專利名稱：三氯蔗糖－6－酯制備新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用氯化亞砜氯化蔗糖-6-酯制備三氯蔗糖-6-酯的新工藝。
三氯蔗糖是一種高甜度甜味劑，它是蔗糖分子中4、1’、6’位置的三個羥基被氯原子取代而成的。在蔗糖分子結(jié)構(gòu)中有8個羥基，讓氯原子僅取代所希望的三個羥基是合成三氯蔗糖過程中一個首要問題。蔗糖的羥基氯化時，其相對反應活性是6和6’＞4＞1’＞4’＞其他羥基(詳見L.Hough,S.P.Phadnis,E.Tarelli,Carbohydr.Res.4435(1975))。因此，溫和的氯化可得到6，6’--二氯蔗糖，劇烈的氯化可得到4,6,6’-三氯蔗糖(4位被氯化后發(fā)生構(gòu)型翻轉(zhuǎn))。再劇烈點可得到4,6,1’,6’-四氯蔗糖和4,6,1’,4’,6’-五氯蔗糖。基于上述原因，很容易設想到把蔗糖6位上的羥基用易于脫除的基團(如苯甲酰基和乙?；?保護，然后控制合適的氯化條件得到三氯化產(chǎn)品，再脫除6位保護基即得三氯蔗糖，這樣就避免了所有羥基的保護。在對蔗糖-6-單酯氯化過程中，所有文獻都基于以下兩個體系氯化亞砜體系和Vilsimier試劑體系。氯化亞砜體系主要由氯化亞砜和吡啶組成(US.Pat.No.5136031)或氯化亞砜與三苯基氧磷(US.Pat.No.4889928)、吡啶組成；Visimer試劑體系主要由二甲基甲酰胺與五氯化磷、三氯氧磷、光氣、氯化亞砜等分別組成(US.Pat.No.4980463)。在氯化亞砜與吡啶組成的體系中，吡啶氣味難聞，操作環(huán)境十分惡劣；而在Vilsimier試劑體系中，使用五氯化磷與三氯氧磷需要將Visimier試劑先結(jié)晶提純再參與反應，操作過程復雜，處理困難。使用光氣雖可避免上述缺陷，但光氣是一種劇毒氣體，對操、作條件及反應器要求都比較高。使用氯化亞砜雖簡單安全但收率較低。同時這些反應都需要在氮氣或氬氣等保護下進行。
本發(fā)明目的在于提供一種操作簡單、安全且收率較高的三氯蔗糖-6-酯合成新工藝。
為達上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案三氯蔗糖-6-酯制備新工藝，包括下列步驟(1)把蔗糖-6-酯溶解于溶劑中，向上述溶液中加入共溶劑，冰水浴并攪拌下滴加氯化亞砜，滴完緩慢加熱至75-85℃回流1-2小時，其中氯化亞砜與蔗糖-6-酯摩爾比為7.5-11∶1,，溶劑與蔗糖-6-酯的體積重量比(ml/g)為4-10∶1，溶劑與共溶劑的體積比(ml/ml)為2-10∶1；(2)1小時內(nèi)緩慢升溫至105-125℃回流1-3小時；(3)冷至40℃以下用堿溶液中和至中性，過濾、萃取得三氯蔗糖-6-酯。
萃取后脫色并濃縮得三氯蔗糖-6-酯。
所述的蔗糖-6-酯為蔗糖-6-苯甲酯、蔗糖-6-乙酯；溶劑為含有N-甲?；鶊F的叔胺，如N-甲酰-哌啶、N-甲酰-嗎啉、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺；共溶劑為對本反應惰性的有機溶劑，如己烷、環(huán)己烷、苯、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、異丙醚、甲乙酮、乙酸乙酯。
蔗糖-6-酯優(yōu)選蔗糖-6-乙酯，溶劑優(yōu)選N,N-二甲基甲酰胺，共溶劑優(yōu)選乙酸乙酯、環(huán)己烷。
本發(fā)明工藝中使用溶劑-共溶劑回流體系，反應在溶劑-共溶劑氣氛中進行，不需保護氣，也避免了因使用保護氣而增加設備的問題；由于不使用吡啶、光氣等物質(zhì)，操作環(huán)境大為改善，生產(chǎn)安全得以大幅度提高；由于不使用五氯化磷、三氯氧磷等物質(zhì)，反應過程簡單，后處理過程大大簡化。
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明實施例1，一個500ml的四頸圓底燒瓶，帶有機械攪拌，溫度計和頂部帶有冷凝管的可調(diào)節(jié)回流裝置及滴加管。加150ml蔗糖-6-乙酯的DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶液(含蔗糖-6-乙酯15g)，再加入40ml乙酸乙酯，冰水浴使混合液溫度降至10℃以下，滴加35ml SOCl2，控制滴加溫度不超過30℃，反應液中逐漸生成大量固體物質(zhì)又逐漸變?yōu)橥该魅芤骸５渭油戤吅蟪繁【徛訜幔?0分鐘后升至70℃開始出現(xiàn)回流，最后穩(wěn)定在80℃回流1小時，通過調(diào)節(jié)回流比控制回流溫度。1小時回流溫度緩慢升至110℃，保持110℃回流2.5小時，然后反應混合物冷至10℃，加入150ml 4N NaOH溶液中和，反應，混合物溫度升至40℃。用醋酸調(diào)反應混合物PH值至中性。用200ml×3乙酸乙酯萃取。合并有機相，用100ml×2水洗滌，乙酸乙酯萃取相用5g活性炭脫色，將得到的萃取液于真空度5mmHg、60℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到15g產(chǎn)品，HPLC(高壓液相色譜)分析表明產(chǎn)品中含三氯蔗糖-6-乙酯67wt％(10g,22mmol)，摩爾收率為55％。
