[发明专利]一种合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机物的合成方法，更具体地，是一种合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法。

背景技术

三氯蔗糖-6-乙酯是合成三氯蔗糖最重要的中间产品，三氯蔗糖即4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧半乳蔗糖，是一种新型甜味剂，就是将蔗糖4，1’，6’位羟基选择性氯代而制得的，其甜度为蔗糖的600倍，它不参与人体代谢，特别令人感兴趣的是其具较低的卡路里，完全可以替代不同产品(如食品，糖果，饮料，止咳药片)中的所用糖精，三氯蔗糖的化学稳定性好，不易发生热解或水解反应，特别在酸性溶液中具有很好的稳定性，是一种很有发展前途的甜味剂。

根据蔗糖分子的结构可知，其中各个羟基的反应活性各不相同，因此如何在正确的碳原子上发生氯代反应是合成三氯蔗糖-6-乙酯的难点，并且6位的伯羟基在最终产物中未被取代，这也进一步加深了合成难度。目前已有很多合成三氯蔗糖-6-乙酯方法，主要为全基团保护法和单基团保护法两大类。全基团保护法由于反应过程过于繁琐，反应条件复杂，所需控制的因素繁多，需消耗和使用大量的有机试剂，且不利于回收，没有被广泛使用。关于单基团保护法的研究很多，如美国专利US4889928，US5449772，US5023329，US4950746重点研究蔗糖-6-乙酯的合成，但对氯化的研究较少；US4889928披露了在吡啶和N，N-二甲基甲酰胺中与乙酸酐反应制备蔗糖-6-乙酯，虽然采用吡啶做溶剂收率较高，但反应时间长，且吡啶毒性大、气味重、后处理复杂，不利于环保，另外，成本较高，不易工业化。US5023329中介绍先用二丁基氧化锡法制备蔗糖-6-乙酯，再与Vilsmeier试剂作用得到三氯蔗糖-6-乙酯，但存在成本高，溶剂品种太多，不易回收，工艺复杂等局限性不易实现工业化生产。US4889928披露了先采用原乙酸三甲酯与蔗糖作用形成环状物，再分别在水、有机碱作用下开环，使得乙酰基迁移，再经氯化、脱乙酰基制得三氯蔗糖，该方法产率也不太高。USP5498709介绍了制备三氯蔗糖无需经过全酰化的过程，简化了工艺过程，但是酯化所需偶氮二甲酸异丙酯用量大，不利于降低成本。

发明内容

本发明目的在于提供一种合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法，具有工艺简单、收率高且生产成本低的特点。

本发明是通过如下技术手段实现的：针对蔗糖在非质子极性溶剂中氯化的选择性高和转化率高的特点，选用合适的氯化剂先将蔗糖分子上4，6，1’，6’位的羟基选择性氯化，再用羧酸盐将6位上的氯酯化，得到三氯蔗糖-6-乙酯。

本发明的合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法，包括如下步骤：

(1)合成4，6，1’，6’-四氯-4，6，1’，6’-四脱氧半乳蔗糖：在非质子极性溶剂中先加入蔗糖，再加入氯化试剂，在-15℃～120℃下搅拌反应6～10小时，其中，氯化试剂与蔗糖的摩尔量之比大于7∶1；反应结束后，将反应液冷却后调节其PH至中性，再依次经萃取、减压蒸馏以及真空干燥得到4，6，1’，6’-四氯-4，6，1’，6’-四脱氧半乳蔗糖粗品，具体化学反应式如下：

(2)合成三氯蔗糖-6-乙酯：将上述4，6，1’，6’-四氯-4，6，1’，6’-四脱氧半乳蔗糖粗品与非质子极性溶剂混合，并在混合溶液中加入乙酸盐，在氮气保护下于30～100℃下搅拌反应6～8小时，其中，所述羧酸盐的摩尔用量为4，6，1’，6’-四氯-4，6，1’，6’-四脱氧半乳蔗糖的摩尔用量的1～5倍；反应完成后，反应液依次经萃取、脱色、过滤、减压蒸除溶剂并将固体物真空干燥后得到三氯蔗糖-6-乙酯成品，具体化学反应式如下：

选择性地，本发明的合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法中所用的非质子极性溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜或六甲基磷酰三胺中的一种。

选择性地，本发明的合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法中所用的氯化试剂为氯化亚砜、光气、固体光气、三氯化磷、三氯化氧磷或五氯化磷中的一种。

选择性地，本发明的合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法中所用的羧酸盐为乙酸钠、乙酸钾中的一种。

优选地，本发明的合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法中所用的萃取剂为乙酸乙酯。

优选地，本发明的合成三氯蔗糖-6-乙酯的方法中所用的脱色剂为活性炭。