) | KR101155936B1 (ru) |
| CN (1) | CN100556874C (ru) |
| AT (1) | ATE550313T1 (ru) |
| AU (1) | AU2005228888B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0509197B1 (ru) |
| CA (1) | CA2561312C (ru) |
| DK (1) | DK2314560T3 (ru) |
| RU (1) | RU2388741C2 (ru) |
| WO (1) | WO2005095314A1 (ru) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9133554B2 (en) * | 2006-02-08 | 2015-09-15 | Dynamic Food Ingredients Corporation | Methods for the electrolytic production of erythritol |
| US7955489B2 (en) | 2006-02-08 | 2011-06-07 | Dynamic Food Ingredients Corporation | Methods for the electrolytic production of erythrose or erythritol |
| EP2348015A3 (en) * | 2007-09-07 | 2012-05-23 | Dow Global Technologies LLC | Preparation of cyano-aliphatic aldehydes |
| US9169571B2 (en) * | 2008-08-08 | 2015-10-27 | Dynamic Food Ingredients Corporation | Methods for the electrolytic production of xylo-pent-1,5-diose |
| WO2014013506A1 (en) | 2012-07-16 | 2014-01-23 | Council Of Scientific & Industrial Research | Process for production of crystalline xylitol using pichia caribbica and its application for quorum sensing inhibition |
| CN105283585B (zh) | 2013-03-12 | 2019-01-18 | Dfi 美国有限责任公司 | 糖类电解脱羧方法 |
| EP3416740B1 (en) | 2016-02-19 | 2021-01-06 | Intercontinental Great Brands LLC | Processes to create multiple value streams from biomass sources |
| CN110016688B (zh) * | 2019-04-08 | 2020-11-06 | 天津大学 | 一种醇类物质的电化学制备方法 |
| CN113774414B (zh) * | 2020-06-08 | 2023-04-14 | 清华大学 | 制备对氨基苯甲酸的方法及系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3784408A (en) * | 1970-09-16 | 1974-01-08 | Hoffmann La Roche | Process for producing xylose |
| US4066711A (en) * | 1976-03-15 | 1978-01-03 | Suomen Sokeri Osakeyhtio (Finnish Sugar Company) | Method for recovering xylitol |
| US4075406A (en) * | 1974-04-22 | 1978-02-21 | Suomen Sokeri Osakeyhtio | Process for making xylose |
| US5714602A (en) * | 1994-12-06 | 1998-02-03 | Cerestar Holding B.V. | Process for the production of xylitol |
| RU2176996C2 (ru) * | 1996-06-24 | 2001-12-20 | Ксюрофин Ой | Способ получения ксилита |
| US20030097029A1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-05-22 | Heikki Heikkila | Process for the production of xylitol |
Family Cites Families (58)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2852567A (en) * | 1954-01-08 | 1958-09-16 | Dow Chemical Co | Production of phenols from aromatic carboxylic acids |
| GB782165A (en) | 1955-02-04 | 1957-09-04 | Gevaert Photo Prod Nv | Improvements in or relating to photographic films |
| US3558725A (en) * | 1968-02-27 | 1971-01-26 | Eisai Co Ltd | Preparation of xylitol |
| US3619369A (en) * | 1968-10-31 | 1971-11-09 | Noda Inst For Scientific Res | Process for producing xylitol by fermentation |
| US3627636A (en) * | 1969-10-02 | 1971-12-14 | Hoffmann La Roche | Manufacture of xylitol |
| US3980719A (en) * | 1970-02-09 | 1976-09-14 | Sud-Chemie Ag | Process for obtaining xylitol from natural products containing xylan |
| US4008285A (en) | 1974-04-22 | 1977-02-15 | Melaja Asko J | Process for making xylitol |
| US3992268A (en) * | 1974-11-18 | 1976-11-16 | Universal Oil Products Company | Hydrocarbon conversion process |
| DE2628056A1 (de) * | 1976-06-23 | 1978-01-05 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von alkalisalzen der arabonsaeure |
