一种高效合成纽甜的方法技术

本发明专利技术提供一种高效合成纽甜的工艺方法，将阿斯巴甜、3,3‑二甲基丁醛、有机溶剂在催化剂氢化下合成纽甜。本发明专利技术原料成本低廉，反应时间短，操作简单反应杂质少，成品收率达到95%以上，成品质量符合美国药典要求，利与工业化生产，生产前景好。

An efficient method for the synthesis of new sweet

The invention provides an efficient process for synthesizing neotame, in which aspartame, 3,3-dimethylbutyraldehyde and organic solvent are synthesized by hydrogenation of catalyst. The invention has the advantages of low cost of raw materials, short reaction time, simple operation, less impurities, high yield of over 95%, good quality of finished products, good industrial production and good production prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种高效合成纽甜的方法
本专利技术属于食品添加剂领域，具体涉及一种高效合成纽甜的方法。
技术介绍
纽甜(Neotame)是一种新型的非营养型高效甜味剂，其化学名为N-[N-3，3-二甲基丁基]-L-ɑ-天门冬安酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯，其结构式如下：纽甜是阿斯巴甜(APM)的衍生物，属于新型的二肽类强力甜味剂，是目前世界公认的甜度最强的甜味剂，其甜度是蔗糖的7000～12000倍，是阿斯巴甜的50倍，且纽甜具有类似于蔗糖的纯真甜味及较好的稳定性，广泛应用于面包、饮料、蛋糕、乳制品、冰淇淋、果冻布丁、果酱和果菜等加工食品中。纽甜亦可作为一种风味增强剂，不仅适用于包括肥胖、糖尿病患者及心血管病在内的人群，还适用于不能适用阿斯巴甜的苯酮尿症患者。纽甜的合成方法国内外已有很多种，这些方法各有优点，但也存在不足，如成本高、产品纯度低、收率低、操作复杂等。美国专利US5480668中给出用氰基硼氢化钠作为还原剂将阿斯巴甜和3,3-二甲基丁醛的混合溶液还原制备纽甜的方法，氰基硼氢化钠价格昂贵，且反应中酸性较强时有产生氰化物的危险，不利于工业化生产；美国专利US5510508，US7288640中给出用催化剂如铂碳或钯碳将3,3-二甲基前体和阿斯巴甜的混合物进行氢化来合成纽甜，收率低，产品纯度不高也不适合规模化生产。中国专利CN101270092A公开用甲酸，将阿斯巴甜和3,3-二甲基丁醛进行N-烷基化合成反应，但是反应不彻底，收率不高，同时也会产生难以分离的杂质；中国专利CN101775066A采用的铱基催化剂，催化剂昂贵不易制备；中国专利CN104177473A提纯中间体亚胺后再合成，工序复杂，不利于生产成本控制；中国专利CN102167722A和CN102863511A分别用醋酸硼氢化钠和硼氢化钾做还原剂，其中醋酸硼氢化钠价格昂贵，易吸潮不稳定，难操作，后处理复杂；硼氢化钾后处理需要大量水并且用醋酸后处理繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中纽甜合成方法成本高、产品纯度低、收率低、操作复杂等缺陷，而提供了一种工艺简单、操作方便、成本节省、环保安全的制备纽甜的方法。本专利技术提供了一种高效合成纽甜的工艺方法，以兰尼镍为催化剂，将阿斯巴甜和3,3-二甲基丁醛氢化还原后压滤、减压蒸馏、冷却结晶得到纽甜，反应式如下：本专利技术提供的高效合成纽甜的工艺方法具体包括如下步骤：(1)将阿斯巴甜、3,3-二甲基丁醛和溶剂加入到高压反应釜中，加入催化剂兰尼镍，得到溶液A；(2)向反应液A中通入氢气，在50-70℃下氢化反应2～6h；(3)将步骤(2)得到的反应液用氮气压滤得到滤液C；(4)将步骤(3)得到的滤液C减压蒸馏，得到粘稠状悬浮液；(5)将步骤(4)得到的粘稠状悬浮液冷却结晶，离心得到纽甜。