专利名称：三氯蔗糖-2,3,6,3’,4’-五乙酸酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及食品甜味剂"三氯蔗糖"，尤其涉及这种食品甜味剂的 关键中间体"三氯蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙酸酯"的制备方法，属于精 细化工技术领域。
背景技术：
三氯蔗糖是一种功能型甜味剂，在某种程度上它代表了甜味剂发展
的最新成就，从分子结构上看，它是蔗糖分子中4、 r、 6，三个羟基被
三个氯原子取代而成。而蔗糖分子中有8个羟基，分别为三个伯碳羟基 (6、 1，、 6，位)和五个仲碳羟基(2、 3、 4、 3，、 4'位)，要制备三氯蔗 糖， 一种方法是通过保护蔗糖分子中6-位羟基，然后进行选择性氯化， 由于r-、 6'-羟基是伯羟基，相对较活泼，氯化反应易进行，而4-位 羟基是仲羟基，其活泼性与其它四个仲羟基接近，选择性较差，从而导 致氯化反应选择性差、收率低、产品难分离等缺点；另一种方法是通过 选择性保护蔗糖的2、 3、 3'、 4'、 6-五个羟基，然后氯化剩余的4、 l'、 6，三个羟基，对氯化反应而言，这个方法是氯化蔗糖分子中剩余的三个 羟基，选择性单一，收率和中间产物的纯度较高。
三氯蔗糖-2, 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯制备方法己有文献报道，如 0， Brien等在US4783526中，揭示了一种三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙 酸酯的制备方法，即氯化亚砜在三苯基氧磷和甲苯组成的体系进行氯化 的方法，该方法所用原料三苯基氧磷和溶剂甲苯会残留在成品中，对健
康造成危害，单步收率为75%; Tully等在US4801700中，公开了一种 以氯化亚砜在三苯基氧磷和1， 2-二氯乙垸组成的体系进行氯化的方法， 该方法仍然使用三苯基氧磷，单步收率为66% 。
综观以上方法，存在的问题1，原料三苯基氧膦价格昂贵，不符 合实际生产需要；2，三苯基氧膦毒性大，会残留在成品中，从而增加 成品的后处理工序，增加生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的一种制 备方法，旨在克服现有技术的种种不足，使三氯蔗糖-2，3，6，3，，4，-五 乙酸酯的制备过程更易进行，产品更易提纯、收率更高。
本发明的目的通过以下技术方案来实现
三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的制备方法，以蔗糖 -2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯为主反应原料，经过氯化反应生成三氯蔗糖 -2，3，6，3，，4，-五乙酸酯，其特征在于依序包括以下步骤——
① 将蔗糖-2， 3， 6, 3，， 4，-五乙酸酯加入叔胺溶剂当中；
② 溶液冷却至IJ-30 0。C，滴加入氯化剂；
③ 滴加完毕后，升温至105 12(TC;
④ 保温2 6小时，使其充分反应；
⑤ 冷却至室温，用液碱调至中性，然后用乙酸乙酯萃取、浓缩；
⑥ 获得的萃取物进一步用水加热溶解，冷却后结晶，析出三氯蔗糖
-2， 3， 6，3，，4，-五乙酸酯晶体。
进一步地，上述的三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的制备方法， 其中，步骤①中的叔胺溶剂的质量用量是蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4'-五乙酸酯 的3-10倍。
再进一步地，上述的三氯蔗糖-2， 3， 6， 3'， 4，-五乙酸酯的制备方法，
其中，步骤②中氯化剂的摩尔用量是蔗糖-2， 3， 6， 3'， 4'-五乙酸酯的4-7 倍。
再进一步地，上述的三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的制备方法， 其中，步骤①中的叔胺溶剂优选N,N-二甲基甲酰胺。
更进一步地，上述的三氯蔗糖-2， 3， 6, 3，， 4，-五乙酸酯的制备方法， 其中，步骤②中的氯化剂优选氯化亚砜。
本发明具有以下突出优点
(1) 不使用三苯基氧膦为原料或含苯环的溶剂；
(2) 反应过程条件温和、易控制；
(3) 确定了产品结晶条件，g口将水加入到最后的粘状物中升温 使其溶解，再冷却、结晶，中试产品纯度达98%以上，反应收率超过82% 。
具体实施例方式
下面是几项应用本发明技术方案的具体实例，它们仅作为例子给 出，不视为对本发明的应用限制。凡操作条件的等同替换，均落在本发 明的保护范围之内。
实施例1:
一个1000ml四口圆底烧瓶，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加 入含100g (0. 18mol)蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙酸酯的700ml DMF (N,N-二甲基甲酰胺)溶液，冷却至-10 0°C，滴加入100g (0.84mol)氯化 亚砜，滴加完毕保温半小时，然后在1小时内缓慢升温至110-115°C， 保温反应3个小时；反应结束，冷至室温，用液碱调节PH至中性，再 用200ml乙酸乙酯分别萃取三次，活性炭脱色，浓縮去除乙酸乙酯，加 入150ml水，加热溶解后冷却析出晶体，抽滤、烘干得91.6g三氯蔗糖
-2,3,6,3，，4，-五乙酸酯晶体，纯度为98. 5% (HPLC)，收率83. 4% 。 实施例2:
一个1000ml四口圆底烧瓶，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加 入含100g (0. 18mol)蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙酸酯的700ml DMF溶液， 冷却至-20 -10。C，滴加入110g (0.92mol)氯化亚砜，滴加完毕保温 半小时，然后在1小时内缓慢升温至110-115。C，保温反应4个小时； 反应结束，冷至室温，用液碱调节PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分 别萃取三次，活性炭脱色，浓縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加热溶 解后冷却析出晶体，抽滤、烘干得85. 5g三氯蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙 酸酯晶体，纯度为98.0% (HPLC)，收率77.8% 。
