[发明专利]三氯蔗糖制备中氯化的方法

说明书

技术领域

本发明属精细化工领域，涉及一种人工合成的食品添加剂——三氯蔗糖，具体地说，涉及一种三氯蔗糖制备中氯化的方法。

背景技术

1.1、三氯蔗糖结构及特点

三氯蔗糖又名蔗糖素，化学名为4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧半乳蔗糖，是以蔗糖为原料合成得到的。其化学结构式如

三氯蔗糖是目前世界上高甜度甜味剂开发研究最高水平的产物，具有优良的性能，与其他高甜度甜味剂相比，三氯蔗糖具有以下优点：

1)甜度高，是蔗糖的600-800倍；

2)甜味纯正，没有任何异味或苦味，甜味特性曲线几乎与蔗糖重叠；

3)安全无毒无致癌、致畸等，没有任何安全毒理方面的疑问；

4)能量值为零，不会引起肥胖，可提供肥胖症患者、心血管疾病患者和老年人食用；

5)人体内不被吸收，不代谢，不会引起血糖波动，可供糖尿病人食用；

6)不会引起龋齿，对牙齿健康十分有利；

7)具有很好的稳定性和溶解性，可在任何食品配料系统和加工过程中使用；

8)表面张力低，适用范围十分广泛。

1.2、三氯蔗糖的研究现状

蔗糖分子中有八个羟基，三氯蔗糖是选择性地取代八个羟基中的三个羟基，取代的位置和构型都有特定的要求，如何保证取代的区域选择性是每种合成途径的关键所在，合成工作中还要考虑原料、产率、成本等诸多因素。三氯蔗糖的合成是以蔗糖为原料，将其4，1’，6’-位羟基由氯元素取代而制得。其早期合成工艺十分复杂，因为在蔗糖分子中其羟基官能团的反应活性为6，6’＞4＞1’＞其它位，若6-位羟基被氯元素取代，则不但不增加甜度，反而降低甜度或使该化合物变成苦味。所以合成三氯蔗糖的关键就是如何屏蔽6-位羟基使之不能被氯化而4，1’，6’羟基可被氯化。

1.3、氯化反应简介

目前各生产厂家或研究单位大都采用氯化亚砜与N，N-二甲基甲酰胺预先生成氯化试剂，再将蔗糖-6-乙酸酯/N，N-二甲基甲酰胺溶液向其中滴加进行氯化反应的工艺路线：

1)、氯化试剂制备往1000毫升反应烧瓶中加入N，N-二甲基甲酰胺150克，冷冻冷却至0℃以下，滴加160克氯化亚砜，约4小时滴完，反应烧瓶内温度自然升至10℃左右，搅拌1小时；其机理是如下：

2)、滴加蔗糖-6-乙酸酯当反应烧瓶中N，N-二甲基甲酰胺料液冷却到-10℃以下，开始滴加蔗糖-6-乙酸酯试剂，并且控制在0℃以下。约6-7小时滴完；

3)、氯化蔗糖-6-乙酸酯滴加结束后，反应烧瓶内温度升到0℃搅拌1小时，用2小时加热到80℃搅拌保温1小时，用1.5小时加热，升温到100℃搅拌保温1小时，再用1小时加热，升温到113℃搅拌保温2小时。实验中，通过阶段升温使O-烷基氯盐依次转变为蔗糖-6-乙酸酯的一氯、二氯、三氯代物，在参考相关文献的基础上，选择80℃，100℃及113℃三个温度分别进行一氯，二氯及三氯化反应，这个阶段升温的过程对形成目标中间产物三氯蔗糖-6-乙酸酯非常重要，因为氯原子依次引入，逐步增加了氯代产物的稳定性。

氯化反应原理：

其中a为

4)、中和反应在仔细控制pH和温度的情况下，用碱液中和，使三氯蔗糖-6-乙酸酯的其它羟基从O-烷基重新还原为羟基，再加酸调节pH至近中性，使氯代产物能稳定存在。

5)、萃取利用三氯蔗糖-6-乙酸酯在有机相中溶解度显著大于水相的特点，通过萃取的方法，将三氯蔗糖-6-乙酸酯转移至有机相中，再将其结晶出来，即可得到氯化中间产物—三氯蔗糖-6-乙酸酯。

发明内容

本发明的目的是提供一种易于操作、而且节能的三氯蔗糖制备中氯化的方法。

实现上述目的的技术方案是：一种三氯蔗糖制备中氯化的方法，其特征在于工艺步骤如下：

a、将N，N-二甲基甲酰胺放于反应容器里；

b、常温下滴加氯化试剂，所加的氯化试剂与N，N-二甲基甲酰胺的比例为1：2.5～7.5(摩尔比)，结束后搅拌1-2小时；

c、常温滴加蔗糖-6-乙酸酯；

d、直接加热升温；

e、常温滴加浓碱溶液中和；

f、经后处理后，分批加入有机溶剂萃取；

g、处理有机相，再精制即得三氯蔗糖氯化产物。

上述d步骤中的加热过程中温度只能升不能降，并在80℃、100℃、113℃分别保温1小时、1-1.5小时、2-2.5小时，最后温度不能超过115℃。