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三氯蔗糖的合成方法技术

技术编号:6704354 阅读:503 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于合成方法领域,特别是三氯蔗糖的合成方法领域。三氯蔗糖的合成方法,其特征在于,由酯化反应、氯化反应和三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基反应组成。本发明专利技术成功地解决了6-位羟基保护的问题,即用二丁基氧化锡选择性保护靠近6-位羟基的其它官能团,待6-位羟基成酯后,再将二丁基氧化锡取回。该方法巧妙,同时二丁基氧化锡回收几乎没有损失,大幅度地降低成本。最后的脱除6-位酯采用国内领先的酯交换反应,结晶温和,成品颜色雪白,一般纯度在99%以上,收率35-40%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合成方法领域,特别是领域。
技术介绍
三氯蔗糖化学名称是4. 1’. 6 ’ -三氯-4. 1’. 6 ’ -三脱氧半乳蔗糖。早期的合成基本上采用全基团保护法,一般做法是先将蔗糖的4,1' ,6'位成苯甲酸酯,随后将其它羟基全部保护起来,接着将4,1' ,6'位酯取掉,进行上氯取代,最后将其它5个羟基取掉。这种做法虽然能得到三氯蔗糖,但收率很低,一般在17%附近,且用到昂贵的试剂如三苯基磷、 甲醇钠等,成本非常高不适合工业化生产。最近几年比较流行的做法是采用半基团保护法, 即先保护6位羟基,再上氯,最后取掉6-位的保护基,这种方法操作很简单,但是由于6-位羟基保护比较难做,而且6-位的羟基又是影响三氯蔗糖甜度的重要官能团,因此做好这一步非常关键。原先的做法是将最活泼的4位羟基用苯甲酰酐酯化保护,后采取结构重排将 4位羟基保护基转移到6位羟基,从而达到保护6位羟基的目的。且现有的蔗糖-6-酯反应采用原甲酸三乙酯进行酰化,反应浓度低、周期长且转化率不高,一般蔗糖-6-酯产物收率在65-75 %,杂质较多,不易纯化。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的缺陷,提供一种新的。,其特征在于,由酯化反应、氯化反应和三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基反应组成;所述的酯化反应先将蔗糖加温到80 85度,溶解在3 5倍(与蔗糖相比的重量体积比,如无说明以下同)的N,N-二甲基甲酰胺中,降温到60 65度,加入 2. 5 5倍的环己烷作为反应介质以及75 90%重量比的二丁基氧化锡生成二丁基蔗糖螯合物,第一次回流脱水,共脱出含有N,N-二甲基甲酰胺的30 35%的液体(排除反应中产生的水,以促使反应向产物生成的方向移动),然后降温到-5-0°C,缓慢加入40 60% 的醋酐,控制滴加过程中的温度在0度以下,加完后在0°C保温1小时,即得到蔗糖-6-乙酸酯(纯度>95%,示差检测);向反应物中加入10%的水,静置分层,(上层为环乙烷醋酸锡溶液,下层为含有蔗糖-6-酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液;)分离上层液体,得到下层含有蔗糖-6-酯的N,N- 二甲基甲酰胺溶液,再向该溶液中加入2. 5倍的环己烷,于85 90度第二次回流脱水,脱水量为蔗糖的50% ;所述的氯化反应取上述含有蔗糖-6-酯的溶液,缓慢滴加到2. 5倍事先制备好的vissmer试剂中,滴加过程中控制温度在0度,滴加完成后, 分别在40-45°C、60-65°C、80-85°C各保温1. 5-3小时,产生4. 1,. 6,-三氯-6-酯蔗糖(经薄层层析检测,此时蔗糖-6-酯部分消失,4. 1’ .6’ -三氯-6-酯蔗糖部分出现。),再升温到113-115°C保温回流2-4小时(经薄层层析检测,此时蔗糖-6-酯彻底消失,4. 1’.6’_三氯-6-酯蔗糖全部出现。),缓慢降温到10°C附近,加碱中和至PH = 9 10. 5,真空蒸出 N,N- 二甲基甲酰胺(真空度彡0. 095mpa,水浴50_70°C ),加入6 8倍的水以及20-40% 重量比的氯化钠,12-20%重量比的活性炭,在70-90°C搅拌30分钟,过滤除去副产物,得母液;用4 20倍的乙酸丁酯分四次萃取母液中所含的4. 1’ . 6’ -三氯-6-酯蔗糖,合并有机相进行浓缩,再加入3倍的水、蔗糖量20-30%重量比的活性炭脱色;降至室温重结晶, 干燥后,得4,Γ ,6'-三氯蔗糖-6-乙酸酯(收率70-80%,纯度98%,HPLC),晶体明显(晶体为细针状);三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基反应将上述得到的4,1' ,6'-三氯蔗糖-6-乙酸酯溶在1 4倍的甲醇中,加入与三氯蔗糖-6-乙酸酯3%重量比的三乙胺, 30-45°C保温反应3小时(薄层分析可见已经全部转化为三氯蔗糖),反应结束后,加入蔗糖量10%重量比的活性炭进行脱色处理,然后将母液蒸除到一半体积时,快速加入醋酸丁酯 30ml,如此反复3 5次直至出现结晶,降温到20-25°C,过滤、干燥,得纯品三氯蔗糖晶体, 纯度HPLC 彡99% ;收率45%。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是成功地解决了 6-位羟基保护的问题,即用二丁基氧化锡选择性保护靠近6-位羟基的其它官能团,待6-位羟基成酯后,再将二丁基氧化锡取回。该方法巧妙,同时二丁基氧化锡回收几乎没有损失,大幅度地降低成本。