实施例3:
一个1000ml四口圆底烧瓶，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加 入含100g (0. 18mol)蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙酸酯的700ml DMF溶液， 冷却至-25 -15°C，滴加入90g (0. 75mol)氯化亚砜，滴加完毕保温半 小时，然后在1小时内缓慢升温至110-115°C，保温反应2个小时；反 应结束，冷至室温，用液碱调节PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分别 萃取三次，活性炭脱色，浓縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加热溶解 后冷却析出晶体，抽滤、烘干得82.6g三氯蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙酸 酯晶体，纯度为97.6% (HPLC)，收率75.1% 。
实施例4:
一个1000ml四口圆底烧瓶，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加 入含100g (0. 18mol)蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙酸酯的700ml DMF溶液， 冷却至-15 -5°C，滴加入100g (0.84mol)氯化亚砜，滴加完毕保温半 小时，然后在1小时内缓慢升温至105-ll(TC，保温反应5个小时；反
应结束，冷至室温，用液碱调节ra至中性，再用200ml乙酸乙酯分别 萃取三次，活性炭脱色，浓縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加热溶解 后冷却析出晶体，抽滤、烘干得68. 6g三氯蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙酸 酯晶体，纯度为98.0% (HPLC)，收率62.4% 。
实施例5:
一个装有机械搅拌、温度计和冷凝管的1000ml四口圆底烧瓶中， 加入含100g (0. 18mol)蔗糖-2， 3， 6， 3'， 4，-五乙酸酯的700ml DMF溶液， 冷却至-30 -2(TC，滴加入100g (0.84mol)氯化亚砜，滴加完毕保温 半小时，然后在1小时内缓慢升温至115-120°C,保温反应6个小时； 反应结束，冷至室温，用液碱调节PH至中性，再用200ml乙酸乙酯分 别萃取三次，活性炭脱色，浓縮去除乙酸乙酯，加入150ml水，加热溶 解后冷却析出晶体，抽滤、烘干得72. 5g三氯蔗糖-2，3，6，3，，4，-五乙 酸酯晶体，纯度为97.5% (HPLC)，收率66.0% 。
一个装有机械搅拌、温度计和冷凝器的100L搪瓷反应釜中，加入 含lOKg (18mol)蔗糖-2,3，6，3，，4，-五乙酸酯的70Kg DMF溶液，冷却 至-10 0。C，滴加入lOKg (84mol)氯化亚砜，滴加完毕保温半小时， 然后在1小时内缓慢升温至110-115。C，保温反应3个小时；反应结束， 冷至室温，用液碱调节PH至中性，再用20L乙酸乙酯分别萃取三次， 活性炭脱色，浓縮去除乙酸乙酯，浓縮剩余物用热水溶解、冷却结晶， 甩滤、烘干得90. 8Kg三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯晶体，纯度为98. 0 % (HPLC)，收率82.6% 。
权利要求
1.三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制备方法，以蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯为主反应原料，经过氯化反应生成三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯，其特征在于依序包括以下步骤——①将蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯加入叔胺溶剂当中；②溶液冷却到-30～0℃，滴加入氯化剂；③滴加完毕后，升温至105～120℃；④保温2～6小时，使其充分反应；⑤冷却至室温，用液碱调至中性，然后用乙酸乙酯萃取、浓缩；⑥获得的萃取物进一步用水加热溶解，冷却后结晶，析出三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶体。
2. 根据权利要求1所述的三氯蔗糖-2， 3， 6， 3'， 4，-五乙酸酯的制备 方法，其特征在于步骤①中的叔胺溶剂的质量用量是蔗糖 -2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的3-10倍。
3. 根据权利要求1所述的三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的制备 方法，其特征在于步骤②中氯化剂的摩尔用量是蔗糖-2，3，6，3'，4，-五乙酸酯的4-7倍。
4. 根据权利要求1所述的三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的制备 方法，其特征在于步骤①中的叔胺溶剂是N，N-二甲基甲酰胺。
5. 根据权利要求1所述的三氯蔗糖-2， 3， 6， 3，， 4，-五乙酸酯的制备 方法，其特征在于步骤②中的氯化剂是氯化亚砜。
全文摘要
本发明涉及三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯的制备方法，将蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯加入含叔胺溶剂中，冷至0℃以下滴加入氯化亚砜，然后再升温至110-115℃，保温2-6个小时，充分反应后冷至室温，液碱调至中性，用乙酸乙酯萃取、浓缩，再加水升温溶解，冷却析出三氯蔗糖-2，3，6，3’，4’-五乙酸酯晶体。与现有技术相比，本发明技术方案反应条件温和、易控制，产品收率和纯度均高于现有技术最佳值。
文档编号A23L1/236GK101367849SQ20071002610
公开日2009年2月18日 申请日期2007年8月15日 优先权日2007年8月15日
发明者王方大, 亚 蔡, 凯 陈, 高正兵 申请人:常州市牛塘化工厂有限公司