专利名称：一种制备蔗糖-6-酯的方法
技术领域：
本发明涉及蔗糖-6-酷制备领域，具体是真空法除去反应生成水的ー种制备蔗糖-6_酯的方法。
背景技术：
鹿糖-6_酯是合成ニ氯鹿糖(4,1' , 6' -ニ氯-4,1' , 6' _ ニ脱氧半乳型鹿糖)的重要中间体，由蔗糖通过单基团保护法保护蔗糖6位羟基而形成，同时它是蔗糖深加工产品中研究的热点。目前根据三氯蔗糖的中间体制备方法的不同可分为直接酷化法、原酸 酯法、ニ丁基氧化锡法。直接酯化法易产生多こ酰化的蔗糖衍生物，产物难以分离，要依靠柱层析分离，产率低，难以エ业化。原酸酯法是1989年Simpson和Tadley (US4，889，928)发明的，利用蔗糖与原こ酸三甲酯反应生成蔗糖_4，6环酷，经加水开环，再经碱性条件下4-酷向6-酯迁移，最后得到收率较高的蔗糖-6-酷，有很好的エ业化前景。但该方法仍有大量的蔗糖未反应，蔗糖-6-酯转化率较低，造成杂质含量大，影响后续氯化反应，使氯化产物三氯蔗糖-6-酷的收率和纯度偏低，后处理工艺复杂。ニ丁基氧化锡法利用有机锡类化合物的高选择性与蔗糖6位羟基反应，随后与酰化试剂反应，从而得到高收率的蔗糖-6-酷，具有非常好的エ业化前景。ニ丁基氧化锡法是Navia和Juan (US4, 950, 746)于1990年提出的，其方法将有机锡与蔗糖在甲醇中回流，再除去甲醇得到1，3_ ニ-(6-0-蔗糖)-1，1，3，3_四烃基ニ锡氧烷，然后低温下与酰化试剂反应生成蔗糖-6-酷。美国专利US5，023，329公布蔗糖-6_酯生产方法采用DMF为溶剂，与水共沸的有机溶剂(如环己烷)带出产生的水(有机溶剂共沸除水法)，使蔗糖与有机锡反应生成蔗糖有机锡复合物，再与醋酐类酰化试剂反应生成蔗糖-6-酷。公开号为CN101979396的中国专利公开蔗糖-6-酷的生产方法采用1，1，2_三氯こ烷和离子液体四丁基溴化铵混合体系作为反应溶剂，边反应边除去反应生成的水(连续真空除水法)，使蔗糖与有机锡反应生成蔗糖有机锡复合物，最后与酰化试剂反应生成蔗糖_6_酯。美国专利US5，034，551公开ー种与蔗糖-6_酷的DMF溶液中回收有机锡类化合物的方法在反应完的DMF反应液中加入适量的水，用有机溶剂(如环己烷)萃取有机锡类化合物，浓缩萃取溶剂可回收有机锡类化合物；DMF溶液高真空浓缩至干得蔗糖-6-酷糖浆。因此，已公开的采用蔗糖与有机锡类化合物反应合成蔗糖-6-酷的方法要点如下1、反应介质为酰胺类化合物或者氯化烷烃和离子液体组成的混合体系；2、除水的方法 有有机溶剂共沸除水法和连续真空除水法；3、与酰化试剂反应，并加水中止反应，用有机溶剂萃取回收有机锡类化合物。这些方法存在以下缺点1、作为反应介质的有机溶剂使用量大，虽采用离子液体和极性有机溶剂的混合体系作为反应体系，降低了有机溶剂的使用量，但存在离子液体的回收套用问题，増加后处理成本；2、除水的方式有有机溶剂共沸除水法和连续真空除水法，有机溶剂共沸除水法由于需额外加入共沸的有机溶剂，降低蔗糖的单釜投料量，连续真空除水法真空泵持续运行，能耗浪费严重。
发明内容
本发明的目的是针对以所述现有技术存在的不足，提供更为经济且高纯度的ー种制备蔗糖-6-酯的方法。为达到上述目的，本发明的技术方案是一种制备蔗糖-6-酯的方法，其包括的步骤如下(I)将蔗糖溶解于2 6倍其体积的有机溶剂中，然后加入有机锡类化合物，70 130°C搅拌反应，采用间歇真空除水法除去反应生成的水，直至反应完全；(2)反应完全后在0 10°C的低温条件下加入酰化试剂生成蔗糖-6-酷，加水中止反应，最后根据蔗糖的投料量加入4 12倍蔗糖重量的环己烷回收有机锡类化合物催化齐U。所述间歇真空除水法包括的步骤为在搅拌反应I 4小时后启动真空泵抽真空除去反应生成的水，停真空泵继续反应I 4小吋，再启动真空泵抽真空除水，重复上述操作2 6次，用点板或HPLC检测直至反应完全。所述真空除去反应生成的水是在-0. 065 -0. 099MPa压カ下进行的。