CN112638924B - 一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三氯蔗糖‑6‑乙酯的纯化方法，包括：准备步骤：获取加热到预定温度的粗三氯蔗糖‑6‑乙酯的乙酸乙酯饱和溶液；梯度结晶步骤：对饱和溶液进行多次降温结晶和过滤，其中，在每次降温结晶过程中，均向溶液中滴加低极性溶剂，以逐次降低结晶时溶液体系的极性，收集多次结晶过滤所得的三氯蔗糖‑6‑乙酯粗品；提纯步骤：使用乙酸乙酯和低极性溶剂的混合溶液，对收集到的三氯蔗糖‑6‑乙酯粗品进行重结晶提纯，得到更高纯度的三氯蔗糖‑6‑乙酯精品。本申请在利用乙酸乙酯做初始溶剂降温结晶三氯蔗糖‑6‑乙酯的基础上，通过逐步添加低极性溶剂降低混合溶剂极性，提高了各梯度阶段分离杂质的有效性，产品收率高，品质好。
Description
技术领域
本发明涉及化工提纯技术领域，特别涉及一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法。
背景技术
三氯蔗糖-6-乙酯是三氯蔗糖生产过程中重要的中间体之一，其纯度是影响三氯蔗糖收率的关键之一。据研究发现，当三氯蔗糖-6-乙酯的纯度为80％时，脱酰基后三氯蔗糖的收率为45％；而当纯度提高至90％，收率也相应提高至67％。因此，提高三氯蔗糖-6-乙酯的纯度能够有效提高三氯蔗糖的收率。目前工业上普遍采用乙酸乙酯，乙酸丁酯，水进行三氯蔗糖-6-乙酯的提纯，并且一般采用多次重结晶的方式进行。
目前已有关于三氯蔗糖-6-乙酯提纯的专利报道。中国专利CN101328195较早公开了乙酸乙酯，水重结晶提取三氯蔗糖-6-乙酯的提纯方法，该法是目前工业上较早应用的技术，单程收率高，但纯度较低，且需要进行多次重结晶，溶剂消耗量大。
中国专利CN101709069公开的提纯方法为：先将三氯蔗糖-6-乙酯粗品制成水溶液，然后用乙酸乙酯或乙酸丁酯进行萃取、浓缩、再选用以上溶剂多次结晶获得三氯蔗糖-6-乙酯晶体。但该法有机溶剂消耗量大，产品纯度低，提纯分离效果不佳。
在工业上，三氯蔗糖-6-乙酯是经蔗糖-6-乙酯氯化后得到，过程产生的副产物主要包括一氯蔗糖-6-乙酯，二氯蔗糖-6-乙酯，四氯蔗糖-6-乙酯等，其中以一氯、二氯副产物居多。工业上常用的乙酸乙酯具有较好的极性，且含有酯基基团，依据相似相溶原理，对四种产物溶解性较高。然而，单一溶剂的使用势必无法有效分离多种副产物，因此造成了目前工艺上乙酸乙酯结晶效率欠佳，结晶次数多，有机溶剂使用量大等问题。
发明内容
鉴于上述现有问题，提出了本申请的一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，以便克服上述问题。
为了实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：
一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，该方法包括：准备步骤：获取加热到预定温度的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液；
梯度结晶步骤：对饱和溶液进行多次降温结晶和过滤，其中，在每次降温结晶过程中，均向溶液中滴加低极性溶剂，以逐次降低结晶时溶液体系的极性，收集多次结晶过滤所得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品；
提纯步骤：使用乙酸乙酯和低极性溶剂的混合溶液，对收集到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品进行重结晶提纯，得到更高纯度的三氯蔗糖-6-乙酯精品。
可选地，粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液的温度为60-70℃。
可选地，低极性溶剂为正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷和环庚烷中的一种或多种。
可选地，梯度结晶步骤中，对饱和溶液进行三次以上的降温结晶。
可选地，梯度结晶步骤中，对饱和溶液进行三次降温结晶；第一次降温结晶的温度为40-50℃；第二次降温结晶的温度为20-30℃；第三次降温结晶的温度为-10-0℃。
可选地，梯度结晶步骤中，每次降温结晶过程中添加的低极性溶剂量为饱和溶液体积的5～15％，滴加时间为5～30min；
第一次降温结晶的时间为0.5～1h；第二次降温结晶的时间为0.5～1.5h；第三次降温结晶的时间为0.5～2h；
在每次降温结晶过程中对被结晶溶液进行搅拌，搅拌速率为10～30r/min。
可选地，提纯步骤中，重结晶三氯蔗糖-6-乙酯粗品的溶解温度为50-70℃，对乙酸乙酯和低极性溶剂混合液体的搅拌速率为60～100r/min，所使用乙酸乙酯和低极性溶剂的体积比为1：0.5～1，结晶温度为-10～0℃，结晶时间为0.5～3h。
可选地，提纯步骤中，还包括使用烘干机对结晶过滤后的三氯蔗糖-6-乙酯固体进行烘干，以得到三氯蔗糖-6-乙酯精品。
可选地，该方法还包括：
回收步骤：收集梯度结晶步骤最后一次结晶过滤得到的母液和提纯步骤结晶过滤得到的母液，从中回收乙酸乙酯和低极性溶剂。
可选地，回收步骤中，若低极性溶剂包括正戊烷、环戊烷和正己烷之一时，首先从母液中回收低极性溶剂，再回收乙酸乙酯；若低极性溶剂包括环己烷、正庚烷和环庚烷时，首先从母液中回收乙酸乙酯，再回收低极性溶剂。
综上所述，本申请的有益效果是：
