CN1528770A - 三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法 - Google Patents
三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及化工领域，特别是制备食品甜味剂三氯蔗糖的关键中间体三氯蔗糖－6－乙酯的制备方法。具有如下工艺流程：(1)将蔗糖－6－乙酯加入含有N－甲酰基团的溶剂中，冷至30℃以下滴加入氯化亚砜，然后在通入氮气条件下升温至70～85℃，保温0.5－2小时，继续升温90～105℃，保温0.5－2小时，最后升温至105～125℃，保温2～5个小时；(2)冷至室温，液碱调至中性，乙酸乙酯萃取，浓缩得三氯蔗糖－6－乙酯溶液，向该溶液里加入少量醚类溶剂或水得到三氯蔗糖－6－乙酯晶体。反应在氮气保护条件下进行，确定了三个温度段反应条件，使反应易于进行，选择了一种有效的产品结晶方法，操作简单，收率高，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是制备食品甜味剂三氯蔗糖的关键中间体三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法。
背景技术
三氯蔗糖是一种功能型甜味剂，它代表了甜味剂发展的最新成就，它是蔗糖分子中4、1’、6’三个羟基被三个氯原子取代而成；而蔗糖分子中有8个羟基，分别为三个伯碳羟基(6、1’、6’位)和五个仲碳羟基(2、3、4、3’、4’位)，要制备三氯蔗糖必须保护6-位羟基，然后进行选择性氯化。
氯化方式已有多种文献报道，所有文献都基于以下两个体系：氯化亚砜体系和Vilsmeier试剂体系。氯化亚砜体系主要由氯化亚砜和吡啶组成或氯化亚砜与三苯基氧磷、吡啶组成；如：Khan等在GB2222827A中，揭示了一种以氯化亚砜在吡啶和1，1，2-三氯乙烷组成的体系进行氯化的方法，该法操作繁杂；Mufti等在EP0043649中，公开了一种以氯化亚砜在吡啶和三氯甲烷组成的体系进行氯化的方法，该方法要求在-75℃条件下反应，这在实际生产中是无法达到的；Homer等在US49772545中，公开了一种以氯化亚砜在二氯乙烷中加入催化量的苄基三乙基氯化铵组成的体系进行氯化的方法，12.3克原料只得到2.6克三氯蔗糖-6-乙酯；且在以上由氯化亚砜与吡啶组成的体系中，吡啶气味难闻，操作环境十分恶劣。Vilsmeier试剂体系中，使用五氯化磷与三氯氧磷需要将Vilsmeier试剂先结晶提纯再参与反应，操作过程复杂，处理困难。使用光气虽可避免上述缺陷，但光气是一种剧毒气体，对操作条件及反应器要求都比较高。如：Walkup在US4980463中公开了一种以光气或五氯化磷在DMF中进行氯化的方法，该法在实际生产中有较大的难度；刘晓真等在CN1316428A中，公开了一种以氯化亚砜或Vilsmeier试剂在DMF和乙酸乙酯共溶剂中进行氯化的方法，该反应的特点是利用乙酸乙酯在反应过程中保护反应体系不被氧化，缺点是最后产品是粘状物，含量只有67％，溶剂消耗量大，生产成本较高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)将蔗糖-6-乙酯加入含有N-甲酰基团的溶剂中，冷至30℃以下滴加入氯化亚砜，然后在通入氮气条件下升温至70～85℃，保温0.5-2小时，继续升温90～105℃，保温0.5-2小时，最后升温至105～125℃，保温2～5个小时；(2)冷至室温，液碱调至中性，乙酸乙酯萃取，浓缩得三氯蔗糖-6-乙酯溶液，向该溶液里加入少量醚类溶剂或水得到三氯蔗糖-6-乙酯晶体。
进一步地：含有N-甲酰基团的溶剂为N-甲酰-哌啶、N-甲酰-吗啉、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺。利用含N-甲酰基团化合物的反应溶剂，是因为氯化亚砜先与N-甲酰基团反应生成氯化氯甲铵盐，然后这种生成的铵盐与蔗糖-6-乙酯中的羟基反应发生氯取代反应；实质为不分离的Vilsmeier反应，但是操作简便。
