[发明专利]一种环保的三氯蔗糖的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甜味剂的合成方法，特别涉及一种三氯蔗糖的合成方法。

背景技术

三氯蔗糖(Sucralose)，化学名为4，1′，6′-三氯-4，1′ 6′-三脱氧半乳型蔗糖。三氯蔗糖是英国Tate&Lyle公司首先开发的高甜度甜味剂，其甜度大约为蔗糖的600-800倍，该甜味剂具有对热、酸、碱等稳定性好，在人体内吸收率极低，抗龋齿，无毒，可用作无糖食品的甜味剂。三氯蔗糖的合成方法文献报道较多，现有技术中的合成方法有：

马志玲等发表的文章《单酯化法合成高甜度甜味剂——三氯蔗糖的研究》(《食品科学》2002年第23卷第5期P51-54)公开了单酯化法合成三氯蔗糖的方法，该方法采用蔗糖与原乙酸三乙酯反应保护蔗糖6-位羟基，亚硫酰氯/吡啶选择性氯化蔗糖6-乙酸酯，再采用甲醇-甲醇钠水解脱去6-位羟基得到三氯蔗糖。该方法虽然操作简便，反应条件温和，但是酯化反应采用原乙酸三乙酯为酯化试剂，该试剂成本较高，从而抑制了该方法的工业化生产。

沈国平等发布的文章《化学法合成三氯蔗糖》(《辽宁化工》2002年第31卷第11期P487-488，491)研究了以化学法合成三氯蔗糖的方法，该方法采用蔗糖和三甲基原乙酸酯为起始原料，经酯化、氯化和醇解得到三氯蔗糖。该方法采用三甲基原乙酸酯为酯化试剂，使得该生产方法的成本增加，阻碍了该方法的商业化应用。

现有的三氯蔗糖的合成方法普遍存在成本高，收率低，生产周期长，不适合工业化生产等缺陷。

发明内容

本发明提供一种对环境友好、操作简便、收率高，适合工业化生产的合成高品质三氯蔗糖的方法。

一种环保的三氯蔗糖的合成方法，包括如下步骤：

步骤A酯化反应

反应式

蔗糖           蔗糖-6-乙酸酯

将蔗糖溶解在离子液体中，向蔗糖的离子液体溶液中加入有机酸催化剂和乙酸酐进行酯化反应，再经后处理得到蔗糖-6-乙酸酯；

酯化反应温度为0-30℃，优选15-20℃，酯化反应经HPLC检测原料含量小于1％为反应终点，反应结束经后处理得到蔗糖-6-乙酸酯。

所述的有机酸催化剂选自冰乙酸、柠檬酸、草酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、丙二酸、丁二酸、酪酸、苯甲酸或对甲基苯甲酸，优选冰乙酸。

步骤A优选在氮气保护下常压进行。

步骤A中所述的蔗糖的离子液体溶液在与乙酸酐进行反应前经过无水处理，即在70℃左右减压脱水，得到无水的蔗糖的离子液体溶液。

步骤A中所述的后处理为酯化反应结束后在15℃以下用有机碱调节反应体系的pH至9，用水萃取得蔗糖-6-乙酸酯水溶液，离子液体溶剂经脱水套用，蔗糖-6-乙酸酯水溶液经减压脱水，得到蔗糖-6-乙酸酯，将蔗糖-6-乙酸酯溶于离子液体溶液中用于下一步反应；

步骤A中后处理使用的有机碱为含氮类化合物，具体可以选自甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、叔丁胺、环己胺、乙二胺、吡啶、二异丙基乙基胺、哌啶、吡咯、N，N-二甲级吡啶、2，6-二甲基吡啶。

步骤B氯化反应

反应式

蔗糖-6-乙酸酯          中间态

三氯蔗糖-6-乙酸酯

二(三氯甲基)碳酸酯(固体三光气)结构式：

向二(三氯甲基)碳酸酯(固体三光气)的离子液体的溶液中，滴加蔗糖-6-乙酸酯的离子液体溶液，在室温～110℃下进行氯化，生成三氯蔗糖-6-乙酸酯中间态化合物，冷却反应液至40℃以下，加入酯萃取三氯蔗糖-6-乙酸酯中间态化合物，有机层经无机碱中和将三氯蔗糖-6-乙酸酯中间态化合物转化为三氯蔗糖-6-乙酸酯，经后处理得到三氯蔗糖-6-乙酸酯。

步骤B反应前预先将固体三光气溶于离子液体中，步骤B优选在氮气存在下常压进行。

步骤B所述的氯化反应是在室温将蔗糖-6-乙酸酯的离子液体溶液滴加到二(三氯甲基)碳酸酯的离子液体溶液中，滴加完毕升温至40～50℃反应2小时后升温至80～90℃反应1小时，再升温至100～110℃反应5小时，使蔗糖-6-乙酸酯充分转化为三氯蔗糖-6-乙酸酯中间态化合物。

步骤B所述的后处理是将反应体系用无机碱中和pH至10将三氯蔗糖-6-乙酸酯中间态化合物分解，减压回收酯(萃取溶剂)，浓缩物再加入少量酯在50℃溶解后在0℃搅拌析晶；滤出三氯蔗糖-6-乙酸酯结晶后于30～50℃、-0.04～-0.09Mpa下真空干燥3～8小时，得到干燥的三氯蔗糖-6-乙酸酯。