一種三氯蔗糖的合成方法
2023-05-18 01:00:16 4
專利名稱：一種三氯蔗糖的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種食品甜味劑——三氯蔗糖的合成方法。
三氯蔗糖的製備方法大體有單基團保護法和全基團保護法兩大類。全基團保護法(如美國專利US4801700，US4783526，US4362869記載)工藝複雜，沒有工業化生產價值；通常對糖類物質來說，6位上的羥基較其他位上羥基更為活潑些，因此，想要使其他羥基發生反應，而6位羥基保持不變，就需要對6位羥基進行基團保護，這是單基保護考慮的出發點。因此單基團保護法的核心是蔗糖-6-乙酸酯的製備。蔗糖-6-乙酸酯的結構式為 蔗糖-6-乙酸酯的合成方法主要有兩種乙酸乙酯法(如美國專利US4,889,928，5,449,772記載)和二丁基氧化錫法(如美國專利US5,023,329，4,950,746記載)，蔗糖-6-乙酸酯與Vilsmeier試劑反應得到三氯蔗糖-6-乙酸酯，最後經脫乙醯基反應得到產物三氯蔗糖。這些合成方法具有一定的先進性，但也存在一定的局限性，如工藝複雜、生產成本高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種新的三氯蔗糖的合成方法，該方法工藝簡單、生產成本低。
本發明提供的一種三氯蔗糖的合成方法，其特徵是以蔗糖為原料，加入N，N-二甲基甲醯胺溶液，在硫酸鹽固體酸催化劑或吸附在高分子載體上的硫酸鹽固體酸催化劑作用下與乙酸乙酯發生酯交換反應，生成蔗糖-6-乙酸酯，蔗糖-6-乙酸酯再經氯代、醇解反應生成三氯蔗糖。
本發明驚奇地發現，蔗糖分子與乙酸乙酯在某些催化劑作用下，可選擇性地生成蔗糖-6-乙酸酯，這種選擇性在70％以上，甚至可在85％以上。這些催化劑實際上是一些固體酸催化劑，在有機化學上也叫Lewies酸。工業上有時將這類固體酸吸附在高分子載體上，如矽膠。這些固體酸催化劑是硫酸鐵、硫酸鈰、氯化鋅、氯化鋁和氯化鋯等。本發明優選硫酸鈰和吸收在矽膠上的硫酸鈰作為反應的催化劑。本發明獲得的蔗糖-6-乙酸酯純度通常在80％以上，可與多種氯代試劑直接發生反應，本發明優選Vielsmeier試劑，生成三氯蔗糖-6-乙酸酯。生成的三氯蔗糖-6-乙酸酯經提純後，再經醇解反應即生成三氯蔗糖，醇解反應選用甲醇鈉/甲醇或乙醇鈉/乙醇體系。反應總收率在18％以上(以蔗糖計)。
與現有的三氯蔗糖的合成方法相比，本發明具有工藝簡單、產品純度高、生產成本低等優點，非常適合工業化生產。
下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
②三氯蔗糖-6-乙酸酯的合成取上述68g糖漿用400mlN，N-二甲基甲醯胺溶解後，冷至-20℃，滴加二氯亞碸100ml，控制滴加速度，使滴加過程保持溫度在0℃以下，滴加完畢後，再在0℃上攪拌30分鐘，然後慢慢升溫至110℃，並保持在110℃下4反應小時。將反應液冷至10℃，攪拌下滴加50％NaOH水溶液中和到PH值為7。過濾除去鹽分，母液減壓濃縮至幹，加入300ml水溶解再用800ml乙酸乙酯分三次萃取，合併乙酸乙酯，經活性炭脫色處理後，回收乙酸酯，再用溶劑重結晶二次，得三氯蔗糖-6-乙酸酯50g，HPLC檢測，含量為96％。
③三氯蔗糖的合成50g三氯蔗糖-6-乙酸酯經真空乾燥後，加入到1000ml三頸瓶中，同時加入400ml無水甲醇，加熱溶解後，加入1.7ml濃度27％甲醇鈉的甲醇溶液，室溫下反應5小時，反應完畢後用弱酸性樹脂中和至PH值為7，真空蒸出甲醇，得到42.5g糖漿，該糖漿經簡單提純，即可得約39.7g，純度為99％的三氯蔗糖產品。
權利要求
1.一種三氯蔗糖的合成方法，其特徵是以蔗糖為原料，加入N，N-二甲基甲醯胺溶液，在硫酸鹽固體酸催化劑或吸附在高分子載體上的硫酸鹽固體酸催化劑作用下與乙酸乙酯發生酯交換反應，生成蔗糖-6-乙酸酯，蔗糖-6-乙酸酯再經氯代、醇解反應生成三氯蔗糖。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特徵是所述的硫酸鹽固體酸催化劑為硫酸鐵、硫酸鈰、氯化鋅、氯化鋁或氯化鋯。
3.根據權利要求1所述的合成方法，其特徵是所述的硫酸鹽固體酸催化劑為硫酸鈰。
4.根據權利要求1所述的合成方法，其特徵是所述的吸附在高分子載體上的硫酸鹽固體酸催化劑為硫酸鈰—矽膠。
5.根據權利要求1所述的合成方法，其特徵是所述的氯代反應選用Vielsmerer試劑。
6.根據權利要求1所述的合成方法，其特徵是所述的醇解反應選用甲醇鈉/甲醇或乙醇鈉/乙醇體系。
全文摘要
本發明公開了一種三氯蔗糖的合成方法，其特徵是以蔗糖為原料，加入N，N－二甲基甲醯胺溶液，在硫酸鹽固體酸催化劑或吸附在高分子載體上的硫酸鹽固體酸催化劑作用下與乙酸乙酯發生酯交換反應，生成蔗糖－6－乙酸酯，蔗糖－6－乙酸酯再經氯代、醇解反應生成三氯蔗糖。本發明具有工藝簡單、產品純度高、生產成本低等優點，非常適合工業化生產。
文檔編號C07H3/08GK1453284SQ0312665
公開日2003年11月5日 申請日期2003年5月23日 優先權日2003年5月23日
發明者王三永, 李春榮, 李曄, 曹敢星 申請人:廣東省食品工業研究所