CN112771059A - 三氯蔗糖的制备方法、粗产品溶液及三氯蔗糖 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了三氯蔗糖的制备方法、粗产品溶液及三氯蔗糖,其方法包括:将三氯蔗糖‑6‑乙酯溶于乙醇中,形成三氯蔗糖‑6‑乙酯反应液;对三氯蔗糖‑6‑乙酯反应液进行蒸馏,以除去其中水分;向三氯蔗糖‑6‑乙酯反应液中加入碱性催化剂,在预设条件下反应,形成三氯蔗糖混合溶液;对三氯蔗糖混合溶液进行过滤,得到三氯蔗糖粗产品溶液。本申请采用乙醇作为溶剂,减少了三氯蔗糖生成工艺流程中需处理的物料种类,显著降低了后处理中的难度和成本;且可以通过共沸蒸馏除去反应体系中的水分,避免水解副反应的发生,很大程度上降低了副产品醋酸的含量;且本申请中的催化剂通过简单处理即可回收利用,有利于降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于精细化工技术领域,具体涉及三氯蔗糖的制备方法、粗产品溶液及三氯蔗糖。
背景技术
三氯蔗糖属于新一代甜味剂,具有甜度高、无热量、稳定性好、安全性高等优点,市场前景非常广阔。关于三氯蔗糖的合成工艺,自三氯蔗糖问世以来,已有了长足的进步。目前为止,主流的合成工艺为单基团保护法:蔗糖活性最高的6位羟基被选择性保护,通常是以乙酸酯的形式,即生成蔗糖-6-乙酯,蔗糖-6-乙酯的4、1’、6’位的三个羟基再选择性进行氯代反应,生成三氯蔗糖-6-乙酯,三氯蔗糖-6-乙酯再脱去乙酰基,生成三氯蔗糖。
对于脱乙酰基步骤,现有工艺基本都采用催化量的甲醇钠(MeONa)为催化剂,在甲醇(MeOH)中进行醇解以脱去乙酰基,生成三氯蔗糖,及副产物乙酸甲酯等。采用MeONa/MeOH催化体系具有条件温和,反应迅速和产率高等优点,但是也有一定的缺点,如MeONa相对较昂贵,且不能回收利用,增加了生产成本;生成的乙酸甲酯作为副产品,不能应用于工艺流程中,增加了工艺流程中需要操作的物料种类。
另外,由于作为反应原料的三氯蔗糖-6-乙酯中往往含有少量水分,存在水解反应作为副反应,与醇解主反应竞争,不但造成催化剂MeONa大量浪费,而且会生成醋酸钠,经酸性阳离子树脂交换生成醋酸,醋酸残留在三氯蔗糖产品中,使得产品有明显的酸性气味,严重影响产品品质。
因此,从三氯蔗糖-6-乙酯脱去乙酰基合成三氯蔗糖的工艺还有很大的改善和提升空间。需要说明的是,这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息,而不必然地构成现有技术。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种三氯蔗糖的制备方法、其粗产品溶液及三氯蔗糖。
根据本申请的一方面,提供了一种三氯蔗糖的制备方法,包括:
溶解步骤:将三氯蔗糖-6-乙酯溶于乙醇中,形成三氯蔗糖-6-乙酯反应液;
蒸馏步骤:对所述三氯蔗糖-6-乙酯反应液进行蒸馏,以除去其中水分;
催化步骤:向所述蒸馏步骤中得到的三氯蔗糖-6-乙酯反应液中加入碱性催化剂,在预设条件下反应,以使所述三氯蔗糖-6-乙酯发生脱酰基反应,形成三氯蔗糖混合溶液;以及
除杂步骤:对所述三氯蔗糖混合溶液进行过滤,得到三氯蔗糖粗产品溶液。
根据本申请的另一方面,提供了一种三氯蔗糖粗产品溶液,其是采用上述的制备方法制得的,其中,副产品醋酸含量≤230ppm。
根据本申请的再一方面,提供了一种三氯蔗糖,其是采用上述的三氯蔗糖粗产品溶液结晶精制而得。