| DE2737118A1 (de) * | 1977-08-17 | 1979-03-01 | Projektierung Chem Verfahrenst | Verfahren zur gewinnung von zuckern, gegebenenfalls cellulose und gegebenenfalls lignin aus lignocellulosischen pflanzlichen rohstoffen |
| JPS57128697A (en) | 1981-01-30 | 1982-08-10 | Noguchi Kenkyusho | Production of d-arabinose |
| JPS5839695A (ja) | 1981-09-03 | 1983-03-08 | Noguchi Kenkyusho | Ｄ−アラビノ−スの製法 |
| US4429140A (en) * | 1981-12-29 | 1984-01-31 | New Japan Chemical Co., Ltd. | Process for preparing dibenzylidene sorbitols and dibenzylidene xylitols |
| US4617090A (en) * | 1984-12-20 | 1986-10-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for producing peracids from aliphatic hydroxy carboxylic acids |
| CS271428B1 (en) | 1987-12-03 | 1990-09-12 | Vladimir Ing Csc Jiricny | Method of d-arabinose production |
| US5536526A (en) * | 1988-01-11 | 1996-07-16 | Cultor Ltd. | Xylitol-based binding and diluting agent and a process for the production thereof |
| DK174749B1 (da) * | 1988-11-22 | 2003-10-20 | Leaf Oy | Fremgangsmåde til fremstilling af et hårdt konfektureprodukt |
| BR9007009A (pt) * | 1989-01-17 | 1991-11-12 | Xyrofin Oy | Processo para producao de xilitol a partir de solucao de xilose aquosa |
| FR2652589B1 (fr) | 1989-10-04 | 1995-02-17 | Roquette Freres | Procede de fabrication de xylitol et de produits riches en xylitol. |
| US5162517A (en) * | 1989-10-14 | 1992-11-10 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of epimer-free sugar alcohols from the group consisting of xylitol, sorbitol (D-glucitol), 4-O-β-D-galactopyranosyl-D-glucitol and 4-O-α-D-glucopyranosyl-D-sorbitol |
| US7109005B2 (en) * | 1990-01-15 | 2006-09-19 | Danisco Sweeteners Oy | Process for the simultaneous production of xylitol and ethanol |
| FI86440C (fi) * | 1990-01-15 | 1992-08-25 | Cultor Oy | Foerfarande foer samtidig framstaellning av xylitol och etanol. |
| FI913197A0 (fi) * | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Xyrofin Oy | Nya jaeststammar med reducerad foermaoga att metabolisera xylitol, foerfarande foer bildande av dessa och deras anvaendning vid framstaellning av xylitol. |
| FI92051C (fi) * | 1992-03-17 | 1994-09-26 | Amylum Nv | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi D-glukoosista ja D-glukoosin ja D-fruktoosin sekä D-glukoosin ja D-galaktoosin seoksista |
| US7226761B2 (en) * | 1992-11-05 | 2007-06-05 | Danisco Sweeteners Oy | Manufacture of five-carbon sugars and sugar alcohols |
| US6723540B1 (en) * | 1992-11-05 | 2004-04-20 | Xyrofin Oy | Manufacture of xylitol using recombinant microbial hosts |
| EP0672161B1 (en) * | 1992-11-05 | 1999-09-22 | Xyrofin Oy | Recombinant method and host for manufacture of xylitol |
| DE4416408A1 (de) * | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Bayer Ag | Verfahren zur Hydrierung von Zuckern |
| GB9514538D0 (en) | 1995-07-15 | 1995-09-13 | Cerestar Holding Bv | Process for the production of xylitol |
| KR0153091B1 (ko) * | 1995-10-27 | 1998-10-15 | 담철곤 | 산소분압의 조절을 이용한 자일리톨의 생물공학적 제조방법 |
| GB9615635D0 (en) * | 1996-07-25 | 1996-09-04 | Cerestar Holding Bv | Process for the production of arabinitol |
| KR100199819B1 (ko) * | 1997-03-21 | 1999-06-15 | 정기련 | 천연으로부터 분리한 신균주 캔디다 트롭피칼리스에 의한 자일리톨의 제조방법 |
| FR2769314B1 (fr) * | 1997-10-07 | 2000-02-11 | Roquette Freres | Procede de fabrication d'un aldose ou d'un derive d'aldose |
| JPH11266888A (ja) * | 1997-10-17 | 1999-10-05 | Ajinomoto Co Inc | キシリトールの製造法 |
