[发明专利]一种在液液两相体系中制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的方法

说明书

本发明公开了一种在液液两相体系中制备三氯蔗糖‑6‑乙酸酯的方法，将包含氯化剂的惰性非极性溶剂缓慢滴加至蔗糖‑6‑乙酸酯的N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)溶液中；再将液液两相混合物在一定温度下反应9～20小时；停止加热后将体系冷却至室温，静置分层，其中上层为惰性非极性溶剂层，下层为包含产品的DMF溶液层；将下层经水解中和、过滤得滤液，再浓缩滤液得浓缩物；浓缩物经加水溶解，乙酸乙酯萃取、结晶得到产品；其中所述的惰性非极性溶剂为不与DMF互溶的包含8～18个碳原子的烷烃溶剂。该方法产品收率高，能够显著减少DMF的分解，节约了成本。

技术领域

本发明属于化工生产技术领域。具体的，本发明涉及一种在液液两相体系中制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的方法。

背景技术

三氯蔗糖是唯一一种以蔗糖为原料的功能性新型甜味剂，具有无能量、甜度高、甜味纯正、高度安全等特点，是目前最优秀的甜味剂之一，已被广泛应用于饮料、食品、医药、化妆品等行业。

三氯蔗糖-6-乙酸酯是合成三氯蔗糖的关键中间体。目前三氯蔗糖-6-乙酸酯的合成路线中几乎都涉及到蔗糖-6-乙酸酯与Vilsmeier试剂发生氯代反应制得，氯代反应是合成三氯蔗糖的关键反应。氯代反应中的Vilsmeier试剂主要由叔胺(如N,N-二甲基甲酰胺，即DMF)与氯化剂(如氯化亚砜，三氯氧磷，光气，三光气，草酰氯等)反应制得。

Vilsmeier试剂与蔗糖-6-乙酸酯的反应首先由Mufi(US 4380476)公开报道，之后，国内外不断有针对该路线进行改进的专利报道，且报道的方法基本上是均相溶剂反应体系，例如：

盐城捷康公司在专利CN101619083中公布了一种在芳香烃、脂环烃、卤代烃等溶剂中，使用氯化亚砜与基本等摩尔量的DMF原位反应制备Vilsmeier试剂，与蔗糖-6-乙酸酯反应制备三氯蔗糖-6-乙酸酯；虽然反应所用的溶剂为二氧化硫的不良溶剂，显然，反应同时伴随大量的二氧化硫气体生成，这对于环保是不利的。

牛塘化工厂在授权专利CN101270136中公布了一种使用氯化亚砜、光气等氯化剂与DMF原位反应制备Vilsmeier试剂，再将所得的Vilsmeier试剂与蔗糖-6-乙酸酯在DMF溶剂中反应制备三氯蔗糖-6-乙酸酯；其氯代反应过程的主要特征是需要升温至90～98℃，保温6～15小时；由于反应过程产生大量的氯化氢会使溶剂DMF分解，增加了三氯蔗糖的生产成本。

事实上，由于DMF对酸敏感且为了提高三氯蔗糖的产率反应需在较高温度下进行，因此反应过程产生大量的氯化氢致使DMF分解是很难避免的，并且制备每摩尔三氯蔗糖有可能有2～20摩尔的DMF被分解生成二甲胺(US8912320)。

然而，目前关于在蔗糖-6-乙酸酯的氯代反应过程中如何减少DMF分解的技术方案是非常少的。

牛塘化工厂在授权专利CN102070678公布了一种制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的方法，其反应溶剂是氯代乙烷，该方法强调反应体系生成的氯化氢或二氧化硫会很快离开反应体系，可以有效提高反应收率同时减少DMF的用量，但是(1)反应伴随大量的二氧化硫气体生成，这对于环保是不利的；(2)氯代乙烷毒性比DMF大，且价格比DMF贵；(3)由于蔗糖6-乙酸酯在氯代乙烷中的溶解性差，因此使用氯代乙烷作溶剂，容易导致反应不稳定，重现性差，甚至容易产生碳化现象。

英国泰莱公司在WO2015/092374中公布了一种在使用价格昂贵的全氟辛烷作为协同溶剂的条件下制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的方法，其中的全氟辛烷仅起到提高反应收率(约提高3％)的作用；但是如果要同时减少DMF的分解，必须另外加入一定量的环丁砜，这无疑使反应溶剂体系复杂化，致使溶剂的回收更加繁琐。

综上所述，开发一种可以减少溶剂DMF的分解，同时可以高收率制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的绿色环保方法，有利于降低三氯蔗糖的生产成本。

发明内容