综上所述,本申请的有益效果在于:本申请采用乙醇作为溶剂,副产的乙酸乙酯是原本就应用于三氯蔗糖生产工艺流程中的物种,且可以套用于工艺中,从而减少了三氯蔗糖生成工艺流程中需处理的物料种类,显著降低了后处理中的难度和成本;且可以通过共沸蒸馏除去反应体系中的水分,避免水解副反应的发生,很大程度上降低了副产品乙醋酸的含量,提高三氯蔗糖的产品质量;且本申请中的催化剂通过简单处理即可回收利用,降低了三氯蔗糖的生产成本。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本申请一个实施例的三氯蔗糖的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。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。
尽管MeONa/MeOH(MeONa/MeOH代表二者同时存在,具体以MeONa作为催化剂,MeOH为溶剂)体系作为经典组合,用于糖类物质脱乙酰基(即Zemplén反应)应用广泛,但是MeONa/MeOH体系作为催化剂存在着很多弊端,如催化剂消耗量大、不易回收;且副产品乙酸甲酯增加了整体反应体系的物料种类,增加了后处理的难度和工作量。
本申请的构思在于,针对上述问题,发明人发现,在Zemplén反应体系中,MeONa可以为许多种不同类型的碱所替代,可以是强碱、弱碱、有机碱或无机碱等,也包括碱性阴离子树脂等固载形式的碱,都可以很顺利地催化脱乙酰基过程。在此基础上,本申请使用乙醇(EtOH)作为溶剂,更廉价易得的碱作为催化剂,例如氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等,在顺利地实现三氯蔗糖-6-乙酯的催化脱乙酰基过程的同时,弥补了MeONa/MeOH催化体系的诸多不足。
此外,发明人还发现,由于作为反应原料的三氯蔗糖-6-乙酯中往往含有少量水分,在MeONa的存在下,会导致三氯蔗糖-6-乙酯的水解,水解反应作为副反应,与醇解的主反应竞争,会大量消耗催化剂MeONa,生成醋酸钠(AcONa),醋酸钠经酸性阳离子树脂交换生成醋酸(HOAc),由于醋酸沸点高,导致其很难除去,容易残留在最终的三氯蔗糖产品中,使得产品有明显的酸性气味,严重影响产品品质。针对上述问题,本申请采用蒸馏的手段,通过乙醇与水共沸除去反应体系中的水分,避免水解副反应产生醋酸。
图1示出了根据本申请一个实施例的三氯蔗糖的制备方法的流程示意图包括:
溶解步骤S110:将三氯蔗糖-6-乙酯溶于乙醇中,形成三氯蔗糖-6-乙酯反应液。
目前制备三氯蔗糖应用最广泛的方式是单基团保护法,以三氯蔗糖-6-乙酸酯为例,其化学反过程如反应式(1)所示。
反应式(1)
从反应式(1)中,可以看出,蔗糖活性最高的是6位羟基,在单基团保护法中,采用乙酸酯的形式将其保护起来,具体的,是将蔗糖与乙酸酐进行酯化反应,生成蔗糖-6-乙酯,在4、1’、6’位的三个羟基完成选择性氯代反应后,进行脱酰基反应,最终生成三氯蔗糖,通过对6为羟基的保护,避免6位上的羟基被氯原子取代。
本申请主要是针对脱乙酰基这一步进行了改进,在现有技术中,通常采甲醇钠(MeONa)作为催化剂,甲醇(MeOH)作为溶剂进行脱乙酰基反应。由于通常在蔗糖-6-乙酸酯溶液中存在着少量的水分,因此,在脱酰基的过程中,会发生水解副反应,其与醇解主反应会发生竞争,如反应过程如反应式(2)所示。
反应式(2)
从反应式(2)示出的现有技术中采用MeONa/MeOH催化体系工艺中,醇解主反应和水解副反应之间存在竞争,水解反应会消耗催化剂MeONa,并生成醋酸钠,醋酸钠经酸性阳离子树脂交换生成醋酸,醋酸残留到最终产品中,影响三氯蔗糖的气味和口感。且采用甲醇作为溶剂,生成乙酸甲酯,增加了反应体系中的物料种类,为后处理增加了负担。
