一种三氯蔗糖的分离和纯化方法技术

本发明专利技术公开了一种三氯蔗糖的分离和纯化方法，其主要步骤为：（１）制备三氯蔗糖溶液；（２）将三氯蔗糖溶液通过大孔吸附树脂床吸附；（３）用去离子水洗涤大孔吸附树脂床；（４）用解吸附溶剂洗脱三氯蔗糖；（５）纯化三氯蔗糖。或者：（１）制备三氯蔗糖－６－酯；（２）将三氯蔗糖－６－酯溶液通过大孔吸附树脂床吸附；（３）用去离子水和洗脱溶剂洗涤大孔吸附树脂床；（４）用解吸附溶剂洗脱三氯蔗糖－６－酯；（５）纯化三氯蔗糖－６－酯；（６）三氯蔗糖－６－酯转化成三氯蔗糖；（７）纯化三氯蔗糖。本发明专利技术工艺简单，操作方便，收率高，生产成本低，同时避免了大量使用毒性大和安全性差的有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学分离和纯化
，尤其是一种三氯蔗糖的分离和纯化 领域。
技术介绍
三氯蔗糖，化学名为4， 1' , 6'-三氯-4， 1' ， 6'-三脱氧半乳糖蔗糖， 英文名为4， 1' ，6' -trichloro-4， 1/ ,6' -trideoxygalac tosucrose ， 是 一种高甜度，无热量的甜味剂，其主要的化学合成方法有单基团保护法和全基团 保护法二种。单基团保护法是以蔗糖为原料，先将蔗糖6位羟基保护起来，形 成蔗糖-6-酯如蔗糖-6-乙酸酯或蔗糖-6-苯甲酰酯，然后将其4， 1'和6'位羟 基选择性氯化，形成三氯蔗糖-6-酯，最后脱去6位保护基团，形成三氯蔗糖。已公开的蔗糖-6-酯的合成方法较多，如美国专利US4， 889， 928; US5， 449， 722;中国专利03126655. X;中国专利200710014401. 2;中国专200710131822. 3; 中国专利200710172558. 8报道的乙酯法和美国专利US4， 950， 746; US5, 023， 329;中国专利200710037102. 0报道的二丁基氧化锡法。已公开的蔗糖-6-酯选择性氯化方法较多，如磺酰氯法(美国专利US4， 380， 476),氯化亚砜一吡啶法(美国专利US4， 977， 254)，三苯基磷法(美国专利 US4， 362， 869)和Vilsmeier试剂法(美国专利US4， 980， 463)。其中Vilsmeier 试剂法的方法在一定温度条件下，在N-酰胺类化合物反应介质中，蔗糖-6-酯 与Vilsmeier试剂反应生成三氯蔗糖-6-酯，加碱调节反应溶液的PH至9，并保 持数分钟，使蔗糖-6-酯除被氯取代的三个位置外的其它位置恢复原来的羟基， 最后用酸调至PH 5^7。Vilsmeier试剂法得到的氯化反应溶液是由三氯蔗糖-6_酯,盐，氯化副产物， N-酰胺类化合物反应介质和水组成的混合溶液，从如此复杂的混合溶液中分离和 制备高纯度的三氯蔗糖，技术上极具挑战性。大孔吸附树脂是20世纪60年代发展起来的一种具有多孔立体结构的人工合成聚合物。它的分离原理主要是依靠自身与被吸附分子之间的范德华引力，通过 巨大的比表面积实现物理吸附，尤其对于水溶性化合物的分离由独特成效，且有 选择性好、吸附容量大、再生处理方便、吸附迅速，解吸容易、效果可靠等优点。 目前已有的三氯蔗糖的分离和纯化技术路线有二种(1)用有机溶剂从所述混合溶液或预先除去所述混合溶液中的N-酰胺类化合物反应介质的水溶液中萃取出三氯蔗糖-6-酯，并进一步纯化，再脱去其6位保护基团，分离和纯化三氯蔗糖，如美国专利US4，980，463;美国专利US5, 530， 106。 (2)在所述混合溶液 或预先除去所述混合溶液中的N-酰胺类化合物反应介质的水溶液中直接脱去三 氯蔗糖-6-酯上的6位保护基团，有机溶剂萃取出三氯蔗糖，再进一步纯化，如 美国专利US5， 498,709。这些分离纯化方法存在以下不足(1)工艺繁琐，步骤多，效率低；(2) 大量使用单一或复合有机溶剂，回收困难，损耗大；(3)产品收率低，成本高。
技术实现思路
本专利技术克服了上述现有技术的不足，提供了一种工艺简单，操作方便，生 产成本低，收率高的三氯蔗糖的分离纯化方法。，其特征在于该方法通过以下步骤实现 (1)三氯蔗糖溶液的制备在N-酰胺类化合物反应介质中，蔗糖-6-酯与 Vilsmeier试剂反应生成三氯蔗糖-6-S旨，然后加氢氧化钠水溶液调pH至11 13，三氯蔗糖-6-酯充分转化为三氯蔗糖后用稀盐酸中和至pH二5 7,活性炭脱 色，所得溶液中碳水化合物含量为1 5 (wt)%，在此过程屮，可以预先用蒸汽 蒸馏法除去N-酰胺类化合物反应介质；(2) 吸附三氯蔗糖溶液在室温条件下以1BV/h速度通过大孔吸附树脂床 吸附，大孔吸附树脂可以是非极性吸附树脂如D101及其同性质的大孔吸附树脂， 也可以是弱极性吸附树脂如AB8及其同性质的大孔吸附树脂；其中所述D101树 脂粒度O. 25 0. 