[发明专利]蔗糖-6-酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学品合成技术领域，特别涉及一种蔗糖-6-酯的合成方法。

背景技术

蔗糖-6-酯是人造甜味剂三氯半乳蔗糖(4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧半乳蔗糖)的合成中的重要中间体。在US-4950、US-5023、EP-0475619A、WO02/10180等专利文献中，已公开了一些使用有机锡合成蔗糖-6-乙酯的合成路线。具体地，其中WO02/10180公开的合成方法，方法步骤如下：

按照一定比例蔗糖、有机锡包含极性非质子溶剂例如N，N二甲基甲酰胺配置成第一反应液。

向第一反应液中加入能与水共沸但是不互溶的共沸剂例如环己烷，加热第一反应体系，冷却其中蒸发出的共沸蒸汽，分去其中水层，并且回流油层。反应回流一段时间得到几乎不含水的第二反应物。

向几乎不含水的第二反应物中加入羧酸酐，最终反应生成蔗糖-6-酯产品。

使用上述方法生产蔗糖-6-酯发现，在步骤a中反应生成蔗糖酰化是一个比较缓慢的过程，在常温25℃，不移除第一反应物水分的情况下，反应几乎不生成蔗糖与有机锡加合物，即使使用了共沸剂带水，生成几乎不含水的第二反应物也需30min-50min。反应时间的加长导致产物生成了对产品不利的深色产物。此外上述工艺中还残留了显著未反应的蔗糖，检测发现蔗糖含量为2.6％-8.4％。残留的蔗糖在后续的氯化过程中会生难以与三氯蔗糖-6-酯与三氯蔗糖分离的四氯蔗糖。

在WO2008/084197中公布了对WO02/10180合成方法的改进。WO2008/084197公开的方法包括：

(a)在非质子型溶剂例如N，N二甲基甲酰胺和有机锡的混合溶液中加入蔗糖形成第一反应物；

(b)通过有机烃类蒸汽例如环己烷，或者惰性气体例如氮气与第一反应物在塔中逆流接触，通过共沸与气体带出的形式，脱除第一反应物中的水，以提供几乎不含水的第二反应物；

(c)向上述第二反应物中加入羧酸酐，已得到第三反应物，在保持所述第三反应物足够制备蔗糖-6-酯的时间与温度。

上述方法在试运行中，第三反应物中蔗糖残留能减小到0.02％。

上述方法需要引入能够除去水的气体与溶剂蒸汽，且溶剂与汽体消耗量大，如环己烷有机蒸汽与蔗糖的进料重量比为20：1。

发明内容

基于此，需要提供一种生产效率、转化率、生产费用等方面均更优的蔗糖-6-酯制备方案。

为实现上述发明目的，发明人提供了一种蔗糖-6-酯的制备方法，包括如下步骤：

将混合反应物通过渗透汽化无机膜脱水设备，获得中间产物，其中，所述混合反应物包括蔗糖、非质子性溶剂和有机锡酰化促进剂；

在中间产物中加入羧酸酐，0-10℃反应2-5小时，获得蔗糖-6-酯产品。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，将混合反应物通过渗透汽化无机膜脱水设备的操作条件包括：

温度为50-100℃；

渗透膜的渗透侧绝压为10-3000Pa；

冷凝温度为零下50-零下5℃；以及

停留时间为1-20分钟。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，蔗糖与有机锡酰化促进剂的质量比为1:9-1:11。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，所述非质子溶剂为二甲基甲酰胺。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，蔗糖与二甲基甲酰胺的质量比为1:6-1:8。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，所述的有机锡酰化促进剂包括1,3-二酰氧基-1,1,3,3-四-烃基二锡氧烷或1,3-二酰氧基-1,1,3,3-四丁基二锡氧烷。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，所述羧酸酐为乙酸酐。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，所述渗透汽化无机膜脱水设备中作为脱水膜组件的无机膜包括分子筛膜、无定形二氧化硅膜、壳聚糖膜、PVA膜或海藻酸钠膜。

进一步地，所述的蔗糖-6-酯的制备方法中，所述渗透汽化无机膜脱水设备中作为脱水膜组件的无机膜为分子筛膜。

区别于现有技术，本发明在不引入共沸脱水剂与脱水气体的前提下，通过渗透膜蒸发的方法出去第一反应中的水分，实现一种更为简易的除水方法。