针对上述问题,本申请采用乙醇作为溶剂,需要说明的是,本申请中采用的乙醇为无水乙醇,而非乙醇与水的共混溶液,采用市售产品即可。
蒸馏步骤S120:对三氯蔗糖-6-乙酯反应液进行蒸馏,以除去其中水分。
乙醇与水可以共沸,通过将含有水的三氯蔗糖-6-乙酯的乙醇溶液共沸蒸馏,可以将体系中的水分带出,为了避免水解副反应的发生,本申请相对于现有技术增加了蒸馏步骤,以除去三氯蔗糖-6-乙酯反应液中少量的水分。蒸馏方法可采用现有技术中的一种或几种。
催化步骤S130:向蒸馏步骤中得到的三氯蔗糖-6-乙酯反应液中加入碱性催化剂,在预设条件下反应,以使三氯蔗糖-6-乙酯发生脱酰基反应,形成三氯蔗糖混合溶液。
在蒸馏结束后,向得到的三氯蔗糖-6-乙酯反应液中加入碱性催化剂,在一些实施例中,碱性催化剂可为强碱、弱碱、有机碱、无机碱,也可以为碱性阴离子树脂等固载形式的碱。
三氯蔗糖-6-乙酯的6位上的酰基发生脱除,变成羟基,三氯蔗糖-6-乙酯被还原为三氯蔗糖。
以及除杂步骤S140:对三氯蔗糖混合溶液进行过滤,得到三氯蔗糖粗产品溶液。
最后,对上述得到的三滤蔗糖混合溶液进行过滤,以除去碱性催化剂,并且催化剂可以回收再利用。本申请提供的方法,去除催化剂的方法非常简单,仅需简单的过滤等常规手段即可,极大地节约了工艺成本。
由图1所示的方法,本申请采用乙醇作为溶剂,副产的乙酸乙酯是原本就应用于三氯蔗糖生产工艺流程中的物种,且可以套用于工艺中,从而减少了三氯蔗糖生成工艺流程中需处理的物料种类,显著降低了后处理中的难度和成本;且可以通过共沸蒸馏除去反应体系中的水分,避免水解副反应的发生,很大程度上降低了副产品醋酸的含量,提高三氯蔗糖的产品质量;且本申请中的催化剂通过简单处理即可回收利用,降低了三氯蔗糖的生产成本。
在本申请的一些实施例中,在上述的三氯蔗糖的制备方法中,除杂步骤还包括:向三氯蔗糖混合溶液中加入酸性阳离子树脂,在三氯蔗糖混合溶液处于中性的条件下,进行过滤,得到三氯蔗糖粗产品溶液。
为了得到进一步的纯化三氯蔗糖粗产品溶液,除去可能残存的少量金属阳离子,可向其中加入酸性阳离子树脂,酸性阳离子树脂能够与金属阳离子发生交换作用、以及与其它杂质发生吸附作用,然后在三氯蔗糖混合溶液处于中性的条件下,进行过滤,即可得到纯度更高的三氯蔗糖粗产品溶液。
另需说明的是,这里说的中性条件不是严格意义的pH=7的条件,在pH=6-8这一范围内,均可认为三氯蔗糖混合溶液已达到中性的条件。
乙醇的用量和来源
在本申请中,作为溶剂的乙醇可以为市售的无水乙醇,为了进一步去除其中的水分,在使用前也可进行蒸馏。
在本申请的一些实施例中,对乙醇的用量不做限定,在另外一些实施例中,以每克三氯蔗糖-6-乙酯为基准,所述乙醇的用量以体积计为5~15mL;若乙醇的用量以体积计小于5mL,则乙醇的用量不足,不能完全溶解三氯蔗糖-6-乙酯;若乙醇的用量以体积计大于15mL,则乙醇的用量过量,造成不必要的浪费,并不能带来其他有益效果,而且会增加了后续三氯蔗糖结晶工艺的去除溶剂的处置量。
蒸馏条件
在本申请的一些实施例中,对蒸馏方法和蒸馏条件不做限制,在另一些实施例中,在蒸馏步骤中,蒸馏为常压蒸馏,蒸馏温度为78~110℃,蒸馏时间为0.5~6h。
乙醇与三氯蔗糖-6-乙酯溶液中存在的少量的水能够共沸,在蒸馏的条件下,乙醇和水发生共沸,从而除去三氯蔗糖-6-乙酯反应液中的水分。