本申请的纯化方法，在利用乙酸乙酯做初始溶剂降温结晶三氯蔗糖-6-乙酯的基础上，随温度降低逐步添加低极性溶剂，使混合溶剂的极性在结晶过程中呈现梯度降低的趋势，可以利用极性变化有效分离杂质，兼顾了三氯蔗糖-6-乙酯较高的单程结晶收率和效率，也保证了结晶产品的纯度，且减少了结晶次数及有机溶剂的使用量，产品收率高，纯化纯度高，品质好。
附图说明
图1为本申请一个实施例提供的一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法的流程图；
图2为本申请另一个实施例提供的一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法的流程图；
图3为本申请一个实施例提供的一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法的工艺流程图；
图中：V-1为低极性溶剂储罐；V-2为乙酸乙酯储罐；E-1为第一结晶反应釜；E-2为第二结晶反应釜；E-3为第三结晶反应釜；E-4为第四结晶反应釜；E-5和E-6为溶剂回收塔；H-1为第一固液分离器；H-2为第二固液分离器；H-3为第三固液分离器；H-4为第四固液分离器；H-5为烘干机。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
三氯蔗糖-6-乙酯制备过程产生的副产物中，以一氯、二氯副产物居多。而且，各氯化产物均具有一定的极性，且随着氯原子基团数量的增多，极性逐渐增大，即四种产物极性大小为：四氯蔗糖-6-乙酯＞三氯蔗糖-6-乙酯＞二氯蔗糖-6-乙酯＞一氯蔗糖-6-乙酯。工业上使用的乙酸乙酯虽然具有较好极性，对四种氯代产物的溶解性较高，但是，单一溶剂的重结晶纯化方法，势必无法有效分离多种副产物。
而本申请的技术构思是：在使用乙酸乙酯饱和溶液降温结晶纯化三氯蔗糖-6-乙酯的基础上，随温度降低逐次添加低极性溶剂，通过分阶段降低溶剂极性的方式，有效分离杂质，提高各阶段内三氯蔗糖-6-乙酯的结晶纯度，这样既减少了结晶次数及有机溶剂的使用量，也兼顾了较高的单程结晶收率，同时保证了结晶产品的纯度，该方法可操作性强，产品收率高，纯化纯度高，品质好。
图1为本申请一个实施例提供的一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
准备步骤S110：获取加热到预定温度的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液。
其中，粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液，可以是工业上某一工序直接产出的，也可以是通过乙酸乙酯溶解/萃取粗三氯蔗糖-6-乙酯而另行配置的。
梯度结晶步骤S120：对上述粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液进行多次降温结晶和过滤，其中，在每次降温结晶过程中，均向溶液中滴加低极性溶剂，以逐次降低结晶时溶液体系的极性，收集多次结晶过滤所得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品。
在三氯蔗糖-6-乙酯纯化过程中，随着结晶进行，溶液体系的温度逐渐降低，其中的一氯蔗糖-6-乙酯和二氯蔗糖-6-乙酯含量相对升高。由于本申请在每次结晶过程中均加入低极性溶剂，因而随温度降低，溶剂的整体极性呈现梯度降低的趋势，从而溶液中可溶解的高极性产物越来越少，这就意味着结晶过程中会有更多的三氯产物析出，而较低极性的一氯、二氯产物却很少析出。因而，本申请通过向待结晶溶液中逐步添加低极性溶剂，在温度降低的同时分阶段地降低了溶液体系的极性，从而提高了降温结晶各阶段的三氯蔗糖-6-乙酯单程收率和效率，减少了结晶次数，降低了有机溶剂的用量。
提纯步骤S130：在经过多次降温结晶获取各阶段析出的三氯蔗糖-6-乙酯粗品后，使用乙酸乙酯和低极性溶剂的混合溶液，溶解收集到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品，进行重结晶提纯，以得到更高纯度的三氯蔗糖-6-乙酯精品。
由于梯度结晶的各阶段均提高了析出三氯蔗糖-6-乙酯粗品的纯度，因而在相同结晶次数的基础上，本实施例最终获得的三氯蔗糖-6-乙酯精品纯度也得到了显著的提高。
在本申请的一个实施例中，准备步骤中获取的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液的温度为60-70℃。乙酸乙酯具有较好的极性，且含有酯基基团，依据相似相溶原理，其对四种氯代产物的溶解性较高，可以有效保证产品收率。本申请从单纯使用极性较好的乙酸乙酯开始，随降温结晶进行，逐步加入低极性溶剂，降低溶液体系中溶剂的整体极性，从而利用溶剂梯度变化的极性，有效分离极性更低的一氯和二氯产物，促进目标产品三氯蔗糖-6-乙酯的析出，实现对三氯蔗糖-6-乙酯的高效、高纯度纯化。
在本申请的一个实施例中，低极性溶剂为正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷和环庚烷中的一种或多种。当然，本申请可用的低极性溶剂并不仅限于此，凡是能够与乙酸乙酯形成极性更低的混合溶剂、与溶液中目标产物不发生反应且易于分离的低极性溶剂，都可以用于本申请。
在本申请的一个实施例中，梯度结晶步骤中，对饱和溶液进行三次以上的降温结晶。
