专利名称：合成三氯乙酰蔗糖的方法
技术领域：
本发明涉及一种三氯乙酰蔗糖的生产技术，具体地说是一种用于合成三氯 乙酰蔗糖的方法及所用的催化剂。
背景技术：
三氯乙酰蔗糖是优良甜味剂——三氯蔗糖的关键中间体，而氯化工艺又是 合成三氯蔗糖的关键工艺，直接决定着后处理工艺及产品质量、收率。
原工艺为6-乙酰蔗糖溶解于吡啶中，搅拌下滴加于含有氯化亚砜和1, 2-
三氯乙烷的混合物中，升温至112 12rC反应2.0 3.5小时，中和、萃取、浓縮 得到含有乙酰三氯蔗糖的粘状物，经脱乙酰反应后得到三氯蔗糖粗品，含量86% 左右，总收率约20%左右。
原工艺以吡啶为催化剂，氯化亚砜为氯化剂，存在以下问题
1、 反应需要较高的反应温度(112 12rC)，炭化严重，副反应较多，导致
反应产物复杂，后处理困难，直接影响反应收率及产品质量。
2、 作为催化剂的吡啶用量大，约为6-乙酰蔗糖的1.8倍，又自身与氯化亚 砜发生化学反应，产生粘状土黄色的吡啶双盐，难以回收利用，增加产品成本。
3、 吡啶有一种使人不适的特殊臭味，大量使用造成操作环境恶劣。
4、 利用传统方法生产的三氯蔗糖，含量一般只能达到91~92%，需要经过
多次精制。
原合成路线:
<formula>formula see original document page 3</formula>
4,1' ， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖
说明
①(CH30)3C-CH3为原乙酸三甲酉旨;② H2Q为水；
③ DMF为N，N-二甲基甲酰胺；
④ t-Bu-NH2为特丁胺；
S0CI2为氯化亚砜；
⑥ Py「为吡啶；
⑦ CH2CICHCI2为三氯乙烷。
发明内容
本发明的目的在于设计一种合成三氯乙酰蔗糖的方法，以提高产品的收率 及纯度。
本发明基于对乙酰三氯蔗糖合成工艺的研究，通过使用高效催化剂DMAP， 降低了反应温度(l(TC左右)，解决了原工艺中存在的副反应多，彻底革除了吡 啶等难于回收的原料，使反应产物纯度提高，从而简化了反应后处理，大幅度 提高了产品收率，降低了成本。
所述反应过程如下:
HO
4，l',6'-三氯-6-乙酰蔗糖
其中
① (CH30)3C-CH3为原乙酸三甲酯；
② H2Q为水；
◎ DMF为N，N-二甲基甲酰胺；
④ t-Bu-MH2为特丁胺；
⑤ S0CI2为氯化亚砜；
⑥ DMAP为4-二甲胺基吡啶；
⑦ CH2CICHCI2为三氯乙烷。
操作时，在6-乙酰蔗糖DMF溶液中加入DMAP， DMAP的加入量为6-乙 酰蔗糖重量的0.1~50%;在常温下，搅拌滴加SOCl2;滴加结束后，缓慢升温至 102~105°C，反应3.0 5.5小时，反应结束后，在反应液中加入碱，中和至中性， 经萃取、浓縮、结晶，得到三氯蔗糖，总收率为32~50%， 4， I', 6'-三氯蔗糖的含量为98.5%以上。
催化剂的简称为DMAP，化学名称为4-二甲氨基吡啶，分子式C7H1()N2
结构式 H3CHJ_eH3
本发明的特点是在合成路线中，催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)的用 量仅为6-乙酰蔗糖的0.1-50.0%，反应温度为102~105°C，反应时间为3.5~5.5 小时。
由于DMAP有较高的催化反应活性，因此用量大大减少，反应温度减低l(TC 左右，减少了副反应的发生，使反应产物纯度提高，简化了反应后处理，使产 品的总收率从原来的20%左右提高到32~50%。另外利用本发明的方法生产的产 品中三氯-6-乙酰蔗糖的含量一般能达到96%以上，三氯蔗糖的含量达到98.5% 以上。
具体实施例方式
实例一
取50g蔗糖经乙酰化、浓縮、结晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.2g， 在常温下搅拌滴加SOCl2 120ml，加完后缓慢升温至105'C反应5.5h，冷却下用 10%NaOH溶液调pH至中性。减压回收DMF至残留物呈糊状，加入常水400ml 溶解，用醋酸乙酯萃取4次，每次用醋酸乙酯150ml，合并醋酸乙酯相，经过减 压浓縮后，自然冷却至常温的过程中结晶，再经过抽滤干燥后，得4， l'， 6'-三 氯-6-乙酰蔗糖粗品35g。所述粗品用醋酸乙酯150ml重结晶，再抽滤，干燥后 得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖成品27g，其中4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖的含量 为97.3%，折算三氯蔗糖总收率46.4%。
实例二