在本申请的一些实施例中,蒸馏可以为常压蒸馏,蒸馏温度可以为78~110℃,蒸馏时间可以为0.5~6h。若蒸馏温度小于78°,蒸馏时间小于0.5h,则蒸馏温度过低,蒸馏时间过短,不能有效去除三氯蔗糖-6-乙酯反应液中的水分;若蒸馏温度大于110°,蒸馏时间大于6h,则蒸馏温度过高,蒸馏时间过长,溶剂乙醇会被大量带走,不能为后续三氯蔗糖-6-乙酯的脱酰基反应提供足够的溶剂环境,且过高的温度和过长的蒸馏时间可能会引起反应物的分解。
在本申请的一些实施例中,为了抑制水解副反应的发生,在蒸馏步骤中,可将三氯蔗糖-6-乙酯反应液中水分含量蒸馏至≤5000ppm,优选地,≤2000ppm。
碱性催化剂种类和用量
在本申请的一些实施例中,对碱性催化剂的种类不做限制,在另一些实施例中,碱性催化剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。氢氧化钠和/或氢氧化钾廉价易得,且在三氯蔗糖-6-乙酯反应液中溶解度很低,待反应完成后,通过简单的过滤工艺就可从反应体系中分离出来,并回收利用,降低了三氯蔗糖的生成成本。
在本申请的一些实施例中,对碱性催化剂的种用量不做限制,在另一些实施例中,以每克三氯蔗糖-6-乙酯为基准,碱性催化剂的用量以质量计为0.01~0.1g。若碱性催化剂的用量以质量计小于0.01g,则催化剂用量过少,不能够在短时间内催化三氯蔗糖-6-乙酯完全脱酰基化;若碱性催化剂的用量以质量计大于0.1g,则催化剂用量过多,没有明显的益处,且反应液碱性环境过强,可能会导致不必要的副反应。
预设条件
在本申请的一些实施例中,在所述催化步骤中,对预设条件不做限定,凡是可实现脱酰基反应即可;在另一些实施例中,预设条件为:搅拌的条件下,反应温度设为10~60℃,反应时间设为0.5~24h。其中,搅拌有助于反应物与催化剂反应混合均匀,使得反应顺利进行。若反应温度小于10℃,反应时间若小于0.5h,则反应条件过于温和,时间过短,脱酰基反应不能完全进行;若反应温度大于60℃,反应时间若大于6h,则反应条件过于激烈,且时间过长,可能会导致不必要的副反应。
三氯蔗糖-6-乙酯的种类及来源
三氯蔗糖-6-乙酯可为采用现有的单基团保护法生产三氯蔗糖时得来,也可以采用市售产品,本申请不做限制。
反应式(3)示出了根据本申请另一个实施例的三氯蔗糖的制备方法的反应过程,由反应式(3)可以看出,三氯蔗糖-6-乙酯中含有少量的水,将三氯蔗糖-6-乙酯溶于乙醇,并进行蒸馏,水与乙醇共沸,从而将少量的水除去,以抑制水解副反应。在加入氢氧化钠和/或氢氧化钾作为催化剂进行脱酰基反应,生成三氯蔗糖混合溶液,三氯蔗糖混合溶液中包括氢氧化钠和/或氢氧化钾以及生成的副产品乙酸乙酯,乙酸乙酯是原生产三氯蔗糖工艺中的物料种类,可回收套用,因此经简单过滤后,即可得到三氯蔗糖粗产品溶液。
反应式(3)
测定手段
本申请中涉及的高效液相色谱法的测试仪器和测试条件如下所示:
日本岛津高效液相色谱仪,配RID-10A示差折光检测,LC-10ADVP高压泵,CTO-10ASVP恒温箱;色谱柱:Agilent XDB C18柱(250mm×4.6mm,5μm);流动相:甲醇-0.125%磷酸氢二钾水溶液(4:6);柱温:30℃;流量:1.0mL/min。其中,需要甲醇(色谱纯)、磷酸氢二钾(分析纯)、超纯水、其他标准物质,外标法测量含量。
在本申请中,高效液相色谱法可用来测定三氯蔗糖-6-乙酯、醋酸、三氯蔗糖的含量,在各个实施例中不再赘述。
水含量的测定使用卡尔费休法,请参考现有技术,在各个实施例中不再赘述。
产率的计算方法:
各实施例和对比例中,三氯蔗糖-6-乙酯完全转化完毕的判断标准为:对反应体系取样,对所取样品测定的高效液相色谱中,不计溶剂峰,在色谱图上显示的剩余其它物种中,三氯蔗糖-6-乙酯的相对峰面积≤0.5%。