在本申请的一些优选实施例中，通过利用逐步降低溶剂极性的方式，通过3次降温结晶就可以实现较佳的纯化效果。当然，更高的降温结晶次数可以带来更高的纯化效果，也会产生更高的成本，因而实际的降温结晶次数可根据生产需要确定。
在本申请的一个实施例中，梯度结晶步骤中，对粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液进行了三次降温结晶；第一次降温结晶的温度为40-50℃；第二次降温结晶的温度为20-30℃；第三次降温结晶的温度为-10-0℃。
优选地，在梯度结晶步骤中，每次降温结晶过程中添加的低极性溶剂量为饱和溶液体积的5～15％，滴加时间为5～30min。
优选地，在经历三次降温结晶时，第一次降温结晶的时间为0.5～1h；第二次降温结晶的时间为0.5～1.5h；第三次降温结晶的时间为0.5～2h；在每次降温结晶过程中对被结晶溶液进行搅拌，搅拌速率为10～30r/min。
在本申请的一个实施例中，提纯步骤中，重结晶三氯蔗糖-6-乙酯粗品的溶解温度为50-70℃，对乙酸乙酯和低极性溶剂混合液体的搅拌速率为60～100r/min，所使用乙酸乙酯和低极性溶剂的体积比为1：0.5～1，结晶温度为-10～0℃，结晶时间为0.5～3h。该提纯步骤与现有的乙酸乙酯重结晶法提纯三氯蔗糖-6-乙酯差异不大，主要目的在于将各阶段产出的不同浓度的三氯蔗糖-6-乙酯进行进一步提纯和统一纯度。
在本申请的一个实施例中，提纯步骤中，还包括使用烘干机对结晶过滤后的三氯蔗糖-6-乙酯固体进行烘干，以得到干燥的三氯蔗糖-6-乙酯精品。
图2示出了本申请另一个实施例提供的一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法的流程图。在图2所示实施例中，该方法还包括：
回收步骤140：收集梯度结晶步骤最后一次结晶过滤得到的母液和提纯步骤结晶过滤得到的母液，从中回收乙酸乙酯和低极性溶剂。从而，本申请方法可以将乙酸乙酯和低极性溶剂回收循环使用，降低工艺成本。
在本申请的一个实施例中，回收步骤中，若低极性溶剂包括正戊烷、环戊烷和正己烷之一时，首先从母液中回收低极性溶剂，再回收乙酸乙酯；若低极性溶剂包括环己烷、正庚烷和环庚烷时，首先从母液中回收乙酸乙酯，再回收低极性溶剂。当使用其他更多种类的低极性溶剂时，根据低极性溶剂与乙酸乙酯的沸点等分离相关性质，适应调整回收次序。
图3为本申请一个实施例提供的一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法的工艺流程图。该图3所示工艺中，梯度结晶步骤中即通过3次降温结晶实现粗三氯蔗糖-6-乙酯的纯化过程。以下实施例参照图3所示工艺流程图说明。
实施例1
向第一结晶反应釜E-1中加入1m3、60℃的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为10r/min，降温至40℃，滴加50L正戊烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间5min，继续搅拌结晶0.5h。结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1进行分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至30℃，搅拌速率为10r/min，滴加100L正戊烷，滴加时间10min，继续搅拌结晶0.5h。结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至0℃，搅拌速率为30r/min，滴加50L正戊烷，滴加时间10min，继续搅拌结晶0.5h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入回收塔E-5和E-6回收溶剂。至此，梯度结晶步骤结束。
向第四结晶反应釜E-4中加入2m3的乙酸乙酯和正戊烷混合溶剂，体积比1：1，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜E-4，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-5℃，结晶时间1h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入回收塔E-5和E-6回收乙酸乙酯和低极性溶剂。本实施例1中，低极性溶剂为正戊烷，沸点低于乙酸乙酯，溶剂回收塔E-5为低极性溶剂回收塔，回收正戊烷，接低极性溶剂储罐V-1；溶剂回收塔E-6为乙酸乙酯回收塔，接乙酸乙酯储罐V-2。在本申请的其他实施例中，根据低极性溶剂和乙酸乙酯的沸点高低，确定溶剂回收塔E-5和E-6回收溶剂的顺序，原理相同，不再赘述。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表1。
表1三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
实施例2
