Xylitol | 87-99-0

• 物质功能分类: 有机原料 - 醇、酚、酚醇类化合物及衍生物 - 环醇
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氧化合物
• 英文名称: Xylitol
• CAS: 87-99-0
• 化学式: C₅H₁₂O₅
• 分子量: 152.147
• InChiKey: HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N

物化性质

• 熔点：
  94-97 °C (lit.)
• 沸点：
  215~217℃
• 密度：
  1.515
• 溶解度：
  在水中的溶解度0.1 g/mL，澄清，无色
• 介电常数：
  40.0（Ambient）
• LogP：
  -2.56 at 22℃

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -2.95
• 重原子数：
  10.0
• 可旋转键数：
  4.0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  101.15
• 氢给体数：
  5.0
• 氢受体数：
  5.0

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S24/25
• 危险类别码：
  R36/37/38
• WGK Germany：
  2
• 海关编码：
  2905491000
• 危险品运输编号：
  NONH for all modes of transport
• RTECS号：
  ZF0800000
• 危险性防范说明：
  P261,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H315,H319,H335

制备方法与用途

这段文档详细介绍了木糖醇的生产方法和工艺流程。以下是关键步骤的总结：

一、原料预处理

1. 罐外预处理：筛选、风选、水洗等工序去除机械杂质。
2. 罐内预处理：
   • 水处理（最常见）
   • 酸处理
   • 碱处理

最佳条件为玉米芯在水中处理，温度120℃和时间2小时。

二、水解

• 水解类型：稀酸常压水解或低酸加压水解。
• 稀酸常压水解（硫酸浓度1.5%～2.0%，温度100～105℃）；
• 低酸加压水解（硫酸浓度0.5%～0.7%，温度120～125℃）。

三、中和

• 目的：除去水解液中的硫酸，但保留有机酸。
• 中和剂：石灰。
• 操作条件：相对密度为1.10～1.15的石灰乳，在80℃下加入并搅拌约1小时，使pH值从1.0～1.5升至3.5。

四、脱色与蒸发

• 于水解液中加入焦木素（15%）和活性炭（1%），保温45分钟进行脱色。
• 脱色损失为3%～5%，透光度80%以上，纯度75%～80%，灰分0.18%～0.22%。
• 中和液浓缩至含糖量35%-40%。

五、离子交换

使用阳离子树脂（如732强酸）和阴离子树脂进行离子交换，可获得纯度95%-97%的木糖液。

六、氢化与结晶

• 将净化后的含糖12%-15%的木糖用碱液调pH值至8。
• 预热至90℃后高压加氢还原，温度115～130℃和压力7.0～8.0MPa。
• 氢化要求：折射率12%-15%，总酸0.015%～0.05%，残糖0%-1.5%，灰分0.1%～0.2%，透光度80%-85%。
• 脱色、过滤并预浓缩至含醇50%，再进一步浓缩成含醇88%的木糖醇膏。
• 从65～70℃缓慢降温至20~30℃，离心分离得96%浓度的结晶。

通过以上步骤可以得到高纯度和高浓度的木糖醇产品。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  Xylitol 在 盐酸 、 4-二甲氨基吡啶 、 phosphate buffer 、 磷酸 、 硫酸 、 N,N'-二环己基碳二亚胺 作用下， 以 吡啶 、 水 、 二甲基亚砜 、 丙酮 、 苯 为溶剂， 反应 45.0h， 生成 D-吡喃木糖
  参考文献：
  名称：

  脂肪酶介导的“内消旋-技巧”转化潜在对称d-醛糖成-1-醛糖经由糖醇

  摘要：

  使用CCL或PPL介导的动力学拆分作为关键步骤，分别从二糖醇和木糖醇合成1-岩藻糖和1-木糖。在第一种情况下，不对称化是通过酰化内消旋衍生物直接实现的，而在第二种情况下，则是先将内消旋多元醇转化为外消旋中间体。

  DOI：

  10.1016/s0040-4020(98)01174-0
• 作为产物：
  描述：

  D-吡喃木糖 在 sodium tetrahydroborate 作用下， 以 aq. phosphate buffer 为溶剂， 反应 1.0h， 生成 Xylitol
  参考文献：
  名称：

