專(zhuān)利名稱(chēng)：三氯蔗糖－2,3,6,3’,4’－五乙酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品甜味劑“三氯蔗糖”，尤其涉及這種食品甜味劑的關(guān)鍵中間體“三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯”的制備方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
三氯蔗糖是一種功能型甜味劑，在某種程度上它代表了甜味劑發(fā)展的最新成就，從分子結(jié)構(gòu)上看，它是蔗糖分子中4、1’、6’三個(gè)羥基被三個(gè)氯原子取代而成。而蔗糖分子中有8個(gè)羥基，分別為三個(gè)伯碳羥基(6、1’、6’位)和五個(gè)仲碳羥基(2、3、4、3’、4’位)，要制備三氯蔗糖，一種方法是通過(guò)保護(hù)蔗糖分子中6-位羥基，然后進(jìn)行選擇性氯化，由于1’-、6’-羥基是伯羥基，相對(duì)較活潑，氯化反應(yīng)易進(jìn)行，而4-位羥基是仲羥基，其活潑性與其它四個(gè)仲羥基接近，選擇性較差，從而導(dǎo)致氯化反應(yīng)選擇性差、收率低、產(chǎn)品難分離等缺點(diǎn)；另一種方法是通過(guò)選擇性保護(hù)蔗糖的2、3、3’、4’、6-五個(gè)羥基，然后氯化剩余的4、1’、6’三個(gè)羥基，對(duì)氯化反應(yīng)而言，這個(gè)方法是氯化蔗糖分子中剩余的三個(gè)羥基，選擇性單一，收率和中間產(chǎn)物的純度較高。
三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯制備方法已有文獻(xiàn)報(bào)道，如O’Brien等在US4783526中，揭示了一種三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，即氯化亞砜在三苯基氧磷和甲苯組成的體系進(jìn)行氯化的方法，該方法所用原料三苯基氧磷和溶劑甲苯會(huì)殘留在成品中，對(duì)健康造成危害，單步收率為75％；Tully等在US4801700中，公開(kāi)了一種以氯化亞砜在三苯基氧磷和1，2-二氯乙烷組成的體系進(jìn)行氯化的方法，該方法仍然使用三苯基氧磷，單步收率為66％。
綜觀以上方法，存在的問(wèn)題1，原料三苯基氧膦價(jià)格昂貴，不符合實(shí)際生產(chǎn)需要；2，三苯基氧膦毒性大，會(huì)殘留在成品中，從而增加成品的后處理工序，增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的一種制備方法，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，使三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備過(guò)程更易進(jìn)行，產(chǎn)品更易提純、收率更高。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，以蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯為主反應(yīng)原料，經(jīng)過(guò)氯化反應(yīng)生成三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯，其特征在于依序包括以下步驟——①將蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯加入叔胺溶劑當(dāng)中；②溶液冷卻到0℃以下，滴加入氯化劑；③滴加完畢后，升溫至105～120℃；④保溫2～6小時(shí)，使其充分反應(yīng)；⑤冷卻至室溫，用液堿調(diào)至中性，然后用乙酸乙酯萃取、濃縮。
進(jìn)一步地，上述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其中，步驟⑤所獲得的萃取物進(jìn)一步用水加熱溶解，冷卻后結(jié)晶，析出純度更高的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體。
更進(jìn)一步地，上述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其中，步驟②中溶液冷卻至-30～0℃。
更進(jìn)一步地，上述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其中，步驟①中的叔胺溶劑的質(zhì)量用量是蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的3-10倍，步驟②中氯化劑的摩爾用量是蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的4-7倍。
再進(jìn)一步地，上述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其中，步驟①中的叔胺溶劑是N，N-二甲基甲酰胺；步驟③中的氯化劑是氯化亞砜。
本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)(1)不使用三苯基氧膦為原料或含苯環(huán)的溶劑；(2)反應(yīng)過(guò)程條件溫和、易控制；(3)確定了產(chǎn)品結(jié)晶條件，即將水加入到最后的粘狀物中升溫使其溶解，再冷卻、結(jié)晶，中試產(chǎn)品純度達(dá)98％以上，反應(yīng)收率超過(guò)82％。
具體實(shí)施例方式
下面是幾項(xiàng)應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的具體實(shí)例，它們僅作為例子給出，不視為對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用限制。凡操作條件的等同替換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1一個(gè)1000ml四口圓底燒瓶，裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和冷凝管，加入含100g(0.18mol)蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的700ml DMF(N，N-二甲基甲酰胺)溶液，冷卻至-10～0℃，滴加入100g(0.84mol)氯化亞砜，滴加完畢保溫半小時(shí)，然后在1小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至110-115℃，保溫反應(yīng)3個(gè)小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，冷至室溫，用液堿調(diào)節(jié)PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分別萃取三次，活性炭脫色，濃縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加熱溶解后冷卻析出晶體，抽濾、烘干得91.6g三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體，純度為98.5％(HPLC)，收率83.4％。
實(shí)施例2一個(gè)1000ml四口圓底燒瓶，裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和冷凝管，加入含100g(0.18mol)蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的700ml DMF溶液，冷卻至-20～-10℃，滴加入110g(0.92mol)氯化亞砜，滴加完畢保溫半小時(shí)，然后在1小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至110-115℃，保溫反應(yīng)4個(gè)小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，冷至室溫，用液堿調(diào)節(jié)PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分別萃取三次，活性炭脫色，濃縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加熱溶解后冷卻析出晶體，抽濾、烘干得85.5g三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體，純度為98.0％(HPLC)，收率77.8％。