所述反应生成的水为N，N- ニ甲基甲酰胺和水的混合物。所述有机溶剂优选N，N- ニ甲基甲酰胺(DMF)。所述有机溶剂用量为蔗糖体积的3 5倍。所述有机锡类化合物选自ニ丁基氧化锡和1，3-ニこ酰氧基-1，1，3，3_四丁基ニ锡氧烷中的ー种，有机锡类化合物的量为蔗糖摩尔量的105 110%。所述酰化试剂选自醋酐、苯甲酸酐中的ー种。搅拌反应的温度优选为75 95°C。所述真空除去反应生成的水为起始加入有机溶剂量的0 30%。其中真空除去反应生成的水的次数优选为3 4次。与现有技术相比，本发明的有益效果是I)反应介质为单ー的酰胺类化合物N，N- ニ甲基甲酰胺，避免使用氯化烷烃和离子液体组成的混合体系，简化溶剂和离子液体的回收流程。2)采用间歇真空除水法除去反应生成的水，避免使用有机溶剂共沸除水法，提高蔗糖投料量，同样也避开使用连续真空除水法，有利于节能，节能主要体现在以下两个方面1、每投I公斤蔗糖对应的DMF量減少，即需浓缩制备酯化液的DMF量相应减少，且部分DMF在真空除水阶段被移除，节省浓缩时间；2、连续真空法运行真空泵的时间由反应所需的时间決定，但实际上蔗糖有机锡复合物的生成为ー可逆平衡过程，即在一定水含量下蔗糖有机锡复合物能存在，同时从高沸点有机溶剂中除去水也有一定的最低水含量要求，水含量低时真空除水效果差，因此待反应生成水达到大量蔗糖有机锡复合物能存在的量需要一段较长的时间，而这段时间可无需运行真空泵。
3)采用间歇真空除水法制备蔗糖-6-酷，蔗糖转化率高，且产物蔗糖-6-酯的收率和纯度高，降低了其后续产品三氯蔗糖的成本。
具体实施例方式本发明中，蔗糖有机锡化合物和蔗糖-6-酯采用高效液相色谱法进行分析，有机锡催化剂的回收率分析采用X射线荧光分析环己烷层中锡的含量，再換算得到。实施例I将50g蔗糖和300mlDMF加入四ロ瓶中，75°C水浴搅拌溶解并加入55g正ニ丁基氧化锡，75°C搅拌反应2h，-0. 09MPa条件下抽真空，回收DMF30ml ;继续反应lh，真空回收DMF30ml ;再重复上述步骤直至液相检测合格，反应液降温至0 10°C，缓慢滴加15mlこ酸酐，滴毕搅拌反应lh，再升至室温搅拌反应直至反应完全。加入纯化水中止反应，并加入环己烷(200ml X3次)萃取回收催化剂，环己烷中有机锡可加碱回收正ニ丁基氧化锡，回收率为95% ;下层DMF相含有蔗糖-6-こ酷，经HPLC检测含46. 5g，摩尔收率为82. 9%。实施例2除DMF用量调整为150mL外，其余的方法和条件均与实施例I相同，经HPLC检测，最终得到蔗糖-6-こ酷42. 9g，摩尔收率为76. 6%。实施例3将50g蔗糖和200mlDMF加入四ロ瓶中，95°C水浴搅拌并加入110gl，3_ ニこ酰氧基-1，1，3，3-四丁基ニ锡氧烷，95 °C搅拌反应2h，-0. 08MPa条件下抽真空，回收DMF60ml，继续反应lh，回收DMF 30ml ;再重复上述步骤直至液相检测合格，反应液降温至0_10°C，缓慢滴加15mlこ酸酐，滴毕搅拌反应lh，再升至室温搅拌反应直至反应完全。加入纯化水中止反应，并加入环己烷(200mlX3次)萃取回收催化剂，浓缩至干可回收1，3_ ニこ酰氧基-1，1，3，3_四丁基ニ锡氧烷，回收率98. 5% ;下层DMF相含有蔗糖-6-こ酷，经HPLC测 定含49. 2g，摩尔收率为87. 8%。实施例4除I，3- ニこ酰氧基-I，I，3，3-四丁基ニ锡氧烷采用回收套用外，其余的方法和条件均与实施例3相同，经HPLC检测，最终得到蔗糖-6-こ酷48. 3g，摩尔收率为86. 2%。实施例5将50g蔗糖和300mlDMF加入四ロ瓶中，85°C水浴搅拌并加入55g正ニ丁基氧化锡，85°C搅拌反应2h，-0. 09MPa条件下抽真空，回收DMF40ml，继续反应lh，回收DMF30ml ；再重复上述步骤直至液相检测合格，反应液降温至0-10°C，缓慢滴加30. 3ml苯こ酸酐，滴毕搅拌反应lh，再升至室温搅拌反应直至反应完全。加入纯化水中止反应，并加入环己烷(200mlX3次)萃取回收催化剂，浓缩至干回收1，3_ ニこ酰氧基-1，1，3，3_四丁基ニ锡氧烷，回收率99. 2% ;下层DMF相含有蔗糖-6-苯こ酸酷，HPLC測定含58. 9g，摩尔收率为90. 4%。上文虽然已示处了本发明的详尽实施例，显而易见，上文描述提及的内容仅作为说明性的例证，并非作为对本发明的限制。本领域的技术人员在不违背本发明的前提下，可以进行部分修改和变更，但具有本文所述技术特征的一种高收率制备蔗糖-6-酯类的方法，均落入本专利的保护范围。
