SU1205773A3 - Способ получени кристаллической безводной 4,1,6-трихлор-4,1,6-тридеоксигалактосахарозы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способу получени  4,1 -6 -трихлор-4, Г ,.б - тридеоксигалактосахарозы- (ТГС в новой кристаллической форме, а именно в форме ромбических кристаллов простр-анственной группы с Эo eмeнтapнoй  чейкой следующих размеров: а 18,2KU, ,36(П С (1) А. с т-пл-ПО С, обладающей той же степенью сладости , что и ТГС в стеклообразной форме

Цель изобретени  - получение новой кристаллической формы ТГС, об- ладающей той же степенью сладости, что и стеклообразна  ТГС, но значительно ме.ше гигроскопичной, что об- jier4aeT ь-лзготовление составов и композиций на ее основе.

Пример-. Стади  ,Д. Введе- ние трифенилметильной группы и ацетилирование.

Сахарозу (100 г 0,29 моль)и три- фенилметилхлорид (270 г, 0,97 моль ввод т в обезвоженный пиридин (600 мл) и перемешивают при в течение 18 ч. Затем-пиридин отгон ют в вакууме и сиропообразный продукт подвергают ацетилированию, дл  чего ввод т 600 мл ангидрида уксусной кислоты с одновременным перемешиванием при комнатной температуре в течение 12ч, Реакционную смесь затем выливают в лед ную воду с перемешиванием, а выпавший в осадок гфодукт фильтруют и сушат до посто нного веса. Раствор этого осадка в дихлорметане (1 л) сушат над сульфатом натри  и концентрируют до сиропа, который снова раствор ют в метаноле, разбавл ют толуолом и концентрируют, удал   следы пиридина . Затем продукт кристаллизуют из смеси ацетон-метанол в соотношении 1:9 (500 мл) при 0°С,. в результате чего получают пентаацетат 6,1 ,б - гри-0-трифенилметилсахарозы (260 г, 70%).

Стади  2. Пентаацетат 6,1 ,6 -три Э-трифенилметилсахарозы (SOrj нагревают с обратным холодильником вместе : лед ной уксусной кислотой (1250 мл содержащей воду (25 мл в течение 30 мин. Реакционную смесь охлаждают   вьшаривают при пониженном давлении и 50°С. Продукт выпаривани  сушат )з вакууме и перекристаллизовьшают из смеси хлороформ - петролейный эфир,

057732

подкисленной сол ной кислотой. Выход продукта 11 г (50%).

Стади  3, Хлорирование сульфурил- хлоридом.

5 Раствор сульфурилхлорида (15 мл} в 1,2-дихлорэтане (5 мл) ввод т в раствор 2,3,6,3 ,4 -пента-0-ацетил- сахарозь (5г) в пиридине (15 мл) и 1,2-дихлорэтане (15мл) без внешне10 го охлаждени . Экзотермическа  реак. ,ци  приводит к повышению температуры до 45-55°С. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником в течение 4 ч, затем охлаждают и ввод т

15 дихлорэтан ( 50 мл), Полученный в результате раствор промывают последовательно 10%-ной сол ной кислотой (100 мл), водой и 10%-ным раствором; бикарбоната натри  до нейт20 ральной реакции. Органическую .фазу высушивают, концентрируют до сиропа и кристаллизуют из толуола (25 мл) S получают пентаацетат 4,1 - б -трихлор-4,1-6 -тридеоксигалокто25 сахарозы. Выход 4,1 г ( 75%, .

Стади  4,.Деацетилировани§. Пентаадетат 4,1 ,б -трихлор- 4 , Г ,6 -тридеоксигалактосахарозы (20 .г) раствор ют в метаноле

35. .(20.Q мл) и к раствору добавл ют 1н. раствор метилата натри  в метаноле до рН 9.. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 4 ч, затем

JJ нейтрализуют.ионообменной смолой Амберлит 15 ( Н), фильтруют и упаривают досуха. Твердый продукт раствор ют в дистиллированной воде (60 мл), в результате чего обра д зуетс  мутный раствор, -который фильтруют и получают прозрачный бесцветный раствор. Водный раствор ТГС затем упаривают досуха. Выход 12,6 г (96%/. Общий выход продукта на саj харозу 36%.

