蔗糖-6-酯及三氯蔗糖的合成方法CN201010504715.2

蔗糖-6-乙酯制备三氯蔗糖的工艺冷一欣;张兆;黄春香;刘晓成;王兴康【摘要】以蔗糖-6-乙酯为原料,Vilsmeier试剂为氯化剂,对蔗糖-6-乙酯进行选择性氯化,制得三氯蔗糖-6-乙酯,在碱性条件下脱除乙酰基,制得三氯蔗糖.考察了反应温度、反应时间对氯化反应的影响,碱的种类、反应温度和pH值对脱乙酰基反应的影响.研究结果表明:在110℃条件下,蔗糖-6-乙酯与Vilsmeier试剂反应2h,兰氯蔗糖-6-乙酯收率较好,为51.9%；在-10℃条件下,用KOH溶液调节pH=9,反应4h得到三氯蔗糖,收率为80.2%.产物结构经IR、1H NMR、13CNMR表征分析.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(023)002【总页数】4页(P20-23)【关键词】蔗糖-6-乙醇;Vilsmeier试剂;三氯蔗糖-6-乙醇;三氯蔗糖【作者】冷一欣;张兆;黄春香;刘晓成;王兴康【作者单位】常州大学石油化工学院,江苏常州213164;常州大学石油化工学院,江苏常州213164;常州大学石油化工学院,江苏常州213164;常州大学石油化工学院,江苏常州213164;常州大学石油化工学院,江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】TQ207三氯蔗糖是目前世界上性能最为优良的高甜度食品甜味剂之一，是1976年英国HoughL教授在进行蔗糖的卤代实验时发现的[1]，具有甜度大、甜味特性好及不被人体吸收等特点[2，3]。

三氯蔗糖在水中溶解度较大，且溶解时不产生气泡，因此广泛应用于碳酸饮料中[4-6]。

三氯蔗糖的合成方法主要有全基团保护法、酶-化学法和单基团保护法[7-10]。

全基团保护法合成反应过程繁琐、反应条件复杂、所需控制的因素较多；酶-化学法原料成本较高、设备利用率低；单基团保护法合成路线短，投资少，产率较高，是较好的合成方法。

在单基团保护法中，蔗糖-6-乙酯反应制备三氯蔗糖-6-乙酯是该合成路线的技术关键步骤。

三氯蔗糖氯蔗糖是以蔗糖为原料经氯代而制得的一种非营养型强力甜味剂，其化学名4，1’，6’—三氯—4，1’，6’—三脱氧半乳型蔗糖，是一种白色粉末状产品，极易溶于水（溶解度28.2克，20oC），水溶液澄清透明，其甜度是蔗糖的400～800倍。

1.三氯蔗糖的合成方法三氯蔗糖是将蔗糖分子中位于4、1’和6’三个位置上的羟基用氯原子取代而得。

蔗糖分子中一共有8个羟基，要将其中特定位置上的3个羟基通过选择性氯化而取代，而其它位置上的羟基不发生变化，当然是很困难的，又因为各个位置上的羟基的反应活性大小不一，使得三氯蔗糖的合成更为困难。

目前三氯蔗糖的合成工艺主要有三种。

1.1化学合成法这是Tate & Tyle公司于1976年研究成功的方法，它以蔗糖为原料，首先在蔗糖的6，1’和6’三个伯碳位上的羟基三苯甲基化后乙酰化，使蔗糖分子的8个羟基全部反应，然后脱去三苯甲基基团形成五乙酰基蔗糖，接着将4位上的乙酰基迁移到6位上，再进行氯化，最后脱乙酰基而得到三氯蔗糖。

1.2化学－酶合成法化学－酶法合成三氯蔗糖，是采用了6位上的基团保护法，它以葡萄糖和蔗糖为原料，首先葡萄糖发酵生成葡萄糖—6—乙酸，然后经层析分离提纯后与蔗糖一起在酶的作用下生成蔗糖—6—乙酸，再经氯化得到三氯蔗糖—6—乙酸，最后脱去乙酰基即得到三氯蔗糖。

