一种三氯蔗糖氯化液直接制备三氯蔗糖的方法技术

本发明专利技术涉及一种三氯蔗糖氯化液直接制备三氯蔗糖的方法，其特征在于：（1）氯化液加碱中和，控制温度

【技术实现步骤摘要】
一种三氯蔗糖氯化液直接制备三氯蔗糖的方法


[0001]本专利技术属三氯蔗糖生产
，涉及一种三氯蔗糖氯化液直接制备三氯蔗糖的方法。

技术介绍

[0002]三氯蔗糖(TGS)，由英国泰莱公司（Tate&Lyle）与伦敦大学共同研制并于1976年申请专利的一种新型甜味剂；是唯一以蔗糖为原料的功能性甜味剂，原始商标名称为Splenda，甜度可达蔗糖600倍。这种甜味剂具有无能量，甜度高，甜味纯正，高度安全等特点，是目前最优秀的功能性甜味剂之一。
[0003]工业上生产三氯蔗糖基本上是采用单酯法，即先制备出蔗糖
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羧酸酯，然后采用氯化剂（光气、固体光气、二氯亚砜、三氯化磷等）与DMF形成维氏盐来进行氯化反应，得到三氯蔗糖
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羧酸酯，再醇解制得三氯蔗糖。
[0004]目前三氯蔗糖的合成工艺可以分成主要的三大步反应，即酰基化、氯化和脱酰基反应，但三氯蔗糖总反应收率一般在40～50%，收率偏低。因此，开发出有针对性的技术，以减少损失，提高收率是十分迫切的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有三氯蔗糖生产中，三氯蔗糖收率低的问题，提供一种三氯蔗糖氯化液直接制备三氯蔗糖的方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种三氯蔗糖氯化液直接制备三氯蔗糖的方法，包括中和步骤、脱乙酰基步骤，其特征在于包括如下步骤：（1）向蔗糖
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酯的氯化液中加碱进行中和，控制中和温度为r/>‑
10～30℃，当溶液的PH达到7～9时，在此PH条件下反应0.5～4h，随后用酸回调PH 至6～7，得中和液；（2）将中和液进行蒸馏浓缩（40～80℃、真空度为0.085～0.099MPa），并回收三氯乙烷和DMF，随后向浓缩物中加入浓缩物重量0.5～10倍的水，再次进行蒸馏浓缩（40～75℃）得氯化液中和浓干物，并回收其中的DMF；加水蒸馏浓缩可根据实际情况反复进行多次（2～5），否则残留DMF会对浓缩物的后处理不利（DMF会与后续的氧化剂双氧水发生反应，消耗双氧水，副产物也会影响后面的分离萃取，甚至会因为反应剧烈破坏三氯蔗糖
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酯，严重会发生爆沸和危险）；（3）向氯化液中和浓干物中加入水、有机溶剂一、双氧水进行氧化反应；控制浓干物、水、有机溶剂一、双氧水的质量比为1：0.1～3：1～20：0.1～2，用碱调PH到7.0～9.0，在此PH条件下氧化反应1～72h，随后用酸回调PH 至6～7；（4）氧化反应结束后，将氧化液静置分层，分出上层有机相和下层水相，水相用有机溶剂一再多次（3次以上）热萃取（10～80℃），合并所有有机相；对有机相进行浓缩，控制浓缩温度为30～80℃、真空度为0.075～0.099MPa、浓缩时间为1min～24h，得到氧化浓干
物；（5）向氧化浓干物（主要是三氯蔗糖
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酯的糖类，含量在10～30%）中加入浓干物质量0.1～5倍的水和1～20倍的有机溶剂一进行溶解萃取各种糖类，除去少量的废盐；随后对有机萃取溶液进行加热浓缩，蒸馏出有机溶剂，得到三氯蔗糖
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酯的糖类的浓干物；（6）向三氯蔗糖
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酯的糖类的浓干物中加入浓干物质量0.1～5倍的有机溶剂二和碱溶液进行脱乙酰基反应。
[0007]进一步，所述步骤（1）中和步骤采用的碱为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾或氨水中的一种，优选氢氧化钠。
[0008]进一步，所述步骤（1）中碱的浓度为浓度5～45%。
[0009]进一步，所述步骤（1）中和步骤采用的酸为盐酸、乙酸、硫酸或磷酸中的一种，优选盐酸。
[0010]进一步，所述步骤（3）中有机溶剂一为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、三氯乙烷、甲苯或环己烷中的一种，优选乙酸乙酯。
[0011]进一步，所述步骤（3）中碱为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾或氨水中的一种，优选氢氧化钠。
[0012]进一步，所述步骤（6）中有机溶剂二为甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃、二氧六环或异丙醇中的一种，优选甲醇。
[0013]进一步，所述步骤（6）中碱为氢氧化钠，碳酸钠或甲醇钠中的一种，优选氢氧化钠，浓度为5～45%。
