一种蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法技术

技术编号:8018948 阅读:253 留言:0更新日期:2012-11-29 01:33
本发明专利技术提供了一种蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述制备方法以蔗糖为原料,以苯甲酸甲酯为酯化试剂,选用碱金属碳酸盐为催化剂,在减压蒸馏条件下合成蔗糖-6-苯甲酸酯,根据蔗糖和蔗糖-6-苯甲酸酯极性的差异,通过加入弱极性溶剂,使未反应的蔗糖析出的方法提纯蔗糖-6-苯甲酸酯。该方法在提高蔗糖-6-苯甲酸酯的产率和纯度的同时还可以回收未反应的蔗糖,并且工艺环保,对设备要求较低,具有很高的经济性,为蔗糖-6-苯甲酸酯的合成提供了新的思路,适合规模化工业生产的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三氯蔗糖的中间体的制备方法,尤其是。
技术介绍
三氯蔗糖,英文名称为Sucralose,是唯一以蔗糖为原料的功能性甜味剂,甜度可达蔗糖的600倍以上,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。三氯蔗糖为不吸潮的白色晶体粉末,在酸性溶液中化学稳定性很高,在光、热条件下稳定性也很好,易溶于乙醇,折射率与溶解度有很好的线性关系。 目前通常采用“单基团保护法”来最终合成三氯蔗糖。此方法的优势在于单基团保护法三步即可合成出三氯蔗糖,步骤少,操作简单,对工艺设备要求也不高,主要步骤包括(I)利用适当的保护基团在合适的反应条件下,对蔗糖分子中的C-6位羟基进行单基团保护,即合成蔗糖-6-酯。(2)选用适当的氯代试剂选择性氯代蔗糖C-4,I ',6 '位羟基。(3)脱去C-6位上的保护基团使其恢复为自由羟基,得到三氯蔗糖。可见,蔗糖-6-酯是生产三氯蔗糖的重要的中间体,蔗糖-6-酯的合成是三步中的关键步骤,提高蔗糖-6-酯的产率及纯度直接影响后续合成的三氯蔗糖的品质和经济效益。GB1543167与GB2104063B论述了蔗糖酯及三氯蔗糖的用途。US4889928采用以蔗糖为原料与酯化剂原乙酸三甲酯反应,在对甲苯磺酸的催化下合成蔗糖-6-乙酸酯。US 5440026采用蔗糖与1,I-二甲氧基乙烯在对甲苯磺酸的催化作用下合成蔗糖-6-乙酸酯,此法与US4889928的合成方法类似。与US4889928方法类似的还有US7626016,不同之处是US7626016中以N,N- 二甲基甲酰胺二甲基缩醛为酯化试剂,合成蔗糖-6-酯(包括蔗糖-6-乙酸酯,蔗糖-6-苯甲酸酯)。此类方法得到的的蔗糖-6-酯(包括蔗糖-6-乙酸酯,蔗糖-6-苯甲酸酯)中尚有较多蔗糖-4-酯。US4950746采用蔗糖先与羟基活化剂二丁基氧化锡生成DBSS,再与酯化剂苯甲酸酐反应生成蔗糖-6-苯甲酸酯。US5023329,US5034551,US5089608也采用相似的方法制备蔗糖_6_苯甲酸酯。此类反应中,需用到大量有机锡作为羟基活化催化剂,毒性大,难回收。US20070207246公开了以蔗糖与脱水剂(如CAT,DCC)存在的情况下,制备蔗糖-6-乙酸酯。US5128248在脂肪酶Li pa se P Amano催化下,以醋酸异丙烯酯为酯化剂,合成蔗糖-6-乙酸酯,但也有二酯化情况,如蔗糖-4’,6-二乙酸酯。US7910727,US2011168568A1等则使用电解法合成蔗糖_6_苯甲酸酯,此方法对反应设备要求高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供。为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案是,具体步骤为(I)在加热温度25-120°C条件下,将蔗糖溶于极性非质子有机溶剂中,降至室温,得到蔗糖溶解液待用,所述极性非质子有机溶剂为DMF或DMS0,所述蔗糖与极性非质子有机溶剂的质量比为1:3-1:10 ;(2)在反应蒸馏装置中,向步骤(I)所得蔗糖溶解液中加入碱金属碳酸盐和苯甲酸甲酯,调节真空度为0. 05MPa,维持45-60°C,反应4_6h,所述碱金属碳酸盐的用量为蔗糖质量的0. 05%-5%,所述蔗糖与苯甲酸甲酯的摩尔比为1:1-1:6 ;(3)将步骤(2)的反应液冷却到室温,加入弱极性溶剂,所述弱极性溶剂与反应液的体积比为2: 1,使未反应的蔗糖析出,过滤,回收未反应的蔗糖,减压蒸除滤液中溶剂,得到蔗糖-6-苯甲酸酯,所述弱极性溶剂为丙酮、氯仿、二氯甲烷、1,2_ 二氯乙烷或1,1,2_三氯乙烷。优选的,上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述加热温度为40_90°C。·优选的,上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述步骤(I)中极性非质子有机溶剂为 DMF。优选的,上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述步骤(I)中蔗糖与极性非质子有机溶剂的质量比为1:4-1:6。