优选的，所述步骤(1)中所用的有机溶剂是乙醇或者四氢呋喃。优选的，所述步骤(1)中催化剂兰尼镍中的Ni含量≥90％。优选的，所述步骤(1)中阿斯巴甜和3,3-二甲基丁醛的摩尔比为0.9:1～1.2:1；进一步的，所述步骤(1)中阿斯巴甜和3,3-二甲基丁醛的摩尔比为1:1～1:1.1。优选的，所述步骤(1)中催化剂兰尼镍与3,3-二甲基丁醛的重量比为0.05:1～0.3:1；进一步的，所述步骤(1)中催化剂兰尼镍与3,3-二甲基丁醛的重量比为1:9～1:10。优选的，所述步骤(2)中氢气压力为1.0～1.5Mpa。进一步的，所述步骤(2)中氢气压力为1.0～1.2Mpa。优选的，所述步骤(5)中，冷却结晶的温度在-5～10℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术原料成本低廉，反应时间短，操作简单反应杂质少，成品收率达到95％以上，成品质量符合美国药典要求，利与工业化生产，生产前景好。具体实施方式以下通过具体实施例来说明本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不限于此。本专利技术中化合物中文命名和化学结构式有冲突的，以化学结构式为准。实施例1向500升高压反应釜中泵入乙醇100kg，投入阿斯巴甜12.5kg(42.5mol)，再投入4.2kg3,3-二甲基丁醛(41.9mol)，搅拌溶解，投入0.45Kg兰尼镍催化剂，关闭阀门，氮气置换三次后氢气置换体系，置换后保持体系内氢气压力为1.0Mpa，开搅拌，调节转速为30(相当于180r/min)，热水加热，反应温度控制在50℃，保温氢化2小时后排掉氢气，压滤除去催化剂后减压蒸馏除去乙醇，催化剂回收，滤液降温至-5℃结晶，离心机离心得纽甜产品，以阿斯巴甜计收率97％，纯度(HPLC)99.83％。实施例2向1000升高压反应釜中泵入四氢呋喃500kg，投入阿斯巴甜62.5kg(212.4mol)，再投入23.4kg3,3-二甲基丁醛(233.6mol)，搅拌溶解，投入2.25Kg兰尼镍催化剂，关闭阀门，氮气置换三次后氢气置换体系，置换后保持体系内氢气压力为1.2Mpa，开搅拌，调节转速为30(相当于180r/min)，热水加热，反应温度控制在60℃，保温氢化2小时后排掉氢气，压滤除去催化剂后减压蒸馏除去四氢呋喃，催化剂回收，滤液降温至10℃结晶，离心机离心得纽甜产品，以阿斯巴甜计收率96％，纯度(HPLC)99.63％。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效合成纽甜的工艺方法，其特征在于：以兰尼镍为催化剂，将阿斯巴甜和3,3‑二甲基丁醛氢化还原后压滤、减压蒸馏、冷却结晶得到纽甜，反应式如下：

【技术特征摘要】
1.一种高效合成纽甜的工艺方法，其特征在于：以兰尼镍为催化剂，将阿斯巴甜和3,3-二甲基丁醛氢化还原后压滤、减压蒸馏、冷却结晶得到纽甜，反应式如下：2.如权利要求1所述的高效合成纽甜的工艺方法，其特征在于具体包括如下步骤：(1)将阿斯巴甜、3,3-二甲基丁醛和溶剂加入到高压反应釜中，加入催化剂兰尼镍，得到溶液A；(2)向反应液A中通入氢气，在50-70℃下氢化反应2～6h；(3)将步骤(2)得到的反应液用氮气压滤得到滤液C；(4)将步骤(3)得到的滤液C减压蒸馏，得到粘稠状悬浮液；(5)将步骤(4)得到的粘稠状悬浮液冷却结晶，离心得到纽甜。3.如权利要求2所述的高效合成纽甜的工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中所用的有机溶剂是乙醇或者四氢呋喃。4.如权利要求2所述的高效合成纽甜的工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中催化剂兰尼镍中的Ni含量≥90％...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄勇，王立平，赵海东，顾京城，
申请(专利权)人：南通市常海食品添加剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32