[发明专利]三氯蔗糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三氯蔗糖的制备方法。

背景技术

三氯蔗糖其化学名称为4，1'，6'--氯一4，1'，6'--脱氧半乳蔗糖，化学结构式为:

三氯蔗糖，是一种新型高甜度非营养型甜味剂，甜度为蔗糖的600倍，甜度纯正，安全性高、稳定性好，不被人体吸收，1976年由英国Tate&Lyte公司合成成功，1988年投入市场，目前已被包括中国在内的很多个国家批准作为甜味剂使用。在已报道的三氯蔗糖的各种合成方法中，单基团保护法和全基团保护法均采用蔗糖为原料。单基团保护法3步即可合成出三氯蔗糖，步骤少，操作简单，对工艺设备的要求也不高，但收率较低。全基团保护法所需步骤较多，至少要5步才能完成，虽然收率较高，但生产工艺复杂。

在三氯蔗糖的合成方法中，中国专利（公开号CN 1660868A）提供了以固体光气氯化蔗糖-6-乙酸酯制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的方法，中国专利（公开号CN 101631878A）以固体光气氯化蔗糖-6-酰化物制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的方法，二个方法均需要采用制备好的蔗糖-6-乙酸酯溶于有机溶剂，再与固体光气进行氯化反应，制备三氯蔗糖-6-乙酸酯，制备工艺流程对原料蔗糖-6-乙酸酯要求高，生产成本高。而中国专利（公开号CN 101177437A）提供了以蔗糖为起始原料，将蔗糖溶解在离子液体中，加入有机酸催化剂和乙酸酐进行酯化反应，再用有机碱调节反应体系的pH，在用水萃取得到蔗糖-6-乙酸酯水溶液，蔗糖-6-乙酸酯水溶液经减压脱水，得到蔗糖-6-乙酸酯，再将蔗糖-6-乙酸酯溶于离子液体溶液中，再和溶于离子液体中的固体光气进行氯化反应，制得三氯蔗糖-6-乙酸酯，再经脱酯反应制得三氯蔗糖。该方法制备三氯蔗糖的工艺流程长，操作复杂，同时采用离子液体作为溶剂，也直接影响了该工艺的商业化应用。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的不足，提供了一种操作简便，收率高的三氯蔗糖的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

三氯蔗糖的制备方法，包括如下步骤：

（1）将蔗糖投入到N，N-二甲基甲酰胺中，再加入酸性催化剂和原乙酸酯，在20℃～35℃保温搅拌5～10小时；加水，在20℃～30℃保温搅拌1～3小时；加入叔丁胺在0℃～30℃保温搅拌1～3小时；减压精馏除去水与部分N，N-二甲基甲酰胺，得到水的质量含量小于0.3%的蔗糖-6-乙酸酯N，N-二甲基甲酰胺溶液，所述蔗糖、N，N-二甲基甲酰胺、酸性催化剂、原乙酸酯、水、叔丁胺的摩尔比是：1:20～25:0.015～0.03:1.0～2.0:5.0～10.0:0.2～0.5；所述原乙酸酯为原乙酸三甲酯或原乙酸三乙酯；

（2）在-15℃～5℃下，向N，N-二甲基甲酰胺加入相转移催化剂，再加入氯化试剂，混合得到混合物，保温反应1～3小时；在-5℃～5℃下，向所述混合物中加入抗氧化剂，再加入步骤(1)获得的溶液，保温反应1～3小时；升温到70℃～75℃，保温1～2小时；升温到95℃～100℃，保温1～2小时；升温到110℃～115℃，保温1～2小时，得到三氯蔗糖-6-酯的反应液；将反应液冷却至室温，经碱中和、蒸馏、乙酸乙酯萃取、浓缩和结晶得到三氯蔗糖-6-乙酸酯；所述N，N-二甲基甲酰胺、相转移催化剂、氯化试剂、抗氧化剂和步骤(1)中蔗糖的摩尔比为20～30:0.004～0.01:3～9:0.01～0.03:1；

（3）将所述三氯蔗糖-6-乙酸酯溶于甲醇或乙醇中，滴加碱的甲醇或碱的乙醇溶液，使pH值为9～11，于10℃～50℃反应2～6小时，再用氢型强酸型阳离子交换树脂中和除杂，经活性炭脱色、浓缩、结晶、重结晶和干燥得到三氯蔗糖。

步骤（1）所述酸性催化剂为对甲苯磺酸或氯化氢。

步骤（2）所述的相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵（TEBA）、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵（TBAB）、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵。

步骤（2）所述氯化试剂为氯化亚砜或二（三氯甲基）碳酸酯。

步骤（2）所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、2，4，6-三叔丁基苯酚、特丁基对苯二酚(TBHQ)或2,5-二特丁基对苯二酚(DTBHQ)。

步骤（3）所述的所述氢型强酸型阳离子交换树脂型号为001*4、001*7、001*8、001*10、D001或SQD-65。