Стади  5(Партию продукта (50 г, 0,13 моль, растворенного в гор чем ацетоне, подвергают разделению в хроматографической колонке, запол50 ненной силикагелем (600 г), осуществл   элюирование дихлорметаном (1 л) и градиентное элюирование смесью д хлорметан - ацетон (суммарно 20 л). Полученный продукт

55 имеет лишь одно п тно на хроматог- рамме. Следуюш,ую партию продукта в количестве 60 г обрабатьшают аналогичным образом. Получают суммар3

но 90 г вещества из двух загрузок. Его раствор ют в воде (до концентрации 10%) и обрабатьшают примерно 100 г смеси смол Амберлит .1,RA 35 . Ч слабоосновна  анионообменна  смола и IRC 72 (слабокисла  катионообмен- на  смола) в течение I ч при одновременном перемешивании, Раствор фильтруют и упаривают, в результате получают 33 г ТГС. Эту смолу затем элюируют метанолом (4x500 мл) и метанол вьтаривают, в результате чего получают 55 г несладкого продукта, который подвергают Быкристаллизов ьюанию. Небольшу пробу этого материала далее ввод т как затравку в насьш(енный водный раствор ТГС при . Раствор охлаждают и отфильтровьюают кристаллический ТГС (выход 33%). Полученные кристаллы представл ют собой пентагидрат ТГС с т.пл.36,5 С. Эти кристаллы  вл ютс  таким образом , изоморфными относительно кристаллов ТГС.

Пример 2. В гор чий насыщенный водный раствор ТГС с тем-- пературой 60°С ввод т затравку кристаллов пентагидрата и раствор охлаждают до комнатной температуры с получением кристаллической безводной ТГС, т.пл.130°С, выход 60%.

В гор чий насьш1енный раствор аморфной ТГС, содержащий 57 мае.% ТГС, ввод т затравку кристаллов пентагидрата , охлаждают до комнатной температуры. Получают кристаллическую безводную ТГС, выход 77%.

Приме р 3. Пентаацетат ТГС ,(2,1 кг, 4,3 ноль , полученный по примеру 1, подвергают деацетилирова- нию путем обработки метанольным раствором метилата натри , в результате чего получают ТГС в виде сиропа (примерно 1360 г), который раствор ют в воде (примерно до концентрации 10%) и фильтруют через древесный уголь. Фильтрат выпаривают до сиропа и снова раствор ют в воде нагреванием при 70°С до концентрации примерно 65 мас.%, В раствор при температуре около Ь8°С ввод т затравку безводной кристаллической ТГС. Раствор охлаждают до 40 С и затем дополнительно охлаждают до комнатной темпратуры . Выпавший в осадок кристаллический продукт отфильтровьтают. Выхо продукта 710 г.

057734

Затем маточный раствор концентрируют при пониженном давлении и ввод т в затравку безводного кристаллического ТГС, в результате чего 5 получают еще 255 г. Аналогична  операци  позвол ет выделить дополнительно 77,5 г продукта, так что в итоге получают 1042,5 г (76,6%) чистого ТГС в виде безводных крис10 таллов с т.пл.30°С, имеющего

рентгенографические параметры кристаллической решетки, указанные ниже. П р и м е р 4. Некристаллизованную аморфную ТГС раствор ют в воде

15 при (около 72 мас.%), ввод т затравку-продукт примера 3 и охлаждают до 38 °С. Пол чают безводную кристаллическую ТГС, выход 70%.

Приме р 5. Некристаллизован20 ную ТГС раствор ют в воде при (около 77 мас.%) и охлаждают до 40 С. Получают безводную кристаллическую ТГС, выход 70%.

На фиг. 1 представлены кривые раст25 воримости ТГС в зависимости от температуры; на фиг.2 - зависимость содержани  воды от относительно равновесной влажности; на фиг.З - рентгенограмма кристалла.