向第一结晶反应釜E-1中加入2m3，70℃的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为20r/min，降温至50℃，滴加200L环戊烷，滴加时间20min，继续搅拌结晶40min；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至20℃，搅拌速率为15r/min，滴加150L环戊烷，滴加时间15min，继续搅拌结晶1h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至-5℃，搅拌速率为15r/min，滴加150L正戊烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间15min，继续搅拌结晶1h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜E-4中加入2.5m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：0.8，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜E-4，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-10℃，结晶时间1.5h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表2。
表2三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
实施例3
向第一结晶反应釜E-1中加入1.5m3，65℃的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为15r/min，降温至45℃，滴加225L正己烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间20min，继续搅拌结晶45min；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至25℃，搅拌速率为20r/min，滴加80L正戊烷，滴加时间10min，继续搅拌结晶1h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至0℃，搅拌速率为30r/min，滴加100L正戊烷，滴加时间10min，继续搅拌结晶0.5h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜中加入2m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：0.9，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-8℃，结晶时间1h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表3。
表3三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
实施例4
向第一结晶反应釜E-1中加入2m3，60℃的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为20r/min，降温至40℃，滴加280L环己烷，滴加时间25min，继续搅拌结晶50min；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至30℃，搅拌速率为15r/min，滴加160L正戊烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间15min，继续搅拌结晶1h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至0℃，搅拌速率为15r/min，滴加150L正戊烷，滴加时间15min，继续搅拌结晶1.5h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜中加入3m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：0.7，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-10℃，结晶时间2.5h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表4。
表4三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
实施例5
向第一结晶反应釜E-1中加入1m3，70℃的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为10r/min，降温至40℃，滴加70L正庚烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间5min，继续搅拌结晶0.5h；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至20℃，搅拌速率为10r/min，滴加100L正戊烷，滴加时间10min，继续搅拌结晶0.5h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至-6℃，搅拌速率为10r/min，滴加50L正戊烷，滴加时间10min，继续搅拌结晶0.5h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜中加入1.5m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：1，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-10℃，结晶时间0.5h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表5。
