一种用于合成蔗糖-6-酯的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于合成蔗糖‑6‑酯的方法。所述方法包括：(a)在极性非质子溶剂的存在下，使下式I所示的有机膦化合物与蔗糖和有机锡类化合物接触；(b)除去水，以得到含有锡‑蔗糖加成物的反应液；(c)使所述含有锡‑蔗糖加成物的反应液与酸酐类化合物接触，以制备所述蔗糖‑6‑酯；

A method for the synthesis of sucrose -6- ester

The invention relates to a method for the synthesis of sucrose 6 - ester. The method comprises: (a) contacting the organic phosphine compound shown in formula I with sucrose and organotin compounds in the presence of polar non-proton solvents; (b) removing water to obtain a reaction solution containing a tin sucrose adduct; (c) contacting the reaction solution containing a tin sucrose adduct with an anhydride compound for preparation. The sucrose 6?

【技术实现步骤摘要】
一种用于合成蔗糖-6-酯的方法
本专利技术涉及选择性合成蔗糖-6-酯的方法，特别是涉及用于制备高级甜味剂三氯半乳蔗糖的蔗糖-6-酯。
技术介绍
三氯半乳蔗糖(4,1′,6′-三氯-4,1′,6′-三脱氧半乳蔗糖(galactosucrose)，简称三氯蔗糖)是一种高强度的食品甜味剂，甜度为蔗糖的600倍，并且具有无能量、安全性、稳定性好、甜味纯正，不被人体吸收等特点，是目前最优秀的功能性甜味剂之一。1976年由Tate&Lyte公司研制成功，1988年成功投入市场，目前在全球多个国家及地区批准生产使用。三氯半乳蔗糖的主要生产方法包括全基团保护法以及单基团保护法。全基团保护法虽然反应条件温和，但是反应步骤繁琐，反应收率低下，反应选择性差。而单基团保护法用于合成三氯蔗糖，具有反应步骤少、操作工艺简单、反应选择性以及收率高的特点，适合进行工业化生产。其中蔗糖-6酯就是单基团保护法合成三氯蔗糖最重要的中间体。专利US20110087018、US20120095199分别公开了使用有机锡类化合物作为催化剂合成蔗糖-6-酯的方法。其中US20110087018所公开的方法按顺序包括以下步骤：(a)提供第一反应混合物，所述第一反应混合物包含蔗糖、极性非质子溶剂、和有机锡类化合物；(b)从所述第一反应混合物中除去水，以提供基本不含水的第二反应混合物；以及(c)向所述第二反应混合物中加入羧酸酐，以提供第三反应混合物，从而制备蔗糖-6-酯；其中，在步骤(b)期间不加入非极性助溶剂；并且在步骤(b)中，温度不超过约80℃。US20120095199所公开的方法按顺序包括以下步骤：(a)在选自胺类和碱性碱金属盐的存在下，在包括叔酰胺并包括烃溶剂的溶剂中使蔗糖与有机锡类酰化促进剂接触；(b)除去水，以形成锡-蔗糖加成物；和(c)使所述锡-蔗糖加成物与酰化剂接触以形成蔗糖-6-酯。其中胺类和碱性碱金属盐可以为碱金属碳酸盐、碱金属氢氧化物、碱金属羧酸盐、胺类(符合沸点要求)等。但是，该方法使用的碱金属盐或者碱金属氢氧化物不溶解于反应体系，由于是非均相体系，因而很难使用设备将反应连续化。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前现有技术存在的不足，提供一种更为简单经济并且反应收率高的制备蔗糖-6-酯的方法。本专利技术提供了一种用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述方法包括：(a)在极性非质子溶剂的存在下，使下式I所示的有机膦化合物与蔗糖和有机锡类化合物接触；(b)除去水，以得到含有锡-蔗糖加成物的反应液；(c)使所述含有锡-蔗糖加成物的反应液与酸酐类化合物接触，以制备所述蔗糖-6-酯；式I中，R1、R2、R3各自为含有1～20个碳原子的直链或支链烷基、含有3～10个碳原子的环烷基或者含有6～10个碳原子的芳基，优选为含有1～12个碳原子的直链或支链烷基、含有3～6个碳原子的环烷基或者含有6～7个碳原子的芳基，更优选为甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、己基、环己基、辛基、正十一烷基苯基、对甲基苯基、或对甲氧基苯基，最优选为苯基、对甲基苯基、正丁基、或环己基；并且所述R1、R2、R3为相同的基团、部分相同的基团、或者彼此不同的基团。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述有机膦化合物为三苯基膦、三环己基膦、或三丁基膦。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述有机膦化合物I与所述蔗糖的用量的摩尔比为0.02～0.15:1；优选为0.03～0.07:1。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述极性非质子溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰酰胺、或二甲亚砜中；优选N,N-二甲基甲酰胺；所述极性非质子溶剂与所述蔗糖的用量的摩尔比为2～100:1，优选为30～65:1，更优选为40～50:1。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述有机锡基酰化物为1,3-二乙酰基氧基-1,1,3,3-四(C1-C8)烷基二锡氧烷；优选为1,3-二乙酰基氧基-1,1,3,3-四丁基二锡氧烷或1,3-二乙酰基氧基-1,1,3,3-四辛基二锡氧烷；所述有机锡基酰化物与所述蔗糖的用量的摩尔比为0.5～3.0:1；优选为0.7～1.1:1。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，，所述步骤(b)中的所述除去水间歇地、或者连续地进行；优选地，所述除去水连续地进行；更优选地，所述除去水采用连续精馏的方法。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述步骤(b)中的所述除去水在温度为45～90℃，压力为1～300KPa的条件下进行；优选地，所述除去水在温度为50～80℃，压力为5～50KPa的条件下进行。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述步骤(b)中，进行所述除去水至使得所述含有锡-蔗糖加成物的反应液中的含水量≤0.3wt％。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述步骤(c)中的所述酸酐类化合物为乙酸酐或苯甲酸酐；所述酸酐类化合物与所述蔗糖的用量的摩尔比为0.80～1.50:1；优选为1.08～1.17:1。根据本专利技术提供的用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述步骤(c)的反应温度为-10～20℃，反应时间为1～10h；优选地，反应温度为-5～10℃，反应时间为2～6h。与目前已有的技术相比，本专利技术的优异的技术效果是：(1)在制备蔗糖-6-酯的过程中采用了反应助剂有机膦化合物，反应的转化率及选择性有了极大提高，蔗糖-6-酯的摩尔收率可以达到92％以上，甚至可以高达95.3％；(2)作为反应助剂的有机膦化合物可以溶解于极性非质子溶剂中，制备蔗糖-6-酯的反应为均相反应，避免了传统固体碱性助催化剂使用在反应体系中可能出现的堵塞问题，实现了一种选择性更高的制备蔗糖-6-酯方法，该方法易于实现工业化应用。附图说明图1示出本专利技术的一个实施方式的部分流程图。具体实施方式本专利技术提供的合成蔗糖-6-酯的方法包括：(a)在极性非质子溶剂的存在下，使下式I所示的有机膦化合物与蔗糖和有机锡类化合物接触；(b)除去水，以得到含有锡-蔗糖加成物的反应液；(c)使所述含有锡-蔗糖加成物的反应液与酸酐类化合物接触，以制备所述蔗糖-6-酯；式I中，R1、R2、R3各自为含有1～20个碳原子的烷基或者芳基。其中烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、己基、环己基、辛基、或正十一烷基；芳基的实例包括苯基、对甲基苯基、或对甲氧基苯基等；在上述烷基和芳基中，优选苯基、对甲基苯基、叔丁基、或环己基；并且所述R1、R2、R3为相同的基团、部分相同的基团、或者彼此不同的基团。根据本专利技术提供的合成蔗糖-6-酯的方法，在步骤(a)中，采用有机膦化合物作为反应助剂，由此可以促进蔗糖与有机锡类化合物的反应，并形成锡-蔗糖加成物，促进蔗糖的转化，从而提高最终产物蔗糖-6-酯的收率。另外，该有机膦化合物可以溶于极性非质子溶剂中，因此可以进行均相反应来制备蔗糖-6-酯，从而反应效率高，且反应易实现连续化。其中，有机膦化合物优选为成本较低且容易获取的三苯基膦、三环己基膦或三丁基膦。有机膦化合物I与蔗糖的用量的摩尔比优选为0.02～0.15:1，二者用量的摩尔比在此范围内可以充分提高蔗糖的转化率，从而提高蔗糖-6-酯的收率，低于下限或者高于上限则促进蔗糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于合成蔗糖‑6‑酯的方法，所述方法包括：(a)在极性非质子溶剂的存在下，使下式I所示的有机膦化合物与蔗糖和有机锡类化合物接触；(b)除去水，以得到含有锡‑蔗糖加成物的反应液；(c)使所述含有锡‑蔗糖加成物的反应液与酸酐类化合物接触，以制备所述蔗糖‑6‑酯；