反应产率为:以高效液相色谱外标法测定得到的三氯蔗糖实际产量占反应理论产量的百分比。
通过上述任一的方法得到的三氯蔗糖的粗产品溶液,且相对于现有技术能够得到乙酸含量更少的粗产品,降低甚至避免乙酸带来的负面影响,在本申请的一些实施例中,得到的三氯蔗糖的粗产品溶液中乙酸含量≤230ppm,甚至更低。
更进一步的,在本申请的一些实施例中,上述方法还可以包括:精制步骤:对三氯蔗糖粗产品溶液进行结晶提纯,得到三氯蔗糖晶体。
通过上对得到的三氯蔗糖的粗产品溶液通过结晶精制得到高纯度的三氯蔗糖晶体。结晶精制可通过现有技术中一种或几种方法的结合实现。
实施例1
在一容积为1000毫升的三口圆底烧瓶中,加入100克三氯蔗糖-6-乙酯,加入500毫升乙醇,充分溶解,形成均相溶液。在烧瓶上装备蒸馏装置和机械搅拌装置,开启搅拌,加热至80℃,维持4小时,蒸出馏分约100毫升后,测定反应体系含水量为3500ppm。将反应体系冷却至25℃,向反应液中加入1克NaOH,维持25℃反应24小时后,高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯剩余≤0.5%(相对峰面积),停止搅拌。过滤除去催化剂,所得滤液中含有三氯蔗糖粗产品,且高效液相色谱测定滤液中醋酸含量在检测限以下,进一步地,可以按照常规方法对三氯蔗糖产品进行进一步的提纯,所得三氯蔗糖成品中没有酸性气味。高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯脱乙酰基反应生成三氯蔗糖的产率为90%。
实施例2
在一容积为1000毫升的三口圆底烧瓶中,加入100克三氯蔗糖-6-乙酯,加入600毫升乙醇,充分溶解,形成均相溶液。在烧瓶上装备蒸馏装置和机械搅拌装置,开启搅拌,加热至90℃,维持2小时,蒸出馏分约200毫升后,测定反应体系含水量为3000ppm。将反应体系冷却至40℃,向反应液中加入2克KOH,维持40℃反应12小时后,高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯剩余≤0.5%(相对峰面积),停止搅拌。过滤除去催化剂,所得滤液中含有三氯蔗糖粗产品,且高效液相色谱测定滤液中醋酸含量在检测限以下,进一步地,可以按照常规方法对三氯蔗糖产品进行进一步的提纯,所得三氯蔗糖成品中没有酸性气味。高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯脱乙酰基反应生成三氯蔗糖的产率为93%。
实施例3
在一容积为1000毫升的三口圆底烧瓶中,加入100克三氯蔗糖-6-乙酯,加入600毫升乙醇,充分溶解,形成均相溶液。在烧瓶上装备蒸馏装置和机械搅拌装置,开启搅拌,加热至105℃,维持1小时,蒸出馏分约200毫升后,测定反应体系含水量为2000ppm。将反应体系冷却至50℃,向反应液中加入10克NaOH,维持50℃反应1小时后,高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯剩余≤0.5%(相对峰面积),停止搅拌。过滤除去催化剂,再使用少量酸性阳离子树脂将滤液pH调至中性,过滤除去树脂,所得滤液中含有三氯蔗糖粗产品,且高效液相色谱测定滤液中醋酸含量在检测限以下,进一步地,可以按照常规方法对三氯蔗糖产品进行进一步的提纯,所得三氯蔗糖成品中没有酸性气味。高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯脱乙酰基反应生成三氯蔗糖的产率为85%。