| JP3855486B2 (ja) * | 1997-10-17 | 2006-12-13 | 味の素株式会社 | キシリトールの製造法 |
| FI110095B (fi) * | 1998-05-18 | 2002-11-29 | Xyrofin Oy | Ksylitolin kiteyttäminen, kiteinen ksylitolituote ja sen käyttö |
| US6335177B1 (en) * | 1998-07-08 | 2002-01-01 | Ajinomoto Co., Inc. | Microorganisms and method for producing xylitol or d-xylulose |
| FR2786772B1 (fr) * | 1998-12-04 | 2002-09-06 | Roquette Freres | Procede de preparation d'un aldose ou derive d'aldose par decarboxylation |
| JP2000210095A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-08-02 | Ajinomoto Co Inc | キシリト―ル又はｄ―キシルロ―スの製造法 |
| FR2791058B1 (fr) * | 1999-03-15 | 2001-06-08 | Roquette Freres | Procede de fabrication d'un derive acide d'ose par decarboxylation au peroxyde d'hydrogene |
| EP1075795B1 (en) * | 1999-08-10 | 2003-04-09 | Ajinomoto Co., Inc. | Process for producing xylitol of high purity |
| EP1301618A1 (en) | 2000-07-13 | 2003-04-16 | Danisco Sweeteners Oy | Method for the production of xylitol |
| US20040132074A1 (en) * | 2001-02-16 | 2004-07-08 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | New enzyme for an in vivo and in vitro utilisation of carbohydrates |
| WO2002074881A1 (en) | 2001-03-19 | 2002-09-26 | Deinking/Solvent Extraction Technologies Ltd. | A process for the catalytic reduction of heavy oils, kerogens, plastics, bio - masses, sludges, and organic waste to light hydrocarbon liquids, carbon dioxide-and amines |
| CN1133746C (zh) | 2001-04-20 | 2004-01-07 | 中国科学院微生物研究所 | 游离细胞重复利用多次转化制备木糖醇的方法 |
| FI116291B (fi) * | 2001-04-27 | 2005-10-31 | Xyrofin Oy | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| FI20011889A7 (fi) * | 2001-09-26 | 2003-03-27 | Xyrofin Oy | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| WO2003062448A2 (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | Massachusetts Institute Of Technology | Sqv nucleic acids and polypeptides |
| DE10222373B4 (de) | 2002-05-15 | 2004-08-12 | Technische Universität Dresden | Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Xylit |
| JP4333088B2 (ja) | 2002-06-26 | 2009-09-16 | 味の素株式会社 | グルコノバクター属細菌の新規遺伝子及び目的物質の製造法 |
| GB0227435D0 (en) | 2002-11-25 | 2002-12-31 | Univ Denmark Tech Dtu | Metabolically engineered micro-organisms having reduced production of undesired metobolic products |
| AU2003288219A1 (en) | 2002-12-11 | 2004-06-30 | Basf Aktiengesellschaft | Continuous method for the production of sugar alcohols |
| DE10258089A1 (de) | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Basf Ag | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Sorbit |
| US7226735B2 (en) * | 2003-01-21 | 2007-06-05 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Xylose-fermenting recombinant yeast strains |
| WO2004085627A1 (en) | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Forskarpatent I Syd Ab | New saccharomyces cerevisiae strains utilizing xylose |
| US6893849B2 (en) * | 2003-03-31 | 2005-05-17 | Council Of Scientific And Industrial Research | Fermentation process for production of xylitol from Pichia sp |
| BR0301678A (pt) | 2003-06-10 | 2005-03-22 | Getec Guanabara Quimica Ind S | Processo para a produção de xilose cristalina a partir de bagaço de cana-de-açucar, xilose cristalina de elevada pureza produzida através do referido processo, processo para a produção de xilitol cristalino a partir da xilose e xilitol cristalino de elevada pureza assim obtido |