实施例6
向第一结晶反应釜E-1中加入3m3，60℃的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为30r/min，降温至45℃，滴加240L环庚烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间25min，继续搅拌结晶1h；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至20℃，搅拌速率为15r/min，滴加180L正戊烷，滴加时间15min，继续搅拌结晶1.5h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至-3℃，搅拌速率为15r/min，滴加200L正戊烷，滴加时间20min，继续搅拌结晶2h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜中加入4.5m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：0.5，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-8℃，结晶时间3h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表6。
表6三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
实施例7
向第一结晶反应釜E-1中加入4m3，70℃的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为30r/min，降温至50℃，滴加360L环己烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间30min，继续搅拌结晶1h；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至30℃，搅拌速率为20r/min，滴加200L正戊烷，滴加时间20min，继续搅拌结晶1.5h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至-1℃，搅拌速率为10r/min，滴加400L正戊烷，滴加时间30min，继续搅拌结晶2h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜中加入5m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：0.6，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-9℃，结晶时间3h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表7。
表7三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
实施例8
向第一结晶反应釜E-1中加入3.5m3，65℃的三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得。)，搅拌速率为25r/min，降温至40℃，滴加420L正庚烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间30min，继续搅拌结晶1h；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至20℃，搅拌速率为30r/min，滴加350L正戊烷，滴加时间30min，继续搅拌结晶1.5h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至-4℃，搅拌速率为10r/min，滴加175L正戊烷，滴加时间15min，继续搅拌结晶2h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜中加入4m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：0.5，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-10℃，结晶时间2.5h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表8。
表8三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
实施例9