1.3单酯法这是近几年备受重视的方法。

它是以蔗糖为原料，用化学方法，使蔗糖6位上的羟基生成单酯，即蔗糖—6—酯，再用适当的氯化剂进行选择性氯化而生成三氯蔗糖—6—酯，最后脱去酯基，经结晶提纯即得到三氯蔗糖。

1.4三种方法的比较上述合成三氯蔗糖的工艺，化学合成法步骤较多，工艺流程复杂。

化学－酶法步骤也较多，其中发酵这一步代价较高，且提纯中间产物较为困难，不能采用结晶分离方法，而只能采用层析方法，显然工业生产时成本太高。

单酯法只需要三步反应，投资小，收率高，成本低，中间产物易于分离提纯，可采取萃取和结晶的方法，最适宜于工业生产，这是目前合成三氯蔗糖的最理想的工艺。

三氯蔗糖的合成工艺研究三氯蔗糖是一种常用的人工甜味剂，它在食品、饮料和药品中广泛使用。

由于其高甜度、低卡路里和极少数人过敏等特性，被广泛接受。

然而，三氯蔗糖的生产过程涉及到很多化学步骤，需要高超的化学技术和设备。

下面，本文将介绍关于三氯蔗糖的合成工艺研究。

一、三氯蔗糖的基本结构三氯蔗糖的系统名为1,2,3,4,6-五氯-α-D-葡萄糖苷，分子式为C12H19Cl3O8，相对分子质量为397.64。

其分子中葡萄糖基通过C1-O-C的β-葡萄苷键与酯化的1,3,4,6-四氯-3,6-二脱氧-α-L-果糖连接起来。

二、三氯蔗糖的合成过程三氯蔗糖的合成过程是一个多步反应，通常跨越多天，以下是其单步反应：1.六氯葡萄糖的制备六氯葡萄糖是制备三氯蔗糖的起始化合物。

首先要用甲醇、三氯化铝和六氧葡萄糖进行格氏酯化反应，制备出六氯葡萄糖。

2.四氯-3,6-二脱氧-α-L-果糖的制备这一步需要用到氧化碲（TeO2）催化器。

在氢氧化钠存在下，醋酸酐和氢氟酸反应，生成四氯-3,6-二脱氧-α-L-果糖。

3.三氯蔗糖的合成三氯蔗糖的合成需要经过格氏酯化、脱酸和还原等多个步骤。

具体步骤如下：1）将六氯葡萄糖溶于四乙酸二乙酯中，加入三丁基胺。

然后将四氯-3,6-二脱氧-α-L-果糖加入到反应混合物中，进行格氏酯化反应，制备出对应的格氏酯。

2）用氢氧化钠和水溶液脱去格氏酯的酯基，并用硫酸中和反应液中的氢氧化钠，得到三氯蔗糖的中间体。

3）将中间体与氢氧化钠、乙酸重铵和氢氧化铝还原剂混合，进行还原反应。

最后用丙酮脱水，分离出纯的三氯蔗糖。

三、三氯蔗糖的优缺点优点：1.三氯蔗糖具有高甜度，甜度是蔗糖的40倍，使用量少，可有效减少糖的摄入量。

2.三氯蔗糖在酸碱条件下稳定性好，口感好。

3.三氯蔗糖具有热稳定性，不易分解。

缺点：1.三氯蔗糖合成步骤复杂，需要耗费大量能量和时间。

2.三氯蔗糖会留在体内，副作用容易引起头痛、头晕、疲劳等不适。

三氯蔗糖基本介绍及合成方法简介The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020三氯蔗糖氯蔗糖是以蔗糖为原料经氯代而制得的一种非营养型强力甜味剂，其化学名4，1’，6’—三氯—4，1’，6’—三脱氧半乳型蔗糖，是一种白色粉末状产品，极易溶于水（溶解度克，20oC），水溶液澄清透明，其甜度是蔗糖的400～800倍。

1.三氯蔗糖的合成方法三氯蔗糖是将蔗糖分子中位于4、1’和6’三个位置上的羟基用氯原子取代而得。

蔗糖分子中一共有8个羟基，要将其中特定位置上的3个羟基通过选择性氯化而取代，而其它位置上的羟基不发生变化，当然是很困难的，又因为各个位置上的羟基的反应活性大小不一，使得三氯蔗糖的合成更为困难。