再进一步地：整个升温过程和反应都在氮气保护下进行。氮气保护有两种作用：1、隔绝空气中的氯气，使反应物免受在高温条件下的氯化和碳化；2、使反应过程中不断生成的HCl气体离开反应体系，从而使反应易于进行。
更进一步地：醚类溶剂为石油醚、甲醚、乙醚、丙醚、异丙基醚、异丁基醚、叔丁基醚、正丁基醚和甲基叔丁基醚，由于这些醚类溶剂或水加入，使浓缩后的反应溶液易于析出三氯蔗糖-6-乙酯晶体。
该发明的优点是：反应在氮气保护条件下进行，确定了三个温度段反应条件，使反应易于进行，选择了一种有效的产品结晶方法，操作简单，收率高，生产成本低。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明：
实施例1，一个1000ml四口圆底烧瓶，装有机械搅拌，温度计和冷凝管中，加入含100克(0.268mol)蔗糖-6-乙酯的700mlDMF溶液，冷至20℃以下，滴加入200克(1.68mol)氯化亚砜，滴加完后通入氮气，升温至70～75℃，保温1小时；继续升温至96～103℃，保温1小时；最后升温至110～120℃，保温3～4小时；反应结束，冷至室温，液碱调PH至中性，用200ml乙酸乙酯分别萃取三次，浓缩萃取液得三氯蔗糖-6-乙酯粘状物，向该溶液里加入20ml石油醚溶剂生成固体，过滤，少量石油醚洗涤，烘干得到74.5克(0.174mol)三氯蔗糖-6-乙酯晶体，纯度为98.5％，收率65％。
实施例2，一个100升搪瓷反应釜，装有机械搅拌，温度计和带有分水器的冷凝管，加入含10公斤(26.8mol)蔗糖-6-乙酯的69公斤DMF溶液，冷至20℃以下，滴加入20公斤(168mol)氯化亚砜，滴加完后通入氮气，升温至70～75℃，保温1小时；继续升温至96～103℃，保温1小时；最后升温至110～120℃，保温3～4小时；反应结束，冷至室温，液碱调PH至中性，用18公斤乙酸乙酯分别萃取三次，浓缩萃取液得三氯蔗糖-6-乙酯粘状物，向该溶液里加入1.6公斤石油醚溶剂生成固体，过滤，少量石油醚洗涤，烘干得到7.3公斤(17.0mol)三氯蔗糖-6-乙酯晶体，纯度为98.1％，收率63.4％。
Claims (5)
1、一种三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)将蔗糖-6-乙酯加入含有N-甲酰基团的溶剂中，冷至30℃以下滴加入氯化亚砜，然后在通入氮气条件下升温至70～85℃，保温0.5-2小时，继续升温90～105℃，保温0.5-2小时，最后升温至105～125℃，保温2～5个小时；
(2)冷至室温，液碱调至中性，乙酸乙酯萃取，浓缩得三氯蔗糖-6-乙酯溶液，向该溶液里加入少量醚类溶剂或水得到三氯蔗糖-6-乙酯晶体。
2、根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法，其特征在于：所述的含有N-甲酰基团的溶剂为N-甲酰-哌啶、N-甲酰-吗啉、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺。
3、根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法，其特征在于整个升温过程和反应都在氮气保护下进行。
4、根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法，其特征在于氯化亚砜滴加入温度为0～20℃。
5、根据权利要求1所述的三氯蔗糖-6-乙酯的制备方法，其特征在于：所述的醚类溶剂为石油醚、甲醚、乙醚、丙醚、异丙基醚、异丁基醚、叔丁基醚、正丁基醚和甲基叔丁基醚。
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