[發明專利]一鍋法制備甜味劑三氯蔗糖的方法

有效

• 申請號: 201310088065.1
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103113426A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 戚聿新;陳軍;王世明;牛偉;李新發
• 申請（專利權）人: 新發藥業有限公司
• 主分類號: C07H5/02
• 分類號: C07H5/02;C07H1/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及一種甜味劑三氯蔗糖的生產方法，尤其涉及利用硼酐一鍋法制備三氯蔗糖的方法，屬于食品添加劑生產技術領域。

背景技術

三氯蔗糖（Trichlorosucrose）是一種鹵代蔗糖衍生物，化學名稱為1′,6′-二氯-1′,6′-二脫氧-β-D-呋喃果糖-4-氯-4-脫氧-2-D-吡喃果糖，是由英國泰萊公司（Tate＆Lyle）與倫敦大學Hough?L教授研制，于1976年提出新型甜味劑的專利申請。三氯蔗糖的結構式如下：

????????????三氯蔗糖

三氯蔗糖的口感醇和濃郁，十分接近蔗糖，甜味特性曲線幾乎與蔗糖重疊，沒有任何苦味，并且甜度可達蔗糖的600倍。三氯蔗糖為白色結晶性粉末，熔點130度，易溶于水和醇，溶解過程中不起泡，三氯蔗糖十分穩定，室溫下干燥環境中可貯藏4年，即使在酸性水溶液中，儲存一年也不會發生變化。三氯蔗糖既可單獨使用，也可和其它甜味劑混合使用，在使用過程中不僅不會對食物產生不良影響，還能掩蓋一些食物的苦澀等不愉快味道。另外，三氯蔗糖具有獨特的優點，如三氯蔗糖所含熱量低，不易被消化吸收，不容易產生齲齒，不像果糖和麥芽糖那樣可以導致多種疾病；三氯蔗糖作為一種非營養型甜味劑，其本身無能量、甜度高，可供心血管病和糖尿病患者食用；同時三氯蔗糖安全性能高，毒理研究表明其沒有致畸性、突變性、致癌性、繁殖毒性和神經毒性，對動物的血糖水平和胰島素分泌也無任何影響。

十九世紀80年代中期，三氯蔗糖接受國際安全小組評估，研究表明它對魚類和水生生物均無害處，并可生物降解，確認其對于廣泛用途而言是安全的。1991年加拿大率先批準使用三氯蔗糖，中國于1997年7月1日批準使用，美國食品藥品監督管理局1998年3月21日批準三氯蔗糖作為食品添加劑使用。目前三氯蔗糖廣泛應用于飲料、口香糖、乳制品、蜜餞、糖漿、面包、糕點、冰淇淋、果醬、果凍、布丁等食品中。三氯蔗糖作為甜味劑的代表產品，是迄今為止最好的非營養型超強甜味劑，市場需求量大。但是三氯蔗糖國內產量低，大多數依賴于進口，因而導致三氯蔗糖僅用于高檔食品而得不到廣泛應用。

三氯蔗糖的制備方法主要有三苯甲基化法、單酯化法、蔗糖衍生物氯化法、生物法和棉籽三糖法，以上方法合成步驟多，工藝流程復雜，化學酶法發酵繁瑣并且難于進行中間產物的純化。以上方法中只有單酯化法具有工業化生產意義，該方法是以蔗糖為起始原料，原乙酸三甲酯保護、轉位制備蔗糖-6-乙酸酯單酯，進而氯代、脫乙酰基得到三氯蔗糖，化學反應方程式如下：

該方法使用原乙酸三甲酯于低溫下對蔗糖的4,6-二羥基雙保護，同時產生甲醇。而體系中存在的甲醇導致該步反應轉化率低，而試圖通過升溫移除甲醇又會產生大量的酯交換副產物，所以該步收率僅有50%左右。并且需要利用叔丁胺-水體系轉位制備單酯化產品蔗糖-6-乙酸酯，后處理復雜，不利于工業化生產。

中國專利文件CN101812095A公開了一種采用乙酰化試劑來制備三氯蔗糖的方法，包括三個步驟：(一)酰化反應，蔗糖與乙酰化試劑反應生成蔗糖-6-乙酸酯，(二)氯化反應，將上一步得到的蔗糖-6-乙酸酯經氯化反應得到三氯蔗糖-6-乙酸酯，(三)脫乙酰基反應，將上一步得到的三氯蔗糖-6-乙酸酯經脫乙酰基反應得到三氯蔗糖。該技術方案的酰化反應中選用乙烯酮氣體作為乙酰化試劑，乙烯酮為危險性原料，操作不便。并且酰化、氯化、水解三步操作工藝繁雜，不利于工業化生產。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種工藝簡便、產品收率高的一鍋法制備甜味劑三氯蔗糖的方法。

本發明是一種利用硼酐進行蔗糖-6-羥基選擇性單保護進而氯代制備三氯蔗糖的方法。

本發明的技術方案如下：

一種制備式（I）三氯蔗糖的方法，通過使式（II）蔗糖在酸性催化劑存在下與硼酐酯化得到式（III）的硼酸二蔗糖酯，

該硼酸二蔗糖酯不經分離，在同一個反應釜內直接與氯化亞砜氯代反應制備式（IV）的硼酸六氯二蔗糖酯，然后水解制備三氯蔗糖（I）。

更為詳細的，一種制備三氯蔗糖的方法，包括步驟如下：

（1）氮氣保護下，向干燥的反應容器中依次加入溶劑、蔗糖、酸性催化劑，

（2）在溫度為0℃～10℃下加入硼酐，10℃～20℃保溫反應2～4小時，液相檢測蔗糖轉化完全，生成硼酸二蔗糖酯；然后，