CN1966518A - 纽甜的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纽甜的合成方法，依次包括如下步骤：A、将叔丁醇与盐酸进行反应，制得叔丁基氯；B、将所得的叔丁基氯加入催化剂、通入乙烯气体后进行反应，制得3，3－二甲基－1－氯丁烷；C、将3，3－二甲基－1－氯丁烷氧化制得3，3－二甲基丁醛，纯化3，3－二甲基丁醛；D、将所得3，3－二甲基丁醛与阿斯巴甜反应生成的亚胺在催化下氢化制得纽甜。本发明具有工艺简单、操作简便、生产成本低，产品纯度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种食品添加剂纽甜的合成方法。
背景技术
纽甜(NTM)是一种新型强力甜味剂，为阿斯巴甜(APM)的第二代产品，其化学名为N-〔N-(3，3-二甲基丁基)〕-L-a-天冬酰胺-L-苯丙氨酸-1-甲酯。
结构式为：
纽甜的甜度为蔗糖的8000倍，甜味纯正，甜味特性与蔗糖几乎一样；稳定性好，克服了阿斯巴甜稳定性差的缺点；无龋齿性，对保护牙齿有积极的作用；在食品中添加可使甜味、咸味、酸味等良好风味得到保持甚至提高，而对苦味、涩味等不良味道及某些刺激性气味则可以减轻或掩盖；能量值几乎为零，不会引起身体内血糖的波动。已被美国、欧盟、日本等多个国家和地区批准作为食品添加剂使用。2003年，我国卫生部也批准纽甜作为甜味剂可按需要量添加于各类食品中，例如：饮料、糕点、罐头等等，其应用范围十分广泛。
纽甜的合成方法已有多种，这些方法各有优点，但也存在不足，如产品纯度不高、反应条件苛刻、工艺复杂、产率低、生产成本高等。US 5,480,668(1996)先用阿斯巴甜与3，3-二甲基丁醛形成亚胺，接下来再用一个还原剂氰基硼氢化钠来还原亚胺得到纽甜。由于氰基硼氢化钠的价格较贵，消耗太大，用这种工艺生产纽甜成本太高。纽甜也可以通过单元氨基酸的肽化来制备[US 6,077,962(2000)]，这种方式反应条件温和，但反应时间长，且产率不理想。纽甜还可以通过恶唑烷酮中间体来制备(WO 0190，138)，在这种方法中，天冬氨酸的氮烷基衍生物先与六氟丙酮形成恶唑烷酮中间体，后者再与苯丙氨酸甲酯反应开环得到纽甜。用这种方法生产纽甜工艺过于复杂，不利于产业化。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种纽甜的合成方法。
为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：本发明的一种纽甜的合成方法依次包括如下步骤：
A、将叔丁醇与盐酸进行反应，制得叔丁基氯；
B、将所得的叔丁基氯加入催化剂、通入乙烯气体进行反应，制得3，3-二甲基-1-氯丁烷；
C、将所得3，3-二甲基-1-氯丁烷氧化制得3，3-二甲基丁醛，纯化3，3-二甲基丁醛；
D、将3，3-二甲基丁醛与阿斯巴甜反应生成的亚胺在催化剂作用下氢化制得纽甜。
作为优选方案，所述的B步骤中使用的催化剂是溴化铁。
作为优选方案，所述的C步骤中所用的氧化剂是二甲亚砜。
所述C步骤中氧化反应所用的催化剂是无机盐，优选氯化镁。
所述C步骤中是用亚硫酸氢钠法进行分离提纯3，3-二甲基丁醛。
所述D步骤中催化下氢化所用的催化剂为雷尼镍，铂和碳，或钯和碳。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：具有工艺简单、操作简便、生产成本低，产品纯度高的特点，非常适合产业化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一：