3Q Наличие лишь одного перегиба

(фиг.1) на кривой около 38°С предполагает существование только двух получаемых из водного раствора кристаллических форм ТГС. Они представл ют собой пентагидрат, полученный кристаллизацией при температуре ни- же и безводную форму, полученную кристаллизацией при температуре выше 38 С, пред- I почтительно при температуре выше 60 С, например при 60-80 С . Пентагрвдрат может быть высушен в вакууме с удалением части воды с образованием менее гидратировандс ного кристаллогидрата, но как оказалось , образцы содержат только структуру пентагидрата с некоторым уменьшением количества воды, а не какую-либо независимую форму кристаллогидрата .

Безводна  ТГС  вл етс  значительно менее гигроскопичной, что облегчает изготовление составов и композиций на ее основе. В частности, 5 безводна  форма очень стабильна в услови х повьшзенной влажности. Йзо- ,термы адсорбции кристаллической и стекловидной форм показьшают,что ад

35

5

сорбци  влаги кристаллической формой намного меньше, чем стекловидной , котора  быстро распльшаетс  в услови х влажности. Безводна : кристаллическа  модификаци  похожа на кристаллическую сахарозу по характеристикам адсорбции СФИГ.2/ которые представл ют собой зависимость содержани  воды от относительно равновесной влажности при и получены при - использовании,установки, NOVA -S i NA - измерител  влажности с целью получени  характеристик дл  ТГС кристаллической, сахарозы и ТГС стекловидной (резко отличающа с  кривагт) . Имеетс  схожесть безводного ТГС с сахарозой, в то врем  как стекловидна  ТГС намного более гигроскопична, особенно при влажности выше 70%,

Кристаллическа  безводна  форма представл ет собой орторомбические игольчатые кристаллы. Рентгенограмм кристалла (фиг.З) показьшает расположение молекул в единичной клетке, исключающее возможность проникнове- ; ни  в структуру кристалла молекул воды, а наличие небольшого количества воды в веществе обусловлено ее адсорбцией на поверхности кристаллов .

057,736

В табл.1 приведены параметры (координаты атомов), полученные с „помощью рентгеноструктурного ана- ,лиза кристалла безводной ТГС. J Безводна  ТГС характеризуетс  той же степенью сладости, что и стекловидна  модификаци . Опыты на сладость показали, что ТГС в несколько сот раз слаще обычной са- Ш харозы. Полученные значени  приведены в .2,

Таким образом, полученна  предлагаемым способом кристаллическа  , ТГС может быть использована как 15 подслащивающий агент дл  всех типов веществ, включа  принимаемые вовнутрь композиции и композиции дл  орального применени  без глотани , т.е. дл  полоскани  рта. Соста- 20 вы могут быть изготовлены в твердом виде вместе с совместимьми носител ми , разбавител ми или сопутствующими ингредиентами (например в виде подсластителей таблеток и 25 пр.) или вместе со съедобными кон- . центратами или напитками (например сухие формул ры дл  разбавлени  водой с образованием пищи или напит- :ков ), Токсичность ТГС в любой фи- 30 зической форме  вл етс  очень низкой . При LDso превышающем 1 г/кг, все животные выживают.

Т а.б л и ц а 1

У. to

70 SO- SO 40- 30

го w

-I-

30

10 20

ЧО 50 ВО 70 80 C

го

40 fo во т %

})ut. I

(риг. 3

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ БЕЗВОДНОЙ 4,1' -б'-ТРИ-

   ХЛОР-4 ,Г ,6‘-ТРИДЕОКСИГАЛАКТОСАХАРОЗЫ в форме ромбических кристаллов пространственной группы Р2₄2,2, с элементарной ячейкой следующих размеров: Λ = 18,21(1), 6= 7,36(1).

   С = 12,04(1) А, с температурой плавления 130°С, о тличающийс я тем, что в насыщенный водный раствор аморфной 4,1' ,6'-трихлор4,1,6-тридеоксигалактосахарозы с концентрацией 57-77 мае Л при .60-80°С · вводят в качестве затравки кристаллическую безводную 4,1' ,6*-трихлор-4 ,1' ,б’-тридеоксигалактоеахарозу в форме ромбических кристаллов или кристаллическую 4,1',6^Г-трихлор-4 ,1' ,6’-тридеоксигалактосахарозу - пентагидрат с последующей кристаллизацией целевого продукта при температуре от 40 С до комнатной.

   >