[发明专利]一种蔗糖-6-乙酸酯脱酸提纯的方法

说明书

本发明提供了一种蔗糖‑6‑乙酸酯脱酸提纯的方法，包括如下步骤：将蔗糖和醋酐酯化反应后生成的蔗糖‑6‑乙酸酯反应液输送至精馏塔中精馏浓缩，塔顶得到不含乙酸的DMF和水，塔底得到蔗糖‑6‑乙酸酯的浓缩液。向浓缩液中加入共晶溶剂，得到蔗糖‑6‑乙酸酯与乙酸的共晶体。将提纯后的蔗糖‑6‑乙酸酯共晶体固体用DMF进行溶解，再利用支撑液膜对蔗糖‑6‑乙酸酯溶液中的乙酸进行萃取，从而得到不含乙酸的高纯度蔗糖‑6‑乙酸酯，同时利用反萃取剂进行反萃，得到乙酸盐副产品。本发明完美解决了酯化反应液乙酸难脱除以及蔗糖‑6‑乙酸酯难提纯的问题，具有更高的工业运用价值。

技术领域

本发明属于化工分离技术领域，具体涉及一种蔗糖-6-乙酸酯生产中脱除酸提纯的方法。

背景技术

三氯蔗糖是唯一以蔗糖为原料的新一代甜味剂，以其高甜度、低热量、高安全性及优异的理化生物特性使其成为目前最好的、可替代食糖的甜味剂之一。自1976年英国泰莱公司(TateLyle)合成问世以来，三氯蔗糖已经得到了包括中国、美国、日本等120多个国家的授权批准，允许在其境内使用、销售。目前，三氯蔗糖已被广泛应用于饮料、调料、酒料、罐头、腌渍食品、焙烤食品、冰淇淋、乳制品等多类产品中，三氯蔗糖作为新一代的高甜度甜味剂，应用前景十分广阔。

现有的三氯蔗糖工业合成路线主要采用单基团保护法，其合成工序以蔗糖为原料经过酯化、氯化及酯交换三步化学反应过程以及二十步以上的分离过程才能得到三氯蔗糖产品。其中以蔗糖-6-乙酸酯氯化反应制备三氯蔗糖-6-乙酸酯的过程是最为关键的一步，蔗糖-6-乙酸酯的纯度以及乙酸残留量会影响氯化反应过程的收率以及氯化产物的提纯过程。现有的生产过程中，主要采用的是多次蒸馏降低乙酸残留量，而针对蔗糖-6-乙酸酯的提纯还没有较好的办法。专利CN103648602A中采用DSDA提取乙酸，在脱除完乙酸后，再将DSDA水洗、碱洗、再水洗、碱洗、水洗和活化，脱除乙酸并回收DSDA，操作步骤繁琐，而且产生的废水量大。专利CN101977664A中公开了使用叔酰胺通过多级萃取除酸的方法，萃取后需要大量溶剂进行反萃与纯化，操作步骤复杂冗长，废液量大。专利CN114437146通过额外加入乙酸与蔗糖-6-乙酸酯进行共晶提纯，提纯后使用有机胺脱除乙酸，再用DMF溶解作为氯化原料使用。专利US7626016用离子交换树脂作为吸附剂，再用溶剂洗脱剂提纯蔗糖-6-乙酸酯，得到蔗糖-6-乙酸酯的纯度并不高，而且溶剂用量大。专利US20070227897使用甲醇做溶剂，过夜结晶提纯蔗糖-6-乙酸酯，得到提纯后的蔗糖-6-乙酸酯，但是纯度都小于85％。专利CN103319548B中使用异戊醇萃取提纯酯化液中的蔗糖-6-乙酸酯，得到的蔗糖-6-乙酸酯最高纯度为92％。专利CN109593107A中同样使用溶剂结晶的方式，得到的蔗糖-6-乙酸酯纯度为95～97％。

支撑液膜分离技术是将常规的溶剂萃取和膜分离技术相结合的新型分离技术，具有分离效率高，能耗低，可实现产物的连续、同步的分离等特点。支撑液膜通过利用包含活性载体的有机相与原料的液液萃取分离有机酸。有机酸被萃取进有机相，然后利用反萃取剂通过有机相分配而被反萃取进水相。截至目前，支撑液膜技术在蔗糖-6乙酸酯脱除乙酸的处理中还没有相关的报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种蔗糖-6-乙酸酯高效、简单的脱酸提纯方法。包括如下步骤：将蔗糖和醋酐酯化反应后生成的蔗糖-6-乙酸酯反应液输送至精馏塔中精馏浓缩，塔顶得到不含乙酸的DMF和水，塔底得到蔗糖-6-乙酸酯的浓缩液。向浓缩液中加入共晶溶剂，得到蔗糖-6-乙酸酯与乙酸的共晶体。将提纯后的蔗糖-6-乙酸酯共晶体固体用DMF进行溶解，再利用支撑液膜对蔗糖-6-乙酸酯溶液中的乙酸进行萃取，从而得到不含乙酸的高纯度蔗糖-6-乙酸酯，同时利用反萃取剂进行反萃，得到乙酸盐副产品。本发明完美解决了酯化反应液乙酸难脱除以及蔗糖-6-乙酸酯难提纯的问题，简化了蔗糖-6-乙酸酯脱酸提纯的过程，为氯代反应提供高品质的原料，缩短了三氯蔗糖-6-乙酸酯提纯步骤，提高了三氯蔗糖产品的收率，同时避免了含乙酸的DMF的形成，降低了回收DMF过程设备材质的要求，提高了生产效益，具有更高的工业运用价值。