取50g蔗糖经乙酰化、浓縮、结晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.2g， 搅拌冷却下滴加120ml的S0Cl2和500ml的1， 2， 2-三氯乙烷的混合物，加完 后缓慢升温至102 105'C反应5.5h，冷却下用10^NaOH溶液调pH至中性，静 止分层得三氯乙垸相，水相用醋酸乙酯150mlx3次萃取，合并有机相，浓縮、 结晶、干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品32g。用醋酸乙酯150ml重结晶， 抽滤、干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖成品25g，含量97.6%，折算三氯蔗 糖总收率43.2°/。。
实例三
取150g蔗糖经乙酰化、浓縮、结晶后，加入DMF1500ml，加入DMAP5g， 搅拌冷却下滴加S0C12 300ml，加完后逐步升温至102 105'C反应5.5h，冷却 下用10XNaOH溶液调pH至中性，减压浓縮至糊状，加入热水1000ml溶解后， 用醋酸乙酯200mlx5次萃取，合并醋酸乙酯相，浓縮、冷却、结晶、抽滤、干 燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品109g。用醋酸乙酯450ml重结晶，抽滤、 干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖成品91g。用甲醇300ml溶解，加入甲醇钠5g于25'C进行脱酰反应3h，用15XHCl溶液调pH至中性，加入活性炭5g至 回流脱色30min，过滤、浓縮至干，加入无水乙醇500ml加热溶解，过滤、浓縮、 冷却、结晶、抽滤、干燥后得4， I', 6'-三氯蔗糖成品78g，含量99.3%，折算 三氯蔗糖总收率40.3%。 实例四
取50g蔗糖经乙酰化、浓縮、结晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.5g， 搅拌冷却下通入氮气，并滴加SOCl2120ml，加完后，逐渐升温至102~105°C， 反应4.5h，经后处理，干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品32g，含量98.2%， 折算三氯蔗糖总收率49.5%。
实例五
取50g蔗糖经乙酰化、浓縮、结晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.5g， 搅拌冷却下通入氮气，并滴加SOCl2100ml和1， 2-三氯乙烷500ml的混合液， 加完后逐渐升温至102 105。C反应5.5h，经后处理，干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品30.5g，含量98.4%，折算三氯蔗糖总收率47.2%。
实例六
取50g蔗糖经乙酰化、浓縮、结晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.5g， 搅拌冷却下滴加SOCl2100ml和1， 2-三氯乙烷500ml的混合液，加完后逐渐升 温至102 105'C反应5.5h，经后处理，干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品 29g，含量97.6%，折算三氯蔗糖总收率44.9%。
权利要求
1、合成三氯乙酰蔗糖的方法，其特征是将1份6-乙酰蔗糖溶解在5～15份N，N-二甲基甲酰胺中，形成含有6-乙酰蔗糖的N，N-二甲基甲酰胺溶液；再在所述溶液中加入0.001～0.5份催化剂4-二甲胺基吡啶；然后在常温下，搅拌滴加1.5～3.0份的SOCl2；滴加结束后，缓慢升温至95～110℃，反应2.0～8小时；反应结束后，在所述反应液中加入碱，中和至反应液呈中性；最后经过常规的萃取、浓缩、结晶，得到4，1’，6’-三氯蔗糖；所述反应过程如下其中(CH3O)3C-CH3为原乙酸三甲酯；H2O为水；DMF为N，N-二甲基甲酰胺；t-Bu-NH2为特丁胺；SOCl2为氯化亚砜；DMAP为4-二甲胺基吡啶；CH2ClCHCl2为三氯乙烷。
2、 如权利要求1所述合成三氯乙酰蔗糖的方法，其特征是所述催化剂为 4-二甲氨基吡啶，分子式C7H1()N2，结构式H3C-N-CH3 <formula>formula see original document page 2</formula>
3、 如权利要求1所述合成三氯乙酰蔗糖的方法，其特征在于，所述碱包括烧碱、纯碱或氨水。
全文摘要
本发明涉及一种三氯乙酰蔗糖的生产技术，具体地说是一种用于合成三氯乙酰蔗糖的方法及所用的催化剂。本发明基于对乙酰三氯蔗糖合成工艺的研究，通过使用高效催化剂DMAP，降低了反应温度(10℃左右)，解决了原工艺中存在的副反应多，彻底革除了吡啶等难于回收的原料，使反应产物纯度提高，从而简化了反应后处理，大幅度提高了产品收率，降低了成本。本发明可以提高产品的收率及纯度。
文档编号B01J31/02GK101560228SQ200910027978
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者周瑞明 申请人:周瑞明