實施例2，同實施例1反應裝置，加入150ml蔗糖-6-乙酯的DMF溶液(含蔗糖-6-乙酯15g)再加入40ml環(huán)已烷，其他操作同實施例1。經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后得到12g產(chǎn)品。HPLC分析表明產(chǎn)品中含三氯蔗糖-6-乙酯66.4wt％(8g,17.5mmol)，摩爾收率44％。
實施例3，同實施例1反應裝置，加入150ml蔗糖-6-苯甲酯的DMF溶液(含蔗糖-6-苯甲酯18g)，再加入40ml乙酸乙酯，其他操作同實施例1。經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后得到17.2g產(chǎn)品，HPLC分析表明產(chǎn)品中含三氯蔗糖-6-苯甲酯68wt％(11.7g,23.2mmol)，摩爾收率為58.1％。
實施例4，同實施例1反應裝置，加入50mlDMF、40ml乙酸乙酯，緩慢滴入35ml氯化亞砜，在滴加過程中溫度上升不劇烈，僅有很微量的酸性氣體放出，溶液由均一透明的溶液逐漸變?yōu)槿榘咨鞚嵋?，緩慢加熱至回流溫度，石蕊試紙檢測有大量酸性氣體放出，1小時后反應液變?yōu)辄S白色，回流3.5小時后變?yōu)樽睾谏?，停止加熱自然冷卻，靜置一夜后，生成大量細針狀白色結(jié)晶，該白色結(jié)晶即為氯化二甲基氯二亞甲胺鹽(即Vilsimier試劑)。
實施例5，同實施例1反應裝置，加入50mlDMF、40ml乙酸乙酯，緩慢滴入35ml氯化亞砜，緩慢加熱至回流?；亓?小時后，降溫、冰水浴條件下向其中滴加100ml蔗糖-6-乙酯的DMF溶液(含蔗糖-6-乙酯15g)，控制溫度不超過20℃，滴加完畢后緩慢升溫至83℃回流1小時，再30分鐘升溫至112℃回流兩小時，停止加熱，反應液經(jīng)中和及乙酸乙酯萃取處理后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到14.5g漿狀產(chǎn)品。HPLC分析表明產(chǎn)品中含三氯蔗糖-6-乙酯67wt％(9.7g,21.3mmol)，摩爾收率為53％。
權(quán)利要求
1.三氯蔗糖-6-酯制備新工藝，本發(fā)明特征在于，包括下列步驟(1)把蔗糖-6-酯溶解于溶劑中，向上述溶液中加入共溶劑，冰水浴并攪拌下滴加氯化亞砜，滴完緩慢加熱至75-85℃回流1-2小時，其中氯化亞砜與蔗糖-6-酯摩爾比為7.5-11∶1，溶劑與蔗糖-6-酯的體積重量比(ml/g)為4-10∶1，溶劑與共溶劑的體積比(ml/ml)為2-10∶1；(2)1小時內(nèi)緩慢升溫至105-125℃回流1-3小時；(3)冷至40℃以下用堿溶液中和至中性，過濾、萃取得三氯蔗糖-6-酯。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，萃取后脫色并濃縮得三氯蔗糖-6-酯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于，所述的蔗糖-6-酯為蔗糖-6-苯甲酯、蔗糖-6-乙酯；溶劑為含有N-甲酰基團的叔胺，如N-甲酰-哌啶、N-甲酰-嗎啉、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺；共溶劑為對本反應惰性的有機溶劑，如己烷、環(huán)己烷、苯、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、異丙醚、甲乙酮、乙酸乙酯。
4.如權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于，蔗糖-6-酯優(yōu)選蔗糖-6-乙酯，溶劑優(yōu)選N,N-二甲基甲酰胺，共溶劑優(yōu)選乙酸乙酯、環(huán)己烷。
全文摘要
三氯蔗糖－6－酯制備新工藝，包括下列步驟(1)把蔗糖－6－酯溶解于溶劑中，向上述溶液中加入共溶劑，冰水浴并攪拌下滴加氯化亞砜，滴完緩慢加熱至75－85℃，回流1－2小時，其中氯化亞砜與蔗糖－6－酯摩爾比為7.5－11∶1，溶劑與蔗糖－6－酯的體積重量比為4－10∶1，溶劑與共溶劑的體積比為2－10∶1；(2)1小時內(nèi)緩慢升溫至105－125℃回流1－3小時；(3)冷至40℃以下用堿溶液中和至中性，過濾、萃取得三氯蔗糖－6－酯。本發(fā)明操作簡單、安全，收率較高。
文檔編號C07H5/00GK1316428SQ0110662
公開日2001年10月10日 申請日期2001年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者劉曉真, 劉霏, 董海, 鄭心羽, 白偉, 楊業(yè)棟, 張秋紅 申請人:河南興泰科技實業(yè)有限公司