  硼酸对生物医学应用中非相互作用碳水化合物的识别：增加最小相互作用的醛糖和三氯蔗糖的荧光信号

  摘要：

  为了解决在生物医学应用中通常用于基于硼酸的检测系统具有低结合亲和力的碳水化合物，采用了两种化学修饰方法来提高灵敏度。使用基于硼酸的紫精-HPTS（4,4' - o -BBV）的两组分荧光探针分析了修饰的碳水化合物。正常情况下信号较差的碳水化合物（岩藻糖，L-鼠李糖，木糖）在环境条件下经过硼氢化钠（NaBH 4）还原处理1小时，从岩藻糖L中得到相应的糖醇-鼠李糖和木糖的产量基本定量。与原始醛糖相比，表观结合亲和力提高了4-25倍。氯化甜味剂和结肠通透性标记三氯蔗糖（Splenda）原本无法用硼酸检测到，但通过Fenton反应或H 2 O 2和紫外光通过活性氧和氢氧化物中间体脱氯成可检测的衍生物。此方法是针对三氯蔗糖的，因为其他常见的糖（例如蔗糖）不含任何碳-氯键。用4,4'- o -BBV-HPTS探针系统对化学修饰的三氯半乳蔗糖获得了显着的荧光响应。该原理证明可以应用于生物医学应用，例如肠通透性，吸收不良等。

  DOI：

  10.1039/c7ob01893b
• 作为试剂：
  描述：

  D-氨基葡萄糖盐酸盐 在 N-甲基咪唑 Xylitol 、 盐酸羟胺 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 0.08h， 生成 D-glucosamine oxime
  参考文献：
  名称：

  Preparation of aldononitrile acetates using N-methylimidazole as catalyst and solvent

  摘要：

  DOI：

  10.1016/s0008-6215(00)81799-1

文献信息

• Selective C−O Bond Cleavage of Sugars with Hydrosilanes Catalyzed by Piers’ Borane Generated In Situ
  作者：Jianbo Zhang、Sehoon Park、Sukbok Chang

  DOI：10.1002/anie.201708109

  日期：2017.10.23

  [(C6F5)2BH], generated in situ, is demonstrated to promote the hydrosilylative reduction of sugars, providing a series of linear or cyclic polyols with high chemo- and regioselectivities under mild conditions. Studies of catalytic reactivity and regioselectivity with regard to the C−O bond cleavage with hydrosilanes suggest an importance of the steric environment around the anomeric carbon center of the

  Piers的硼烷[（C 6 F 5）2 BH]原位生成，可促进糖的氢化硅烷化还原，在温和条件下提供一系列具有高化学选择性和区域选择性的线性或环状多元醇。关于用氢硅烷裂解C-O键的催化反应性和区域选择性的研究表明，糖异头碳中心周围的空间环境很重要。
• Controlling Sugar Deoxygenation Products from Biomass by Choice of Fluoroarylborane Catalyst
  作者：Youngran Seo、Jared M. Lowe、Michel R. Gagné

  DOI：10.1021/acscatal.9b01578

  日期：2019.8.2

  The feedstocks from biomass are defined and limited by nature, but through the choice of catalyst, one may change the deoxygenation outcome. We report divergent but selective deoxygenation of sugars with triethylsilane (TESH) and two fluoroarylborane catalysts, B(C6F5)3 and B(3,5-CF3)2C6H3)3 (BAr3,5-CF3). To illustrate, persilylated 2-deoxyglucose shows exocyclic C–O bond cleavage/reduction with the

  来自生物质的原料受到自然界的定义和限制，但是通过选择催化剂，可以改变脱氧的结果。我们报告了糖与三乙基硅烷（TESH）和两种氟芳基硼烷催化剂B（C 6 F 5）3和B（3,5-CF 3）2 C 6 H 3）3（BAr 3,5-CF3）的发散性但选择性脱氧）。为了说明这一点，全硅烷基化的2-脱氧葡萄糖显示出环外C–O键的裂解/还原与较少的空间拥挤的BAr 3,5-CF3，而环内的C–O键的裂解/还原则以路易斯酸B（C更多）为主6 F 5）3。取决于催化剂，可以选择性地合成手性呋喃和线性多元醇。机理研究表明，这些催化剂的静止状态是不同的。
• Reaction of sugar allyltins with aldehydes. A remarkable difference in reactivity between furanose and pyranose organometallic derivatives
  作者：Sławomir Jarosz、Stanisław Skóra、Katarzyna Szewczyk、Zbigniew Ciunik