实施例4
在一容积为2000毫升的三口圆底烧瓶中,加入100克三氯蔗糖-6-乙酯,加入1000毫升乙醇,充分溶解,形成均相溶液。在烧瓶上装备蒸馏装置和机械搅拌装置,开启搅拌,加热至80℃,维持6小时,蒸出馏分约400毫升后,测定反应体系含水量为1000ppm。将反应体系冷却至25℃,向反应液中加入5克NaOH,维持25℃反应2小时后,高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯剩余≤0.5%(相对峰面积),停止搅拌。过滤除去催化剂,再使用少量酸性阳离子树脂将滤液pH调至中性,过滤除去树脂,所得滤液中含有三氯蔗糖粗产品,且高效液相色谱测定滤液中醋酸含量在检测限以下,进一步地,可以按照常规方法对三氯蔗糖产品进行进一步的提纯,所得三氯蔗糖成品中没有酸性气味。高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯脱乙酰基反应生成三氯蔗糖的产率为89%。
实施例5(回收催化剂套用)
在一容积为2000毫升的三口圆底烧瓶中,加入100克三氯蔗糖-6-乙酯,加入1000毫升乙醇,充分溶解,形成均相溶液。在烧瓶上装备蒸馏装置和机械搅拌装置,开启搅拌,加热至80℃,维持6小时,蒸出馏分约400毫升后,测定反应体系含水量为1000ppm。将反应体系冷却至25℃,向反应液中加入实施例4中回收的催化剂,维持25℃反应4小时后,高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯剩余≤0.5%(相对峰面积),停止搅拌。过滤除去催化剂,再使用少量酸性阳离子树脂将滤液pH调至中性,过滤除去树脂,所得滤液中含有三氯蔗糖粗产品,且高效液相色谱测定滤液中醋酸含量在检测限以下,进一步地,可以按照常规方法对三氯蔗糖产品进行进一步的提纯,所得三氯蔗糖成品中没有酸性气味。高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯脱乙酰基反应生成三氯蔗糖的产率为84%。
对比例1(MeONa/MeOH体系脱乙酰基)
在一容积为1000毫升的三口圆底烧瓶中,加入100克三氯蔗糖-6-乙酯,加入300毫升甲醇,充分溶解,形成均相溶液,再向溶液中加入2克甲醇钠。在烧瓶上装备机械搅拌装置,开启搅拌,维持25℃反应6小时后,高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯剩余≤0.5%(相对峰面积),停止搅拌。向反应液中加入适量酸性阳离子树脂,维持低速搅拌,直至反应液pH为7。过滤除去树脂,所得滤液中含有三氯蔗糖粗产品,高效液相色谱测定滤液中含有醋酸,含量高于230ppm,进一步地,可以按照常规方法对三氯蔗糖产品进行进一步的提纯,所得三氯蔗糖成品中有明显酸性气味。高效液相色谱测定三氯蔗糖-6-乙酯脱乙酰基反应生成三氯蔗糖的产率为89%。
从实施例1~5和对比例1可以看出,采用本申请的方法,采用乙醇作为溶剂,可以通过蒸馏共沸将三氯蔗糖-6-乙酯中的水分除去,抑制水解副反应,使得产物中醋酸含量极低,所得三氯蔗糖成品中没有酸性气味,且在催化剂通过简单过滤即可回收复用,降低了三滤蔗糖的生成成本。