向第一结晶反应釜E-1中加入2.5m3，70℃的三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯(纯度大于99％，市售)高温饱和溶液(由三氯蔗糖生产工艺中获得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品溶于乙酸乙酯溶剂中配制而来，其纯度采用高效液相色谱仪检测获得)，搅拌速率为15r/min，降温至50℃，滴加175L环戊烷(纯度大于99％，市售)，滴加时间15min，继续搅拌结晶55min；结晶完成后将物料输入第一固液分离器H-1分离，分离得到的母液进入第二结晶反应釜E-2，降温至25℃，搅拌速率为15r/min，滴加200L正戊烷，滴加时间20min，继续搅拌结晶1.5h；结晶完成后将物料输入第二固液分离器H-2分离，分离得到的母液进入第三结晶反应釜E-3，降温至-1℃，搅拌速率为10r/min，滴加125L正戊烷，滴加时间10min，继续搅拌结晶1.5h；结晶完成后将物料输入第三固液分离器H-3分离，分离得到母液送入溶剂回收塔回收溶剂。
向第四结晶反应釜中加入3.5m3的乙酸乙酯和正戊烷，体积比1：0.7，将第一固液分离器H-1、第二固液分离器H-2和第三固液分离器H-3得到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品加入第四结晶反应釜，加热搅拌至其完全溶解，然后降温至-7℃，结晶时间2h，结晶得到的三氯蔗糖-6-乙酯固体经烘干机H-5烘干后得到三氯蔗糖-6-乙酯精品，母液与第三固液分离器H-3分离得到的母液合并，进入溶剂回收塔回收乙酸乙酯和低极性溶剂。三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及总收率见表9。
表9三氯蔗糖-6-乙酯各阶段纯度及收率
综上所述，本申请的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，在利用乙酸乙酯做初始溶剂降温结晶三氯蔗糖-6-乙酯的基础上，随温度降低逐步添加低极性溶剂，使混合溶剂的极性在结晶过程中呈现梯度降低的趋势，从而在不同梯度阶段有效分离杂质，兼顾了较高的单程结晶收率和效率，也保证了结晶产品的纯度，且减少了结晶次数及有机溶剂的使用量，产品收率高，纯化纯度高，品质好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，该方法包括：
准备步骤：获取加热到预定温度的粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液；
梯度结晶步骤：对所述饱和溶液进行多次降温结晶和过滤，其中，在每次降温结晶过程中，均向溶液中滴加低极性溶剂，以逐次降低结晶时溶液体系的极性，收集多次结晶过滤所得的三氯蔗糖-6-乙酯粗品；
提纯步骤：在经过多次降温结晶获取各阶段析出的三氯蔗糖-6-乙酯粗品后，使用乙酸乙酯和低极性溶剂的混合溶液，溶解收集到的三氯蔗糖-6-乙酯粗品，进行重结晶提纯，以得到更高纯度的三氯蔗糖-6-乙酯精品。
2.根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述粗三氯蔗糖-6-乙酯的乙酸乙酯饱和溶液的温度为60-70℃。
3.根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述低极性溶剂为正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷和环庚烷中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述梯度结晶步骤中，对所述饱和溶液进行三次以上的降温结晶。
5.根据权利要求4所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述梯度结晶步骤中，对所述饱和溶液进行三次降温结晶；第一次降温结晶的温度为40-50℃；第二次降温结晶的温度为20-30℃；第三次降温结晶的温度为-10-0℃。
6.根据权利要求5所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述梯度结晶步骤中，每次降温结晶过程中添加的低极性溶剂量为所述饱和溶液体积的5～15％，滴加时间为5～30min；
第一次降温结晶的时间为0.5～1h；第二次降温结晶的时间为0.5～1.5h；第三次降温结晶的时间为0.5～2h；
在每次降温结晶过程中对被结晶溶液进行搅拌，搅拌速率为10～30r/min。
7.根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述提纯步骤中，重结晶所述三氯蔗糖-6-乙酯粗品的溶解温度为50-70℃，对乙酸乙酯和低极性溶剂混合液体的搅拌速率为60～100r/min，所使用乙酸乙酯和低极性溶剂的体积比为1：0.5～1，结晶温度为-10～0℃，结晶时间为0.5～3h。
8.根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述提纯步骤中，还包括使用烘干机对结晶过滤后的三氯蔗糖-6-乙酯固体进行烘干，以得到所述三氯蔗糖-6-乙酯精品。
9.根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，该方法还包括：
回收步骤：收集所述梯度结晶步骤最后一次结晶过滤得到的母液和所述提纯步骤结晶过滤得到的母液，从中回收乙酸乙酯和低极性溶剂。
10.根据权利要求9所述的三氯蔗糖-6-乙酯的纯化方法，其特征在于，所述回收步骤中，若所述低极性溶剂包括正戊烷、环戊烷和正己烷之一时，首先从母液中回收低极性溶剂，再回收乙酸乙酯；若所述低极性溶剂包括环己烷、正庚烷和环庚烷时，首先从母液中回收乙酸乙酯，再回收低极性溶剂。
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