[0014]专利技术人经过长期的研究发现：三氯蔗糖的三大步反应（酰基化、氯化和脱酰基反应）中，第一步和第三步反应的收率基本上都在85%以上，工艺优化后甚至在90%以上；第二步反应的收率通常在50%以下；即第二步的氯化反应收率低是限制三氯蔗糖收率的关键步骤；并进一步研究发现：造成第二步氯化反应收率低的原因主要有以下三点：一是氯化反应液中和过程中，PH中和到9以上时，会产生较大量的炭渣（占总糖量的5～25%）；二是有部分三氯蔗糖
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羧酸酯会与二氯亚砜和DMF形成亚硫酸酯类结构的化合物副产，轻易不能被水解，在三氯蔗糖
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酯的结晶纯化过程会被保留在有机溶液里（占总糖量的5～20%）；三是在盐与三氯蔗糖
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酯的萃取分离和结晶纯化过程中部分三氯蔗糖
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酯和部分副产三氯蔗糖留在盐水相（占总糖量的3～10%）和有机溶剂结晶母液中（占总糖量的20～40%）。因而导致损耗过大，总损耗接近50%，所以实际上第二步的氯化收率一般在50%左右。
[0015]本专利技术针对性地对以下步骤进行控制，从而来提高第二步反应的收率，从而进一步地提高三氯蔗糖的收率：一是中和过程中严格控制PH值，来减少炭渣的形成；二是通过双氧水氧化亚硫酸酯类结构，形成硫酸酯（容易水解），从而释放出更多的三氯蔗糖
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酯；三是采用热萃取的方式，将所有的三氯蔗糖
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酯和部分水解出来的三氯蔗糖全都从盐水中萃取出来，不经过结晶纯化等分离，全部进入脱乙酰基工序，最大限度的利用过程中水解的三氯蔗糖，从而提高收率，同时减少炭渣排放和后处理问题。
[0016]本专利技术的优点：采用本专利技术所述的方法，第二步反应收率由原来的50%以下提升至60
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75%，使得三氯蔗糖的收率由原来的40～45%提升至45
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65%；同时本专利技术氧化法直接制备三氯蔗糖，无炭渣生成，废液量减少，环保费用减少，工艺更简洁。
具体实施方式
[0017]实施例1（1）向2000mL四口烧瓶中加入1000mL蔗糖
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酯的氯化液 (由65g蔗糖
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酯原料氯化反应得到），冰水浴中搅拌并滴加浓度20%的氨水（230mL）中和至pH =8.5，搅拌反应1h，用浓度10%的盐酸回调PH=6.5，继续搅拌2h，得中和液；（2）将中和液进行蒸馏浓缩（60℃、真空度为0.09MPa）60min，并回收三氯乙烷和DMF 900L，随后向浓缩物中加入500mL的水，进行蒸馏浓缩（70℃）1h，再次加水500mL，继续蒸馏浓缩（70℃）1h，回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三氯蔗糖氯化液直接制备三氯蔗糖的方法，包括中和步骤、脱乙酰基步骤，其特征在于包括如下步骤：（1）向蔗糖
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酯的氯化液中加碱进行中和，控制中和温度为
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10～30℃，当溶液的PH达到7～9时，在此PH条件下反应0.5～4h，随后用酸回调PH 至6～7，得中和液；（2）将中和液进行蒸馏浓缩，并回收三氯乙烷和DMF，随后向浓缩物中加入浓缩物重量0.5～10倍的水，再次进行蒸馏浓缩得氯化液中和浓干物，并回收其中的DMF；（3）向氯化液中和浓干物中加入水、有机溶剂一、双氧水进行氧化反应；控制浓干物、水、有机溶剂一、双氧水的质量比为1：0.1～3：1～20：0.1～2，用碱调PH到7.0～9.0，在此PH条件下氧化反应1～72h，随后用酸回调PH 至6～7；（4）氧化反应结束后，将氧化液静置分层，分出上层有机相和下层水相，水相用有机溶剂一再多次热萃取，合并所有有机相；对有机相进行浓缩，控制浓缩温度为30～80℃、真空度为0.075～0.099MPa、浓缩时间为1min～24h，得到氧化浓干物；（5）向氧化浓干物中加入浓干物质量0.1～5倍的水和1～20倍的有机溶剂一进行溶解萃取各种糖类，除去少量的废盐；随后对有机溶液进行加热浓缩，蒸馏出有机溶剂，得到三氯蔗糖
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酯的糖类的浓干物；（6）向三氯蔗糖
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酯的糖类的浓干物中加入浓干物质量0.1～5倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正颂，杨志健，王从春，陈朝晖，陈永乐，
申请(专利权)人：安徽金禾实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：