[发明专利]用于生产蔗糖-6-酯的低温、单一溶剂方法

说明书

技术领域

本发明涉及蔗糖-6-酯以及制备蔗糖-6-酯的方法。特别是，本发明涉及制备蔗糖-6-酯的方法，在所述方法中，在不超过约80℃的温度除去反应的水。

背景技术

三氯半乳蔗糖(4，1′，6′-三氯-4，1′，6′-三脱氧半乳蔗糖(galactosucrose))，即一种能够用于多种食物和饮料应用中的高强度甜味剂，是一种具有如下分子结构的半乳蔗糖：

三氯半乳蔗糖

三氯半乳蔗糖由蔗糖通过将4，1′和6′位的羟基转化为氯基制得。在这一过程中，在4位的立体化学构型是反转的。

在一种由蔗糖制备三氯半乳蔗糖的方法中，先将蔗糖转化为蔗糖-6-酯，例如蔗糖-6-乙酸酯或蔗糖-6-苯甲酸酯。通过与氯化剂和叔酰胺反应，将蔗糖-6-酯氯化，且将所得反应混合物加热，随后用碱水溶液猝灭。将得到的4，1′，6′-三氯-4，1′，6′-三脱氧半乳蔗糖酯(三氯半乳蔗糖-6-酯)转化为三氯半乳蔗糖，随后将三氯半乳蔗糖提纯和分离。

Sankey，美国专利5,470,969；Vernon，EP 0475619；Clark，美国专利6,939,962；和White，EP 0776903，公开了合成蔗糖-6-酯的方法，其公开的内容均通过引用结合在此。由Clark公开的方法包括：(a)在一种极性非质子溶剂中，例如N，N-二甲基甲酰胺中，将蔗糖与有机锡类酰化促进剂反应，同时持续地添加能够通过共馏除去水的非极性助溶剂，并且通过共馏除去水，从而提供基本上不含水的反应混合物，继而(b)向所述反应混合物中加入羧酸酐，并将得到的反应混合物保温且保持足以制备蔗糖-6-酯的时间段。典型的所述非极性助溶剂是烃，例如环己烷、正-庚烷、甲苯、或异辛烷。

这一方法需要大量的非极性助溶剂，在添加前必须对所述非极性助溶剂进行干燥，而后为了再利用，必须回收并再干燥所述非极性助溶剂。步骤(a)在碳水化合物可发生分解(即使在相对较短仅20-30分钟的反应时间的情况下)的温度区域中进行。因为所述非极性助溶剂能够导致蔗糖的沉淀，所以非极性助溶剂的存在限制了在这一方法中所能使用的最大蔗糖浓度。此外，残留在蔗糖-6-酯产物中的未反应的蔗糖能够在后续的氯化步骤中产生不期望得到的且难以除去的四氯化物。因此，需要没有这些缺点的由蔗糖形成蔗糖-6-酯的方法。

Micinski，PCT专利申请公布号WO2008/084197，公开了一种合成蔗糖-6-酯的方法，包括：(a)形成第一反应混合物，其包含蔗糖、极性非质子溶剂例如N，N-二甲基甲酰胺、和有机锡类酰化促进剂；(b)在足以提供基本不含水的第二反应混合物的温度、压力和停留时间下，通过以一种连续逆流的方式，将所述第一反应混合物与能够除去水的气体或溶剂蒸气接触，从中除去水；继而(c)向所述第二反应混合物中加入羧酸酐，以得到第三反应混合物，并将所述第三反应混合物保温且保持足以制备蔗糖-6-酯的时间。

这一方法需要使用能够除去水的气体或溶剂蒸气。根据本发明，出人意料地发现，使用能够除去水的气体或溶剂蒸气是没有必要的，并且实现了一种更为简易的方法。

发明内容

本发明是一种生产蔗糖-6-酯的方法。在一个方面，本发明是一种方法，所述方法按顺序包括下列步骤：

(a)提供第一反应混合物，所述第一反应混合物包含蔗糖、极性非质子溶剂、和有机锡类酰化促进剂；

(b)从所述第一反应混合物中除去水，以提供基本不含水的第二反应混合物，以及

(c)向所述第二反应混合物中加入羧酸酐，以提供第三反应混合物，从而制备蔗糖-6-酯；

其中：

在步骤(b)期间不加入非极性助溶剂；且

在步骤(b)中，温度不超过约80℃。

在本发明的一个方面，在步骤(b)期间，通过在减压下蒸馏水和所述极性非质子溶剂，从而除去水。在本发明的一个方面，在步骤(a)和(b)中，所述第一反应混合物和/或所述第二反应混合物基本上由蔗糖、极性非质子溶剂、有机锡类酰化促进剂、和/或它们的反应产物组成。在本发明的一个方面，所述有机锡类酰化促进剂是1，3-二乙酰氧基-1，1，3，3-四丁基二锡氧烷(二锡氧烷二乙酸酯或DSDA)。在本发明的一个方面，所述极性非质子溶剂是N，N-二甲基甲酰胺。在本发明的一个方面，所述羧酸酐是乙酸酐且所述蔗糖-6-酯是蔗糖-6-乙酸酯。在本发明的一个方面，步骤(c)在10℃以下进行。