本发明提供的一种纽甜的合成方法依次按下列步骤制成：
①叔丁基氯的制备
向配有搅拌器、水浴锅、直型冷凝管的三口烧瓶中投入叔丁醇7.4g，室温搅拌下滴加浓盐酸7.3g，30min滴加完毕，在55～60℃温度下反应至无产物馏出，得叔丁基氯8.3g，产率90％。
②3，3-二甲基-1-氯丁烷的制备(DMCB)
将所得叔丁基氯8.3g转入带温度计和通、排气管的三颈瓶中冷却至-10℃以下，加入溴化铁粉末0.1g，通入乙烯气体，震摇三颈瓶开始反应。反应过程中一直保持温度在-7℃～0℃之间，随时注意调节气体速率，控制好反应速率，以防温度过高，待反应不再吸收乙烯气体后停止，时间大约一小时；将反应液转入分液漏斗中，加入适量蒸馏水洗涤反应液，反复洗涤数次至上层油层无色透明为止，用分液漏斗除去下层水层；上层用无水硫酸钠干燥，用布氏漏斗抽滤，再经蒸馏，收集111℃～125℃馏份，得DMCB 9.5g，产率88％。
③3，3-二甲基丁醛的制备(DMBA)
将二甲基亚砜30mL放入三颈瓶中，加入碳酸钾11.0g以中和生成的有机酸，再加入氯化镁0.5g作为催化剂。用氮气驱除空气多次，加热升温至120℃，在强烈搅拌下缓慢滴加3，3-二甲基-1-氯丁烷9.5g至反应体系中，开始反应后有气体逸出，保持恒温反应10小时，过滤，得油状液体。加水20mL，溶液分层，收集上层液体。冷却至5℃以下，在强烈搅拌下，滴加含有7g亚硫酸氢钠的饱和溶液。收集所得固体，将固体与6g碳酸氢钠一起加入到烧瓶中，加入适量水，蒸馏收集100～106℃的馏分，得DMBA2.8g，产率35％。
④纽甜的制备
在高压反应釜中加入APM 20.0g，水37.0g及甲醇75.0g，再加入5％Pa/C催化剂2.0g及DMBA 6.7g，以450rps速率搅拌。用氮气驱空气4次，再用氢气驱氮气4次，并保持0.5Mpa压力，升温至80℃，以1000rps速率搅拌，反应2小时，反应停止后，用氮气驱氢气，待反应液冷却至室温后抽滤，用50g蒸馏水洗涤催化剂。将抽滤液在冰箱中过夜，抽滤，得白色固体。用甲醇和水做重结晶得晶体12g，熔点78℃～84℃，产率为44％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1、一种纽甜的合成方法，其特征在于依次包括如下步骤：
A、将叔丁醇与盐酸进行反应，制得叔丁基氯；
B、将所得的叔丁基氯加入催化剂、通入乙烯气体进行反应，制得3，3-二甲基-1-氯丁烷；
C、将3，3-二甲基-1-氯丁烷氧化制得3，3-二甲基丁醛，纯化3，3-二甲基丁醛；
D、将3，3-二甲基丁醛与阿斯巴甜反应生成的亚胺在催化剂作用下氢化制得纽甜。
2、根据权利要求1所述的一种纽甜的合成方法，其特征是所述的B步骤使用的催化剂是溴化铁。
3、根据权利要求1所述的一种纽甜的合成方法，其特征是所述的C步骤中所用的氧化剂是二甲亚砜。
4、根据权利要求1所述的一种纽甜的合成方法，其特征是所述C步骤中，在氧化反应中加入无机盐作为催化剂。
5、根据权利要求4所述的一种纽甜的合成方法，其特征是所述的无机盐是氯化镁。
6、根据权利要求1所述的合成方法，其特征是所述C步骤中用亚硫酸氢钠法进行分离提纯3，3-二甲基丁醛。
7、根据权利要求1所述的一种纽甜的合成方法，其特征是所述D步骤中所用的催化剂为雷尼镍，铂和碳，或钯和碳。
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