在氯化过程中采用三光气得到的三氯-6-酯收率高,一般收率可到60 %,纯度在98 %以上,最后的脱除6-位酯采用国内领先的酯交换反应,结晶温和,成品颜色雪白,一般纯度在99 %以上,收率35-40% ο反应式如下酯化反应式氯化反应式OAcOHBTCO OHOHDMF蔗糖-6-乙酸酯yOAc __ Cl碱—三氯庶糖-6·乙酸酯4 权利要求1.,其特征在于,由酯化反应、氯化反应和三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基反应组成;所述的酯化反应先将蔗糖加温到80 85度,溶解在3 5倍的N,N- 二甲基甲酰胺中,降温到60 65度,加入2. 5 5倍的环己烷作为反应介质以及75 90% 重量比的二丁基氧化锡生成二丁基蔗糖螯合物,第一次回流脱水,然后降温到-5-0°C,缓慢加入40 60%的醋酐,控制滴加过程中的温度在0度以下,加完后在0°C保温1小时,即得到蔗糖-6-乙酸酯;向反应物中加入10%的水,静置分层,分离上层液体,得到下层含有蔗糖-6-酯的N,N- 二甲基甲酰胺溶液,再向该溶液中加入2. 5倍的环己烷,于85 90度第二次回流脱水;所述的氯化反应取上述含有蔗糖-6-酯的溶液,缓慢滴加到2. 5倍事先制备好的vissmer试剂中,滴加过程中控制温度在0度,滴加完成后,分别在40-45°C、60-65°C、 80-85°C各保温1.5-3小时,产生4. 1,.6,-三氯-6-酯蔗糖,再升温到113_115°C保温回流2-4小时,缓慢降温到10°C附近,加碱中和至PH = 9 10. 5,真空蒸出N,N-二甲基甲酰胺,加入6 8倍的水以及20-40%重量比的氯化钠,12-20%重量比的活性炭,在70-90°C 搅拌30分钟,过滤除去副产物,得母液;用4 20倍的乙酸丁酯分四次萃取母液中所含的 4. 1’. 6’ -三氯-6-酯蔗糖,合并有机相进行浓缩,再加入3倍的水、蔗糖量20-30%重量比的活性炭脱色;降至室温重结晶,干燥后,得4,1' ,6'-三氯蔗糖-6-乙酸酯;所述的三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基反应将上述得到的4,1' ,6'-三氯蔗糖-6-乙酸酯溶在1 4 倍的甲醇中,加入与三氯蔗糖-6-乙酸酯3%重量比的三乙胺,30-45°C保温反应3小时,反应结束后,加入蔗糖量10%重量比的活性炭进行脱色处理,然后将母液蒸除到一半体积时, 快速加入醋酸丁酯30ml,如此反复3 5次直至出现结晶,降温到20-25°C,过滤、干燥,得纯品三氯蔗糖晶体。2.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述的酯化反应中的真空蒸出N,N-二甲基甲酰胺的条件是真空度彡0. 095mpa,水浴50_70°C。3.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述的酯化反应中的第一次回流脱水,共脱出含有N,N-二甲基甲酰胺的30 35%的液体。4.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述的酯化反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三氯蔗糖的合成方法,其特征在于,由酯化反应、氯化反应和三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基反应组成;所述的酯化反应:先将蔗糖加温到80~85度,溶解在3~5倍的N,N-二甲基甲酰胺中,降温到60~65度,加入2.5~5倍的环己烷作为反应介质以及75~90%重量比的二丁基氧化锡生成二丁基蔗糖螯合物,第一次回流脱水,然后降温到-5-0℃,缓慢加入40~60%的醋酐,控制滴加过程中的温度在0度以下,加完后在0℃保温1小时,即得到蔗糖-6-乙酸酯;向反应物中加入10%的水,静置分层,分离上层液体,得到下层含有蔗糖-6-酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液,再向该溶液中加入2.5倍的环己烷,于85~90度第二次回流脱水;所述的氯化反应:取上述含有蔗糖-6-酯的溶液,缓慢滴加到2.5倍事先制备好的vissmer试剂中,滴加过程中控制温度在0度,滴加完成后,分别在40-45℃、60-65℃、80-85℃各保温1.5-3小时,产生4.1’.6’-三氯-6-酯蔗糖,再升温到113-115℃保温回流2-4小时,缓慢降温到10℃附近,加碱中和至PH=9~10.5,真空蒸出N,N-二甲基甲酰胺,加入6~8倍的水以及20-40%重量比的氯化钠,12-20%重量比的活性炭,在70-90℃搅拌30分钟,过滤除去副产物,得母液;用4~20倍的乙酸丁酯分四次萃取母液中所含的4.1’.6’-三氯-6-酯蔗糖,合并有机相进行浓缩,再加入3倍的水、蔗糖量20-30%重量比的活性炭脱色;降至室温重结晶,干燥后,得4,1′,6′-三氯蔗糖-6-乙酸酯;所述的三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基反应:将上述得到的4,1′,6′-三氯蔗糖-6-乙酸酯溶在1~4倍的甲醇中,加入与三氯蔗糖-6-乙酸酯3%重量比的三乙胺,30-45℃保温反应3小时,反应结束后,加入蔗糖量10%重量比的活性炭进行脱色处理,然后将母液蒸除到一半体积时,快速加入醋酸丁酯30ml,如此反复3~5次直至出现结晶,降温到20-25℃,过滤、干燥,得纯品三氯蔗糖晶体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李罡
申请(专利权)人:李罡
类型:发明
国别省市:12

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