| KR20050025059A (ko) | 2003-07-25 | 2005-03-11 | 씨제이 주식회사 | 신규한 칸디다 트로피칼리스 씨제이-에프아이디 균주와이를 이용한 자일리톨의 생산방법 |
-
2005
- 2005-03-25 RU RU2006137703/04A patent/RU2388741C2/ru active
- 2005-03-25 AT AT11150411T patent/ATE550313T1/de active
- 2005-03-25 WO PCT/US2005/010377 patent/WO2005095314A1/en not_active Ceased
- 2005-03-25 CA CA2561312A patent/CA2561312C/en not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-25 JP JP2007505268A patent/JP5055112B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-25 DK DK11150411.4T patent/DK2314560T3/da active
- 2005-03-25 US US11/093,091 patent/US7598374B2/en active Active
- 2005-03-25 EP EP11150411A patent/EP2314560B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-25 KR KR1020067019882A patent/KR101155936B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-25 AU AU2005228888A patent/AU2005228888B2/en not_active Expired
- 2005-03-25 EP EP05726166A patent/EP1727778A4/en not_active Withdrawn
- 2005-03-25 CN CNB2005800139600A patent/CN100556874C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-25 BR BRPI0509197-7A patent/BRPI0509197B1/pt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3784408A (en) * | 1970-09-16 | 1974-01-08 | Hoffmann La Roche | Process for producing xylose |
| US4075406A (en) * | 1974-04-22 | 1978-02-21 | Suomen Sokeri Osakeyhtio | Process for making xylose |
| US4066711A (en) * | 1976-03-15 | 1978-01-03 | Suomen Sokeri Osakeyhtio (Finnish Sugar Company) | Method for recovering xylitol |
| US5714602A (en) * | 1994-12-06 | 1998-02-03 | Cerestar Holding B.V. | Process for the production of xylitol |
| RU2176996C2 (ru) * | 1996-06-24 | 2001-12-20 | Ксюрофин Ой | Способ получения ксилита |
| US20030097029A1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-05-22 | Heikki Heikkila | Process for the production of xylitol |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005095314A1 (en) | 2005-10-13 |
| ATE550313T1 (de) | 2012-04-15 |
| KR101155936B1 (ko) | 2012-06-15 |
| EP1727778A1 (en) | 2006-12-06 |
| AU2005228888B2 (en) | 2011-07-21 |
| CA2561312A1 (en) | 2005-10-13 |
| EP2314560B1 (en) | 2012-03-21 |
| AU2005228888A1 (en) | 2005-10-13 |
| EP2314560A1 (en) | 2011-04-27 |
| DK2314560T3 (da) | 2012-06-11 |
| JP2007530597A (ja) | 2007-11-01 |
| BRPI0509197A (pt) | 2007-09-18 |
| EP1727778A4 (en) | 2010-11-17 |
| BRPI0509197B1 (pt) | 2015-07-07 |
| US20050272961A1 (en) | 2005-12-08 |
| CN1950317A (zh) | 2007-04-18 |
| CN100556874C (zh) | 2009-11-04 |
| RU2006137703A (ru) | 2008-05-10 |
| US7598374B2 (en) | 2009-10-06 |
| KR20070003973A (ko) | 2007-01-05 |
| CA2561312C (en) | 2011-08-30 |
| JP5055112B2 (ja) | 2012-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5579990B2 (ja) | エリスロースまたはエリスリトールの電解製造法 | |
| RU2388741C2 (ru) | Способы производства ксилита | |
| US20030097029A1 (en) | Process for the production of xylitol | |
| JP3751670B2 (ja) | キシリトールの生成方法 | |
| US9133554B2 (en) | Methods for the electrolytic production of erythritol | |
| Makkee et al. | Combined action of an enzyme and a metal catalyst on the conversion of D-glucose/D-fructose mixtures into D-mannitol | |
| JP2000157300A (ja) | アラビノキシラン含有材料からのポリオ―ルの製造方法 | |
| CA2215567C (fr) | Procede de fabrication de d-erythrose | |
| EP1392711B1 (en) | Process for the production of xylose | |
| BRPI0621312B1 (pt) | Method for producing erythrose and eritritol | |
| Lundt | Oxidation, reduction and deoxygenation |