84mm,相对比表面积500 550m2/g，平均孔径90 100A;所述 AB8树脂:粒度O. 315 1. 25mm,相对比表面积480 520mVg,平均孔径130 l織(3) 去离子水洗涤大孔吸附树脂床去离子水于室温条件下以3BV/h速度洗涤大孔吸附树脂床至洗涤液点样于薄层层析板上，用10%硫酸乙醇溶液喷雾， 100。C烘15分钟，斑点不显色；(4) 解吸附解吸附溶剂于室温下以2BV/h速度洗脱吸附在树脂床上的三氯蔗糖，所述解吸附溶剂为有机溶剂去离子水(v/v) :1: 200 60: 200，所述有机溶剂选自甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇和丙酮之任一种或者两种的混合物；(5) 纯化三氯蔗糖通过50 60。C真空浓縮、活性炭脱色、有机溶剂萃取，并在水或者非水介质中结晶的过程对三氯蔗糖进行纯化。所述的，其特征为步骤(4)所述的有机溶 剂与去离子水的体积百分比优选3: 20。所述的，其特征为步骤(4)所述的有机溶剂优选乙醇。一种三氯蔗糖的分离方法和纯化方法，其特征在于该方法通过以下步骤实现(1)三氯蔗糖-6-酯溶液的制备在N-酰胺类化合物反应介质中，蔗糖-6-酯与Vilsmeier试剂进行选择性氯化反应生成三氯蔗糖-6-酯，加氢氧化钠水溶 液调pH至9，剧烈搅拌3分钟，加稀盐酸调pH至6 7，活性炭脱色，所得溶 液中碳水化合物含量为1 5 (wt) %;(2) 大孔吸附树脂吸附将步骤(1)制备的三氯蔗糖-6-酯溶液于室温条 件下以lBV/h速度通过大孔吸附树脂床吸附，所述大孔吸附树脂为非极性大孔吸 附树脂如D101及其同性质的大孔吸附树脂，也可以是弱极性吸附树脂如AB8及 其同性质的大孔吸附树脂；其中所述D101树脂粒度0. 25 0. 84mm，相对比表面 积500 550mVg，平均孔径90 100A;所述AB8树脂粒度0. 315 1. 25mm，相 对比表面积480 520m2/g，平均孔径130 140A;(3) 洗涤大孔吸附树脂床去离子水于室温条件下以3BV/h速度洗涤大孔 吸附树脂床至洗涤液点样于薄层层析板上，用10%硫酸乙醇溶液喷雾，IO(TC烘 15分钟，斑点不显色，然后用洗脱溶剂于室温条件下以2BV/h速度洗脱吸附在大 孔吸附树脂床上的杂质，所述洗脱溶剂为有机溶剂去离子水(v/v) =1: 200 100: 200;所述有机溶剂选自甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇和丙酮之任一种或者两种的混合物；(4) 解吸附解吸附溶剂于室温条件下以2BV/h速度洗脱吸附在树脂床上 的三氯蔗糖-6-酯，所述解吸附溶剂为有机溶剂去离子水(VAO =1: 20 18:20，所述有机溶剂选自甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇和丙酮之任一种或者两种的混 合物；(5) 纯化三氯蔗糖-6-酯通过50 60r真空浓缩、活性炭脱色、结晶和重结晶的过程对三氯蔗糖-6-酯进行纯化；(6) 三氯蔗糖-6-酯转化为三氯蔗糖三氯蔗糖-6-酯在水或非水介质中加 碱脱去6位保护基团转化成三氯蔗糖；(7) 纯化三氯蔗糖通过50 6(TC真空浓縮、活性炭脱色、有机溶剂萃取，并在水或者非水介质中结晶的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氯蔗糖的分离和纯化方法，其特征在于该方法通过以下步骤实现：　（１）三氯蔗糖溶液的制备：在Ｎ－酰胺类化合物反应介质中，蔗糖－６－酯与Ｖｉｌｓｍｅｉｅｒ试剂进行选择性氯化反应生成三氯蔗糖－６－酯，然后加氢氧化钠水溶液调ｐＨ至１１～１ ３，使三氯蔗糖－６－酯充分转化为三氯蔗糖后用稀盐酸中和至ｐＨ＝５～７，活性炭脱色，所得溶液中碳水化合物含量为１～５（ｗｔ）％；　（２）吸附分离：三氯蔗糖溶液在室温条件下以１ＢＶ／ｈ速度通过大孔吸附树脂床，所述大孔吸附树脂为非极性大孔吸 附树脂或者弱极性大孔吸附树脂；　（３）去离子水洗涤大孔吸附树脂床：去离子水于室温条件下以３ＢＶ／ｈ速度洗涤大孔吸附树脂床至洗涤液点样于薄层层析板上，用１０％硫酸乙醇溶液喷雾，１００℃烘１５分钟，斑点不显色；　（４）解吸附：解吸附 溶剂于室温条件下以２ＢＶ／ｈ速度洗脱吸附在树脂床上的三氯蔗糖，所述的解吸附溶剂为有机溶剂∶去离子水（ｖ／ｖ）＝１∶２００～６０∶２００；　（５）纯化三氯蔗糖：通过５０～６０℃真空浓缩、活性炭脱色、有机溶剂萃取，并在水或者非水介质中结晶 的过程对三氯蔗糖进行纯化。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪元，
申请(专利权)人：吴洪元，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]