實(shí)施例3一個(gè)1000ml四口圓底燒瓶，裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和冷凝管，加入含100g(0.18mol)蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的700ml DMF溶液，冷卻至-25～-15℃，滴加入90g(0.75mol)氯化亞砜，滴加完畢保溫半小時(shí)，然后在1小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至110-115℃，保溫反應(yīng)2個(gè)小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，冷至室溫，用液堿調(diào)節(jié)PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分別萃取三次，活性炭脫色，濃縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加熱溶解后冷卻析出晶體，抽濾、烘干得82.6g三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體，純度為97.6％(HPLC)，收率75.1％。
實(shí)施例4一個(gè)1000ml四口圓底燒瓶，裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和冷凝管，加入含100g(0.18mol)蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的700ml DMF溶液，冷卻至-15～-5℃，滴加入100g(0.84mol)氯化亞砜，滴加完畢保溫半小時(shí)，然后在1小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至105-110℃，保溫反應(yīng)5個(gè)小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，冷至室溫，用液堿調(diào)節(jié)PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分別萃取三次，活性炭脫色，濃縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加熱溶解后冷卻析出晶體，抽濾、烘干得68.6g三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體，純度為98.0％(HPLC)，收率62.4％。
實(shí)施例5一個(gè)裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和冷凝管的1000ml四口圓底燒瓶中，加入含100g(0.18mol)蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的700ml DMF溶液，冷卻至-30～-20℃，滴加入100g(0.84mol)氯化亞砜，滴加完畢保溫半小時(shí)，然后在1小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至115-120℃，保溫反應(yīng)6個(gè)小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，冷至室溫，用液堿調(diào)節(jié)PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分別萃取三次，活性炭脫色，濃縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加熱溶解后冷卻析出晶體，抽濾、烘干得72.5g三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體，純度為97.5％(HPLC)，收率66.0％。
實(shí)施例6一個(gè)裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和冷凝器的100L搪瓷反應(yīng)釜中，加入含10Kg(18mol)蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的70Kg DMF溶液，冷卻至-10～0℃，滴加入10Kg(84mol)氯化亞砜，滴加完畢保溫半小時(shí)，然后在1小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至110-115℃，保溫反應(yīng)3個(gè)小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，冷至室溫，用液堿調(diào)節(jié)PH至中性，再用20L乙酸乙酯分別萃取三次，活性炭脫色，濃縮去除乙酸乙酯，濃縮剩余物用熱水溶解、冷卻結(jié)晶，甩濾、烘干得90.8Kg三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體，純度為98.0％(HPLC)，收率82.6％。
權(quán)利要求
1.三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，以蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯為主反應(yīng)原料，經(jīng)過(guò)氯化反應(yīng)生成三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯，其特征在于依序包括以下步驟——①將蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯加入叔胺溶劑當(dāng)中；②溶液冷卻到0℃以下，滴加入氯化劑；③滴加完畢后，升溫至105～120℃；④保溫2～6小時(shí)，使其充分反應(yīng)；⑤冷卻至室溫，用液堿調(diào)至中性，然后用乙酸乙酯萃取、濃縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其特征在于步驟⑤所獲得的萃取物進(jìn)一步用水加熱溶解，冷卻后結(jié)晶，析出純度更高的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其特征在于步驟②當(dāng)中，溶液冷卻至-30～0℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其特征在于步驟①中的叔胺溶劑的質(zhì)量用量是蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的3-10倍，步驟②中氯化劑的摩爾用量是蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的4-7倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其特征在于步驟①中的叔胺溶劑是N，N-二甲基甲酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制備方法，其特征在于步驟②中的氯化劑是氯化亞砜。
全文摘要
本發(fā)明涉及三氯蔗糖－2，3，6，3’，4’－五乙酸酯的制備方法，將蔗糖－2，3，6，3’，4’－五乙酸酯加入含叔胺溶劑中，冷至0℃以下滴加入氯化亞砜，然后再升溫至110－115℃，保溫2－6個(gè)小時(shí)，充分反應(yīng)后冷至室溫，液堿調(diào)至中性，用乙酸乙酯萃取、濃縮，再加水升溫溶解，冷卻析出三氯蔗糖－2，3，6，3’，4’－五乙酸酯晶體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案反應(yīng)條件溫和、易控制，產(chǎn)品收率和純度均高于現(xiàn)有技術(shù)最佳值。
文檔編號(hào)C07H1/00GK101058591SQ20061003966
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者蔡亞, 王立成, 高振兵, 王波, 張振宇 申請(qǐng)人:常州市牛塘化工廠有限公司