CN101041676A - 蔗糖－6－乙酸酯的制备方法 - Google Patents

蔗糖－6－乙酸酯的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种蔗糖－6－乙酸酯的制备方法，属于食品甜味剂用的中间体制备技术领域。其是将蔗糖加入到N，N－二甲基甲酰胺溶剂中，升温溶解，冷却后加入原乙酸三甲酯及催化剂进行酯化反应；然后向酯化反应后的反应溶液中加水进行水解反应；尔后向水解反应后的反应物中加入有机胺进行转化反应；最后进行蒸馏，得到蔗糖－6－乙酸酯成品。优点：反应温度低而能保障工艺简单且操作方便；反应周期短(10小时)而有利于工业化批量生产；收率和纯度分别可达到92％以上和91％以上。

Description

蔗糖-6-乙酸酯的制备方法
技术领域
本发明属于食品甜味剂用的中间体制备技术领域，具体涉及一种合成甜味剂三氯蔗糖的关键中间体——蔗糖-6-乙酸酯的制备方法。
背景技术
正如中国专利CN1295237C所述，三氯蔗糖为一种功能型甜味剂，它代表了甜味剂发展的最新成就。其化学名为4，1′，6′-三氯-4，1′，6′-三脱氧半乳蔗糖，分子中4，1′，6′三个羟基被三个氯原子取代而成；而蔗糖分子中有八子羟基，分别为三个伯碳羟基(6，1′，6′位)和五个种碳羟基(2，3，4，3′，4′位)，若要制备三氯蔗糖，则必须保护6位羟基。
蔗糖-6-乙酸酯的制备方法主要有两种：即例如由美国专利US4889928所推荐的乙酸乙酯法和例如由US4950746所公开的二丁基氧化锡法，这两种方法具有在其专利中所提及的一定的先进性，但也存在不足，比如工艺复杂、收率低、产品纯度不高等。
针对上述两种方法，国内厂商也有相应的改进性工艺，如利用催化剂作用下的乙酸乙酯法，该方法工艺操作简单，生产成本低廉，但产品纯度不高(HPLC含量85.7％)；改进后的二丁基氧化锡法，产品质量有所提高，但操作繁琐，反应周期冗长，至少需要18h。
发明内容
本发明的任务是要提供一种以弥补上述不足而藉以提高收率、纯度并且工艺简洁、生产周期短的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法。
本发明的任务是这样来完成的，一种蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其是将蔗糖加入到N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，升温溶解，冷却后加入原乙酸三甲酯及催化剂进行酯化反应；然后向酯化反应后的反应溶液中加水进行水解反应；尔后向水解反应后的反应物中加入有机胺进行转化反应；最后进行蒸馏，得到蔗糖-6-乙酸酯成品。
本发明所述的蔗糖与原乙酸三甲酯、催化剂的摩尔为1∶1.1-1.5∶0.01～0.02。
本发明所述的蔗糖与N，N-二甲基甲酰胺、水、有机胺的重量比为1∶6-9∶0.5-0.7∶0.12～0.16。
本发明所述的升温为升温至50-80℃。
本发明所述的催化剂为对苯磺酸或甲基苯磺酸。
本发明所述的酯化反应的反应温度为16-30℃，酯化反应的时间为150-300min。
本发明所述的水解反应的反应温度为16-30℃，水解反应的时间为45-120min。
本发明所述的转化反应的反应温度为16-30℃，转化反应的时间为90-150min。
本发明所述的向反应液中加水的加水方式为滴加加入，滴加时间为10-60min。
本发明所述的蒸馏为减压蒸馏，蒸馏温度控制为70℃以下。
本发明方法与已有技术相比所具有优点为：反应温度低而能保障工艺简单且操作方便；反应周期短(10小时)而有利于工业化批量生产；收率和纯度分别可达到92％以上和91％以上。
具体实施方式
实施例1：
在500ml带有搅拌装置的四口瓶中加入蔗糖25g(0.073mol)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)150g，升温至80℃，搅拌溶解，冷却至20℃后，加入原乙酸三甲酯9.7g(0.081mol)及作为催化剂的对甲基苯磺酸0.2g(0.0015mol)进行酯化反应，反应温度为28-30℃，反应时间为300min；然后向酯化反应后的反应液中滴加12.5g水，滴加时间控制为30min，水解反应温度29-30℃、反应时间为120min；尔后向水解反应后的反应物中加入叔丁胺3g进行转化反应，反应温度为20-22℃、反应时间为90min；最后进行蒸馏，具体为：减压蒸馏，蒸馏温度控制在70℃以下，真空蒸去全部溶剂，得到蔗糖-6-乙酸酯成品26.0g，收率93.1％；经HPLC检测，蔗糖-6-乙酸酯含量为91.3％。
实施例2：
在500ml带有搅拌装置的四口瓶中加入蔗糖25g(0.073mol)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)200g，升温至70℃，搅拌溶解，冷却至25℃后，加入原乙酸三甲酯10.5g(0.088mol)及作为催化剂的对甲基苯磺酸0.2g(0.0015mol)进行酯化反应，反应温度为26-27℃，反应时间为250min；然后向酯化反应后的反应液中滴加13g水，滴加时间控制为10min，水解反应温度29-30℃、反应时间为90min；尔后向水解反应后的反应物中加入二乙胺3.3g进行转化反应，反应温度为16-18℃、反应时间为120min；最后进行蒸馏，具体为：减压蒸馏，蒸馏温度控制在70℃以下，真空蒸去全部溶剂，得到蔗糖-6-乙酸酯成品26.3g，收率93.9％；经HPLC检测，蔗糖-6-乙酸酯含量为92.3％。
实施例3：
在500ml带有搅拌装置的四口瓶中加入蔗糖25g(0.073mol)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)225g，升温至50℃，搅拌溶解，冷却至常温20℃后，加入原乙酸三甲酯12.3g(0.102mol)及作为催化剂的苯磺酸0.16g(0.001mol)进行酯化反应，反应温度为16-18℃，反应时间为150min；然后向酯化反应后的反应液中滴加15g水，滴加时间控制为45min，水解反应温度22-24℃、反应时间为45min；尔后向水解反应后的反应物中加入叔丁胺4g进行转化反应，反应温度为28-30℃、反应时间为150min；最后进行蒸馏，具体为：减压蒸馏，蒸馏温度控制在70℃以下，真空蒸去全部溶剂，得到蔗糖-6-乙酸酯成品25.9g，收率92.5％；经HPLC检测，蔗糖-6-乙酸酯含量为93.1％。
实施例4：
在500ml带有搅拌装置的四口瓶中加入蔗糖25g(0.073mol)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)200g，升温至65℃，搅拌溶解，冷却至22℃后，加入原乙酸三甲酯13.2g(0.110mol)及作为催化剂的对甲基苯磺酸0.2g(0.0015mol)进行酯化反应，反应温度为22-23℃，反应时间为250min；然后向酯化反应后的反应液中滴加17.5g水，滴加时间控制为60min，水解反应温度17-18℃、反应时间为100min；尔后向水解反应后的反应物中加入三乙胺3.5g进行转化反应，反应温度为25-27℃、反应时间为110min；最后进行蒸馏，具体为：减压蒸馏，蒸馏温度控制在70℃以下，真空蒸去全部溶剂，得到蔗糖-6-乙酸酯成品26.8g，收率95.7％；经HPLC检测，蔗糖-6-乙酸酯含量为92.5％。