权利要求
1.一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将蔗糖溶解于2 6倍其体积的有机溶剂中，然后加入有机锡类化合物，70 130°C搅拌反应，采用间歇真空除水法除去反应生成的水，直至反应完全； (2)在低温条件下加入酰化试剂生成蔗糖-6-酯，加水中止反应，最后加入环己烷回收有机锡类化合物。
所述间歇真空除水法包括的步骤为在搅拌反应I 4小时后启动真空泵真空除去反应生成的水，停真空泵继续反应I 4小时，再启动真空泵抽真空除水，重复上述操作2 6次直至反应完全。
2.如权利要求I所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，所述有机溶剂用量为蔗糖体积的3 5倍或者所述(2)步骤是在0 10°C的低温条件下加入酰化试剂生成蔗糖_6_酯。
3.如权利要求2所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
4.如权利要求I所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，所述有机锡类化合物选自二丁基氧化锡和I，3- 二乙酰氧基-I，I，3，3-四丁基二锡氧烷中的一种，有机锡类化合物的量为蔗糖摩尔量的105 110%。
5.如权利要求I所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，所述酰化试剂选自醋酐、苯甲酸酐中的一种。
6.如权利要求3、4或5所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，搅拌反应的温度为75 95°C。
7.如权利要求6所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，所述真空除去反应生成的水是在-0. 065 -0. 099MPa压力下进行的。
8.如权利要求7所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，所述反应生成的水为N，N- 二甲基甲酰胺和水的混合物。
9.如权利要求8所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，所述真空除去反应生成的水为起始加入有机溶剂量的0 30%。
10.如权利要求8所述的一种制备蔗糖-6-酯的方法，其特征在于，其中真空除去反应生成的水的次数为3 4次。
全文摘要
本发明公开了一种制备蔗糖-6-酯的方法，其包括以下步骤(1)将蔗糖溶解于2～6倍其体积的有机溶剂中，然后加入有机锡类化合物，70～130℃搅拌反应，采用间歇真空除水法除去反应生成的水，直至反应完全；(2)反应完全后在低温条件下加入酰化试剂生成蔗糖-6-酯，加水中止反应，最后加入一定量的环己烷回收有机锡类化合物。本发明的优点是简化溶剂和离子液体的回收流程；有利于节能，蔗糖转化率高，且产物蔗糖-6-酯的收率和纯度高，降低了其后续产品三氯蔗糖的成本。
文档编号C07H13/08GK102627675SQ20121008755
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者吴晓宇 申请人:湖北益泰药业有限公司