目前三氯蔗糖的合成工艺主要有三种。

化学合成法这是Tate & Tyle公司于1976年研究成功的方法，它以蔗糖为原料，首先在蔗糖的6，1’和6’三个伯碳位上的羟基三苯甲基化后乙酰化，使蔗糖分子的8个羟基全部反应，然后脱去三苯甲基基团形成五乙酰基蔗糖，接着将4位上的乙酰基迁移到6位上，再进行氯化，最后脱乙酰基而得到三氯蔗糖。

化学－酶合成法化学－酶法合成三氯蔗糖，是采用了 6位上的基团保护法，它以葡萄糖和蔗糖为原料，首先葡萄糖发酵生成葡萄糖—6—乙酸，然后经层析分离提纯后与蔗糖一起在酶的作用下生成蔗糖—6—乙酸，再经氯化得到三氯蔗糖—6—乙酸，最后脱去乙酰基即得到三氯蔗糖。

单酯法这是近几年备受重视的方法。

它是以蔗糖为原料，用化学方法，使蔗糖6位上的羟基生成单酯，即蔗糖—6—酯，再用适当的氯化剂进行选择性氯化而生成三氯蔗糖—6—酯，最后脱去酯基，经结晶提纯即得到三氯蔗糖。

三种方法的比较上述合成三氯蔗糖的工艺，化学合成法步骤较多，工艺流程复杂。

化学－酶法步骤也较多，其中发酵这一步代价较高，且提纯中间产物较为困难，不能采用结晶分离方法，而只能采用层析方法，显然工业生产时成本太高。

专利名称：三氯蔗糖的合成方法专利类型：发明专利
发明人：李罡
申请号：CN201010605297.6申请日：20101224
公开号：CN102167712A
公开日：
20110831
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于合成方法领域，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％。

申请人：李罡
地址：300181 天津市河东区龙潭路互助西里16-1-301
国籍：CN
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专利名称：一种制备三氯蔗糖－6－有机酸酯的方法
专利类型：发明专利
发明人：吴俊静,吴广利,蔡庆海,于守信,李自文,刘晌,王满堂申请号：CN200610112057.6
申请日：20060830
公开号：CN1948326A
公开日：
20070418
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种制备三氯蔗糖中的关键中间体——蔗糖－6－有机酸酯的方法，该方法以N，N－二甲基酰胺二甲基缩醛类与蔗糖反应成环，然后水解生成蔗糖－6－有机酸酯。

采用本发明的制备方法，可以直接高产率地生成蔗糖－6－酯，几乎没有蔗糖－4－酯生成，因此显著简化了操作步骤，提高了收率，更适于工业化生产。

申请人：河北苏科瑞科技有限公司
地址：050031 河北省石家庄市建华南大街18号
国籍：CN
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专利名称：一种三氯蔗糖－6－酯的制备方法专利类型：发明专利
发明人：张群辉,郑志国,王万春,金华龙
申请号：CN200610053155.7
申请日：20060825
公开号：CN1911948A
公开日：
20070214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种三氯蔗糖－6－酯的制备方法，特别是采用氯甲酸三氯甲酯作为氯代试剂制备三氯蔗糖－6－酯的方法。

将氯甲酸三氯甲酯滴加到蔗糖－6－酯的有机胺溶液中，滴加温度控制在－10～20℃，然后缓慢升温至80～120℃反应1～3小时，反应液经碱液中和，减压蒸馏去除溶剂，加水溶解、萃取、脱色、浓缩得到三氯蔗糖－6－酯，所述的蔗糖－6－酯与氯甲酸三氯甲酯的物质的量比为1∶1.5～5。

本发明使用氯甲酸三氯甲酯作为氯代试剂，毒性小、后处理简单、基本无污染，成本低。

有机胺溶剂可以回收套用，节省了有机溶剂，发明的收率高。

申请人：浙江海翔药业股份有限公司
地址：318000 浙江省台州市椒江区外沙支路100号
国籍：CN
代理机构：杭州天正专利事务所有限公司
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