优选的,上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述步骤(2)中碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸铷或碳酸铯。优选的,上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述步骤(2)中碱金属碳酸盐为碳酸铷或碳酸铯。优选的,上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述步骤(2)中碱金属碳酸盐的用量为蔗糖质量的0. 1%_2%,所述蔗糖与苯甲酸甲酯的摩尔比为1:2-1:4。优选的,上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,所述步骤(3)中减压蒸除滤液中的溶剂为甲醇溶液。本专利技术的有益效果是上述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,选用碱金属碳酸盐作为催化剂,从而提供了有利于反应进行所需的碱性环境;同时因碱金属元素如铷、铯具有较大的原子半径,溶解度较好,催化活性较其它碱更高,且无需加入相转移催化剂;由于蔗糖与酯化剂反应为酯交换反应中的一种,该反应是可逆反应,反应很难进行彻底,因此选用苯甲酸甲酯为酯化试剂,与蔗糖反应生成蔗糖-6-苯甲酸酯和甲醇,利用甲醇比反应体系中其他物质的沸点低很多的特点,在反应过程中及时蒸除生成的甲醇,使反应平衡向有利于生成蔗糖-6-苯甲酸酯的方向进行,从而提高产率;选用弱极性溶剂处理反应液,提纯蔗糖-6-苯甲酸酯,回收未反应的蔗糖,降低了生产成本。可见,本专利技术所述蔗糖-6-苯甲酸酯的制备方法,以蔗糖为原料,以苯甲酸甲酯为酯化试剂,选用碱金属碳酸盐为催化剂,在减压蒸馏条件下合成蔗糖-6-苯甲酸酯,根据蔗糖和蔗糖-6-苯甲酸酯极性的差异,通过选用加入弱极性溶剂,使未反应的蔗糖析出的方法提纯蔗糖-6-苯甲酸酯,同时回收未反应的蔗糖,得到的蔗糖-6-苯甲酸酯产率和纯度高且工艺环保,对反应设备要求较低,同时也具有很高的经济性,为蔗糖-6-苯甲酸酯的合成提供了新的思路,适合规模化工业生产的需要。附图说明图I是本专利技术实施例I所制得白色固体(蔗糖-6-苯甲酸酯)的核磁图谱。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术所述技术方案作进一步的说明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均可自常规生化试剂商店购买得到;以下实施例中的%,如无特别说明,均为质量百分含量;下述检测方法为液相色谱法,参照参考文献US4889928进行。实施例I,具体步骤为 (I)在加热温度75°C条件下,向IOOml三口圆底烧瓶中加入5g蔗糖,将蔗糖溶于DMF (N,N-二甲基甲酰胺)中,降至室温,得到蔗糖溶解液待用,所述蔗糖与DMF的质量比为1:5 (即 DMF 25g);(2)在反应蒸馏装置中,向步骤(I)所得蔗糖溶解液中加入碳酸铯和苯甲酸甲酯,调节真空度为0. 05MPa,维持55°C,反应5h,所述碳酸铯的用量为蔗糖质量的1% (即碳酸铯0.05g),所述蔗糖与苯甲酸甲酯的摩尔比为1:3 (即苯甲酸甲酯6ml);(3)将步骤(2)的反应液冷却到室温,加入二氯甲烷50ml,使未反应的蔗糖析出,过滤,回收未反应的蔗糖,减压蒸除滤液中溶剂,得到蔗糖-6-苯甲酸酯粗产品4. 05g,收率81%,用液相色谱对粗产品进行分析,蔗糖-6-苯甲酸酯纯度为89%,粗产品经柱色谱(既用含5%水的丙酮溶液冲洗填充了中性氧化铝的柱子)分离得白色固体,其熔点在89-91°C,并且通过1HNMR图(见图I)可以确定该白色固体即为最终产物一鹿糖-6本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蔗糖?6?苯甲酸酯的制备方法,其特征在于:具体步骤为:(1)在加热温度25?120℃条件下,将蔗糖溶于极性非质子有机溶剂中,降至室温,得到蔗糖溶解液待用,所述极性非质子有机溶剂为DMF或DMSO,所述蔗糖与极性非质子有机溶剂的质量比为1:3?1:10;(2)在反应蒸馏装置中,向步骤(1)所得蔗糖溶解液中加入碱金属碳酸盐和苯甲酸甲酯,调节真空度为0.05MPa,维持45?60℃,反应4?6h,所述碱金属碳酸盐的用量为蔗糖质量的0.05%?5%,所述蔗糖与苯甲酸甲酯的摩尔比为1:1?1:6;(3)将步骤(2)的反应液冷却到室温,加入弱极性溶剂,所述弱极性溶剂与反应液的体积比为2:1,使未反应的蔗糖析出,过滤,回收未反应的蔗糖,减压蒸除滤液中溶剂,得到蔗糖?6?苯甲酸酯,所述弱极性溶剂为丙酮、氯仿、二氯甲烷、1,2?二氯乙烷或1,1,2?三氯乙烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:齐欣李胜彬李娟耿蔚华唐向阳曹世嘉赵温涛常虹
申请(专利权)人:天津北方食品有限公司
类型:发明
国别省市:

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