專利名稱：合成三氯乙酰蔗糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三氯乙酰蔗糖的生產(chǎn)技術(shù)，具體地說是一種用于合成三氯 乙酰蔗糖的方法及所用的催化劑。
背景技術(shù)：
三氯乙酰蔗糖是優(yōu)良甜味劑——三氯蔗糖的關(guān)鍵中間體，而氯化工藝又是 合成三氯蔗糖的關(guān)鍵工藝，直接決定著后處理工藝及產(chǎn)品質(zhì)量、收率。
原工藝為6-乙酰蔗糖溶解于吡啶中，攪拌下滴加于含有氯化亞砜和1, 2-
三氯乙烷的混合物中，升溫至112 12rC反應(yīng)2.0 3.5小時，中和、萃取、濃縮 得到含有乙酰三氯蔗糖的粘狀物，經(jīng)脫乙酰反應(yīng)后得到三氯蔗糖粗品，含量86% 左右，總收率約20%左右。
原工藝以吡啶為催化劑，氯化亞砜為氯化劑，存在以下問題
1、 反應(yīng)需要較高的反應(yīng)溫度(112 12rC)，炭化嚴(yán)重，副反應(yīng)較多，導(dǎo)致
反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜，后處理困難，直接影響反應(yīng)收率及產(chǎn)品質(zhì)量。
2、 作為催化劑的吡啶用量大，約為6-乙酰蔗糖的1.8倍，又自身與氯化亞 砜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生粘狀土黃色的吡啶雙鹽，難以回收利用，增加產(chǎn)品成本。
3、 吡啶有一種使人不適的特殊臭味，大量使用造成操作環(huán)境惡劣。
4、 利用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的三氯蔗糖，含量一般只能達(dá)到91~92%，需要經(jīng)過
多次精制。
原合成路線:
<formula>formula see original document page 3</formula>
4,1' ， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖
說明
①(CH30)3C-CH3為原乙酸三甲酉旨;② H2Q為水；
③ DMF為N，N-二甲基甲酰胺；
④ t-Bu-NH2為特丁胺；
S0CI2為氯化亞砜；
⑥ Py「為吡啶；
⑦ CH2CICHCI2為三氯乙烷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種合成三氯乙酰蔗糖的方法，以提高產(chǎn)品的收率 及純度。
本發(fā)明基于對乙酰三氯蔗糖合成工藝的研究，通過使用高效催化劑DMAP， 降低了反應(yīng)溫度(l(TC左右)，解決了原工藝中存在的副反應(yīng)多，徹底革除了吡 啶等難于回收的原料，使反應(yīng)產(chǎn)物純度提高，從而簡化了反應(yīng)后處理，大幅度 提高了產(chǎn)品收率，降低了成本。
所述反應(yīng)過程如下:
HO
4，l',6'-三氯-6-乙酰蔗糖
其中
① (CH30)3C-CH3為原乙酸三甲酯；
② H2Q為水；
◎ DMF為N，N-二甲基甲酰胺；
④ t-Bu-MH2為特丁胺；
⑤ S0CI2為氯化亞砜；
⑥ DMAP為4-二甲胺基吡啶；
⑦ CH2CICHCI2為三氯乙烷。
操作時，在6-乙酰蔗糖DMF溶液中加入DMAP， DMAP的加入量為6-乙 酰蔗糖重量的0.1~50%;在常溫下，攪拌滴加SOCl2;滴加結(jié)束后，緩慢升溫至 102~105°C，反應(yīng)3.0 5.5小時，反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)液中加入堿，中和至中性， 經(jīng)萃取、濃縮、結(jié)晶，得到三氯蔗糖，總收率為32~50%， 4， I', 6'-三氯蔗糖的含量為98.5%以上。
催化劑的簡稱為DMAP，化學(xué)名稱為4-二甲氨基吡啶，分子式C7H1()N2
結(jié)構(gòu)式 H3CHJ_eH3
本發(fā)明的特點是在合成路線中，催化劑4-二甲氨基吡啶(DMAP)的用 量僅為6-乙酰蔗糖的0.1-50.0%，反應(yīng)溫度為102~105°C，反應(yīng)時間為3.5~5.5 小時。
由于DMAP有較高的催化反應(yīng)活性，因此用量大大減少，反應(yīng)溫度減低l(TC 左右，減少了副反應(yīng)的發(fā)生，使反應(yīng)產(chǎn)物純度提高，簡化了反應(yīng)后處理，使產(chǎn) 品的總收率從原來的20%左右提高到32~50%。另外利用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的產(chǎn) 品中三氯-6-乙酰蔗糖的含量一般能達(dá)到96%以上，三氯蔗糖的含量達(dá)到98.5% 以上。
具體實施例方式
實例一
取50g蔗糖經(jīng)乙酰化、濃縮、結(jié)晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.2g， 在常溫下攪拌滴加SOCl2 120ml，加完后緩慢升溫至105'C反應(yīng)5.5h，冷卻下用 10%NaOH溶液調(diào)pH至中性。減壓回收DMF至殘留物呈糊狀，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，經(jīng)過減 壓濃縮后，自然冷卻至常溫的過程中結(jié)晶，再經(jīng)過抽濾干燥后，得4， l'， 6'-三 氯-6-乙酰蔗糖粗品35g。所述粗品用醋酸乙酯150ml重結(jié)晶，再抽濾，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 為97.3%，折算三氯蔗糖總收率46.4%。