综上所述,本申请的有益效果在于,本申请采用乙醇作为溶剂,生成的乙酸乙酯是原本就应用于三氯蔗糖生产工艺流程中的物种,且可以套用于工艺中,从而减少了三氯蔗糖生成工艺流程中需处理的物料种类,显著降低了后处理中的难度和成本;且可以通过共沸蒸馏除去反应体系中的水分,避免水解副反应的发生,很大程度上降低了副产品醋酸的含量,提高三氯蔗糖的产品质量;且本申请中的催化剂通过简单处理即可回收利用,降低了三氯蔗糖的生产成本。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,在本申请的上述教导下,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申请的目的,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
Claims (10)
1.一种三氯蔗糖的制备方法,其特征在于,包括:
溶解步骤:将三氯蔗糖-6-乙酯溶于乙醇中,形成三氯蔗糖-6-乙酯反应液;
蒸馏步骤:对所述三氯蔗糖-6-乙酯反应液进行蒸馏,以除去其中水分;
催化步骤:向所述蒸馏步骤中得到的三氯蔗糖-6-乙酯反应液中加入碱性催化剂,在预设条件下反应,以使所述三氯蔗糖-6-乙酯发生脱酰基反应,形成三氯蔗糖混合溶液;以及
除杂步骤:对所述三氯蔗糖混合溶液进行过滤,得到三氯蔗糖粗产品溶液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述除杂步骤还包括:
向所述三氯蔗糖混合溶液中加入酸性阳离子树脂,在所述三氯蔗糖混合溶液处于中性的条件下,进行过滤,得到三氯蔗糖粗产品溶液。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以每克三氯蔗糖-6-乙酯为基准,所述乙醇的用量以体积计为5~15mL。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述蒸馏步骤中,所述蒸馏为常压蒸馏,蒸馏温度为78~110℃,蒸馏时间为0.5~6h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述蒸馏步骤中,将所述三氯蔗糖-6-乙酯反应液中水分含量蒸馏至≤5000ppm,优选地,≤2000ppm。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碱性催化剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾;
以每克三氯蔗糖-6-乙酯为基准,所述碱性催化剂的用量以质量记为0.01~0.1g。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述催化步骤中,所述预设条件为:搅拌的条件下,反应温度设为10~60℃,反应时间设为0.5~24h。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
结晶精制步骤:对所述三氯蔗糖粗产品溶液进行结晶提纯,得到三氯蔗糖晶体。
9.一种三氯蔗糖粗产品溶液,其是采用权利要求1~7中任一项所述的制备方法制得的,其中醋酸含量≤230ppm。
10.一种三氯蔗糖,其是采用权利要求9中的三氯蔗糖粗产品溶液结晶精制而得。
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WO2023010323A1 (zh) * | 2021-08-04 | 2023-02-09 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 三氯蔗糖的制备方法 |
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