[发明专利]一种蔗糖-6-乙酸酯的结晶方法

说明书

技术领域：

     本发明属于食品添加剂领域,它涉及一种以蔗糖和原酸酯为原料合成蔗糖-6-乙酸酯以及结晶的方法。

背景技术：

三氯蔗糖最先是由英国 Tate & Lyle 公司于 1976 年研发成功并申请专利，80 年代后与美国 Johnson 公司联合开发生产，1988 年开始投入市场。在十多年的毒性试验及生化性能后，美国食品与药品管理局（FDA）于 1998 年 3 月 21 日批准了它的强力甜味剂的地位，而我国卫生部在 1997 年颁发的《食品添加剂使用使用标准》中规定，可在冷冻饮料、水果罐头、腌渍的蔬菜、八宝粥罐头类、焙烤食品、醋、酱油、饮料类、配制酒中使用该产品，允许添加量为 0.25g/kg，在果酱、微波爆米花、香辛料酱、发酵酒、果冻中的添加量为 0.4～0.9。

蔗糖-6-乙酸酯是在合成三氯蔗糖过程中一个重要的中间体，蔗糖-6-乙酸酯的合成好坏直接关系到产品的质量和产率。而现代合成三氯蔗糖的过程中一般不把蔗糖-6-乙酸酯结晶出来，而是一锅法直接把蔗糖-6-乙酸酯的混合溶液加入到下一个反应，而这种方法不仅使副反应增多，并且还会导致下一步的氯代反应大量碳化溶液中的糖。综上所述，现今国内外很少有文献或者是专利涉及蔗糖-6-乙酸酯的结晶。并且糖类的结晶是一个非常精细的制备过程，结晶过程中外界条件的些许变化都可能影响结晶，比如温度、浓度、粘稠度、流动速度、溶剂等。有些糖类再不投入晶种的情况下很难结晶，有些结晶的化合物需要在微波震荡或者超生的情况下才会结出比较规则的晶体。而本发明志在将蔗糖-6-结晶出来，不仅可以得到比较高纯度的产物用来合成三氯蔗糖，还可以作为其他合成反应的原料。现在工业上有多种方法合成三氯蔗糖。例如，英国专利（GB1543167）报道一种全基团保护法，此方法是对蔗糖的8个羟基全部进行保护，然后特定的释放在4，1’6’三个位置的保护基团，在进行后续的氯化，该方法包括三苯甲基化，乙酰化，脱三苯甲基，乙酰基迁移，选择性氯化以及脱乙酰基等步骤，此方法为最开始合成三氯蔗糖时所用的方法，用这种方法制备的三氯蔗糖纯度高，但期间会用到较昂贵的吡啶和三苯甲基化合物，路线也较长。现在工业几乎不用这种方法制备三氯蔗糖。与全基团保护法相对的是单基团保护法，这种方法是先合成蔗糖-6-酯，再经氯代，脱保护等后续处理得到三氯蔗糖，例如美国专利（US4380476）及（US4612373）有机锡法也是单基团保护法中的一种较为重要的工业生产方法，美国专利（US4950746）报道了二丁基氧化锡与蔗糖的反应，甲醇做溶剂，得到中间产物1,3-二-（6-O-蔗糖）-1,1,3,3-四丁基二锡氧烷（DBSS），再与酸酐反应，得到蔗糖-6-酯。随后这种方法不断被改进。例如（US5023329）报道了以DMF做溶剂，环己烷做共溶剂，与二丁基氧化锡在一定温度下反应制备了DBSS，再与酸酐反应，制备蔗糖-6-酯。（US5089608）报道了二丁基氧化锡先于乙二醇在甲苯中回流，得到中间产物，然后与蔗糖在DMF中反应，再与乙酸酐反应，最后处理得到蔗糖-6-酯。随着方法的不断改进，越来越适用于工业化，二丁基氧化锡的回收也可以达到非常令人满意的效果。但是随着绿色安全观的增强，带入重金属元素的化学方法越来越不得人心。原酸酯法是一种较为优良的单基团法，制备蔗糖-6-酯的过程中，反应条件温和，不涉及高分高压，反应物也非常易得廉价，溶剂DMF为比较廉价的产品。这种方法在本发明中得到使用。三氯蔗糖的其他制备方法还有棉籽糖法，棉子糖是三糖，由于棉子糖的 Gal 基正好位于蔗糖 C-6 位上，充当着 C-6 的天然保护基团。因此，棉籽糖可直接进行选择性氯化制得 6，4′′，1′′，6′′-四氯棉子糖，再经α-半乳糖苷酶水解去除 Gal-6-Cl即得三氯蔗糖。可惜的是目前棉子糖还未能工业化生产，不能满足工业化生产三氯蔗糖对原料棉子糖的要求。此外还有酶-化学法合成制备三氯蔗糖，这种方法的优点在于酶的高校选择和收率较高，缺点在于分离的难度，以及产酶菌株的培育，固定资产投资大。

本发明通过单基团法合成蔗糖-6-乙酸酯，并通过一系列的后续手段来制备蔗糖-6-乙酸酯的单晶体。该合成方法合成路线短，原料易得，合成成本较低，对环境有好等优点。

发明内容：

本发明目的是开发一种以蔗糖和原酸酯为原料合成蔗糖-6-乙酸酯以及结晶的简便、条件易于控制、产率较高的方法。

1.本发明采用一种蔗糖-6-乙酸酯的合成方法，其合成路线如图1所示：

2.上述合成路线中，各步骤反应工艺条件如下：