【技术特征摘要】
1.一种用于合成蔗糖-6-酯的方法，所述方法包括：(a)在极性非质子溶剂的存在下，使下式I所示的有机膦化合物与蔗糖和有机锡类化合物接触；(b)除去水，以得到含有锡-蔗糖加成物的反应液；(c)使所述含有锡-蔗糖加成物的反应液与酸酐类化合物接触，以制备所述蔗糖-6-酯；式I中，R1、R2、R3各自为含有1～20个碳原子的直链或支链烷基、含有3～10个碳原子的环烷基或者含有6～10个碳原子的芳基，优选为含有1～12个碳原子的直链或支链烷基、含有3～6个碳原子的环烷基或者含有6～7个碳原子的芳基，更优选为甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、己基、环己基、辛基、正十一烷基苯基、对甲基苯基、或对甲氧基苯基，最优选为苯基、对甲基苯基、正丁基、或环己基；并且所述R1、R2、R3为相同的基团、部分相同的基团、或者彼此不同的基团。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机膦化合物为三苯基膦、三环己基膦、或三丁基膦。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述有机膦化合物I与所述蔗糖的用量的摩尔比为0.02～0.15:1；优选为0.03～0.07:1。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其中，所述极性非质子溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰酰胺、或二甲亚砜中；优选N,N-二甲基甲酰胺；所述极性非质子溶剂与所述蔗糖的用量的摩尔比为2～100:1，优选为30～65:1，更优选为40～50:1。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周有桂，薛伟，蔡江，马凯峰，邓国长，王玉岗，魏小桥，吕孟辉，杨运晗，
申请(专利权)人：山东新和成精化科技有限公司，浙江新和成股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37