  DOI：10.1016/s0957-4166(01)00331-7

  日期：2001.7

  The reaction of organometallic derivatives of monosaccharides with aldehydes catalyzed with BF3·OEt2 was studied. A significant difference in reactivity between the pyranosidic and furanosidic allyltins was noted. The former reacted readily with aldehydes affording precursors of higher carbon sugars with very high stereoselectivity, while the latter underwent rearrangement with elimination of the stannyl

  研究了单糖的有机金属衍生物与BF 3 ·OEt 2催化的醛类的反应。注意到吡喃硅烷基和呋喃基硅烷基烯丙基锡之间的反应性有显着差异。前者容易与醛反应，从而提供具有非常高的立体选择性的高级碳糖的前体，而后者在与醛反应之前进行了重排，消除了苯乙烯基部分。
• Kinetics and mechanism of quinolinium dichromate mediated oxidation of sugar alcohols in Bronsted acid media
  作者：Satish Babu Kodali、Narendar Reddy Jakku、Chinna Rajanna Kamatala、Rajeshwar Rao Yerraguntla

  DOI：10.1002/kin.21339

  日期：2020.3

  Bronsted acid catalyzed oxidation of certain sugar alcohols (polyols) has been studied by quinolinium dichromate (QDC) using aqueous sulfuric, perchloric, and hydrochloric acids at different temperatures. At constant acidity, reaction kinetics revealed the second‐order kinetics with a first order in [Alcohol] and [QDC]. Zucker‐Hammett, Bunnett, and Bunnett‐Olsen criteria were used to analyze acid‐dependent

  重铬酸喹啉鎓（QDC）使用硫酸，高氯酸和盐酸水溶液在不同温度下研究了布朗斯台德酸催化某些糖醇（多元醇）的氧化。在恒定的酸度下，反应动力学在[酒精]和[QDC]中显示了一级动力学。Zucker-Hammett，Bunnett和Bunnett-Olsen标准用于分析酸依赖的速率加速。（日志Bunnett-Olsen的曲线ķ + ħ ν）与（ħ ν +日志[H + ]），和（日志ķ）与（ħ ν +日志[H + ]），得到的斜率值（φ和φ *分别> 0.47），表明在硫酸，高氯酸和盐酸水溶液存在下，水分子在QDC氧化醇氧化机理的缓慢步骤中起着质子传递剂的作用。
• (1-13C)Alditols: elimination of magnetic equivalence in 1H-and 13C-n.m.r. spectra of symmetric compounds through (13C)-substitution
  作者：Eugenia C. Garrett、Anthony S. Serianni

  DOI：10.1016/0008-6215(90)80082-e

  日期：1990.12

  (1-13C)Glycerol, D-(1-13C)arabinitol, D-(1-13C)ribitol, D-(1-13C)xylitol, D-(1-13C)glucitol, D-(1-13C)mannitol, and D-(1-13C)talitol have been prepared by NaBH4 reduction of the corresponding (1-13C)aldoses. A comparison of the 1H- (300 and 620 MHz) and 13C (75 MHz) n.m.r. spectra of natural and (1-13C)-substituted dissymmetric alditols has permitted the unequivocal assignments of their hydroxymethyl

  （1-13C）甘油，D-（1-13C）阿拉伯糖醇，D-（1-13C）核糖醇，D-（1-13C）木糖醇，D-（1-13C）葡萄糖醇，D-（1-13C）甘露醇和D-（1-13C）塔罗糖醇已通过NaBH4还原相应的（1-13C）醛糖制备。比较天然和（1-13C）取代的不对称醛糖醇的1H-（300 MHz和620 MHz）和13C（75 MHz）nmr光谱，可以明确地确定其羟甲基质子和碳信号，并测量几种13C -1H和13C-13C自旋耦合常数。然而，（1-13C）取代的对称糖醇的相似光谱更难于解释，因为它们由重叠的13C耦合和13C非耦合子光谱组成。在某些情况下，可以使用1H差异光谱和1H耦合的13C光谱从13C耦合的组件中提取13C-1H和13C-13C自旋耦合。

表征谱图