Claims (10)

1、一种蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于其是将蔗糖加入到N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，升温溶解，冷却后加入原乙酸三甲酯及催化剂进行酯化反应；然后向酯化反应后的反应溶液中加水进行水解反应；尔后向水解反应后的反应物中加入有机胺进行转化反应；最后进行蒸馏，得到蔗糖-6-乙酸酯成品。
2、根据权利要求1所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的蔗糖与原乙酸三甲酯、催化剂的摩尔为1∶1.1-1.5∶0.01～0.02。
3、根据权利要求1或2所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的蔗糖与N，N-二甲基甲酰胺、水、有机胺的重量比为1∶6-9∶0.5-0.7∶0.12～0.16。
4、根据权利要求1所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的升温为升温至50-80℃。
5、根据权利要求1或2所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的催化剂为对苯磺酸或甲基苯磺酸。
6、根据权利要求1所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的酯化反应的反应温度为16-30℃，酯化反应的时间为150-300min。
7、根据权利要求1所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的水解反应的反应温度为16-30℃，水解反应的时间为45-120min。
8、根据权利要求1所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的转化反应的反应温度为16-30℃，转化反应的时间为90-150min。
9、根据权利要求1所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的向反应液中加水的加水方式为滴加加入，滴加时间为10-60min。
10、根据权利要求1所述的蔗糖-6-乙酸酯的制备方法，其特征在于所述的蒸馏为减压蒸馏，蒸馏温度控制为70℃以下。
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