實例二
取50g蔗糖經(jīng)乙?；饪s、結(jié)晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.2g， 攪拌冷卻下滴加120ml的S0Cl2和500ml的1， 2， 2-三氯乙烷的混合物，加完 后緩慢升溫至102 105'C反應(yīng)5.5h，冷卻下用10^NaOH溶液調(diào)pH至中性，靜 止分層得三氯乙垸相，水相用醋酸乙酯150mlx3次萃取，合并有機(jī)相，濃縮、 結(jié)晶、干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品32g。用醋酸乙酯150ml重結(jié)晶， 抽濾、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 糖總收率43.2°/。。
實例三
取150g蔗糖經(jīng)乙?；?、濃縮、結(jié)晶后，加入DMF1500ml，加入DMAP5g， 攪拌冷卻下滴加S0C12 300ml，加完后逐步升溫至102 105'C反應(yīng)5.5h，冷卻 下用10XNaOH溶液調(diào)pH至中性，減壓濃縮至糊狀，加入熱水1000ml溶解后， 用醋酸乙酯200mlx5次萃取，合并醋酸乙酯相，濃縮、冷卻、結(jié)晶、抽濾、干 燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品109g。用醋酸乙酯450ml重結(jié)晶，抽濾、 干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖成品91g。用甲醇300ml溶解，加入甲醇鈉5g于25'C進(jìn)行脫酰反應(yīng)3h，用15XHCl溶液調(diào)pH至中性，加入活性炭5g至 回流脫色30min，過濾、濃縮至干，加入無水乙醇500ml加熱溶解，過濾、濃縮、 冷卻、結(jié)晶、抽濾、干燥后得4， I', 6'-三氯蔗糖成品78g，含量99.3%，折算 三氯蔗糖總收率40.3%。 實例四
取50g蔗糖經(jīng)乙?；?、濃縮、結(jié)晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.5g， 攪拌冷卻下通入氮氣，并滴加SOCl2120ml，加完后，逐漸升溫至102~105°C， 反應(yīng)4.5h，經(jīng)后處理，干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品32g，含量98.2%， 折算三氯蔗糖總收率49.5%。
實例五
取50g蔗糖經(jīng)乙?；?、濃縮、結(jié)晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.5g， 攪拌冷卻下通入氮氣，并滴加SOCl2100ml和1， 2-三氯乙烷500ml的混合液， 加完后逐漸升溫至102 105。C反應(yīng)5.5h，經(jīng)后處理，干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品30.5g，含量98.4%，折算三氯蔗糖總收率47.2%。
實例六
取50g蔗糖經(jīng)乙?；?、濃縮、結(jié)晶后，加入DMF500ml，加入DMAP1.5g， 攪拌冷卻下滴加SOCl2100ml和1， 2-三氯乙烷500ml的混合液，加完后逐漸升 溫至102 105'C反應(yīng)5.5h，經(jīng)后處理，干燥后得4， l'， 6'-三氯-6-乙酰蔗糖粗品 29g，含量97.6%，折算三氯蔗糖總收率44.9%。
權(quán)利要求
1、合成三氯乙酰蔗糖的方法，其特征是將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份催化劑4-二甲胺基吡啶；然后在常溫下，攪拌滴加1.5～3.0份的SOCl2；滴加結(jié)束后，緩慢升溫至95～110℃，反應(yīng)2.0～8小時；反應(yīng)結(jié)束后，在所述反應(yīng)液中加入堿，中和至反應(yīng)液呈中性；最后經(jīng)過常規(guī)的萃取、濃縮、結(jié)晶，得到4，1’，6’-三氯蔗糖；所述反應(yīng)過程如下其中(CH3O)3C-CH3為原乙酸三甲酯；H2O為水；DMF為N，N-二甲基甲酰胺；t-Bu-NH2為特丁胺；SOCl2為氯化亞砜；DMAP為4-二甲胺基吡啶；CH2ClCHCl2為三氯乙烷。
2、 如權(quán)利要求1所述合成三氯乙酰蔗糖的方法，其特征是所述催化劑為 4-二甲氨基吡啶，分子式C7H1()N2，結(jié)構(gòu)式H3C-N-CH3 <formula>formula see original document page 2</formula>
3、 如權(quán)利要求1所述合成三氯乙酰蔗糖的方法，其特征在于，所述堿包括燒堿、純堿或氨水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三氯乙酰蔗糖的生產(chǎn)技術(shù)，具體地說是一種用于合成三氯乙酰蔗糖的方法及所用的催化劑。本發(fā)明基于對乙酰三氯蔗糖合成工藝的研究，通過使用高效催化劑DMAP，降低了反應(yīng)溫度(10℃左右)，解決了原工藝中存在的副反應(yīng)多，徹底革除了吡啶等難于回收的原料，使反應(yīng)產(chǎn)物純度提高，從而簡化了反應(yīng)后處理，大幅度提高了產(chǎn)品收率，降低了成本。本發(fā)明可以提高產(chǎn)品的收率及純度。
文檔編號B01J31/02GK101560228SQ200910027978
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者周瑞明 申請人:周瑞明