三氯蔗糖 (TGS) 是卤代蔗糖衍生物的一种, 化学名为4, 1', 6-三氯-4, 1', 6'-三脱氧半乳蔗糖, 又称“蔗糖素”, 英文商品名Sucralose。三氯蔗糖最先由英国Tate&Lyte公司于1976年合成研究成功, 八十年代后并与美国Johnso公司联合开发生产, 经过生化性能及毒性试验, 已通过美国食品与药物管理组织 (FDA) 的批准并投入市场[1]。三氯蔗糖有如下优点: (1) 甜度高, 其甜度大约是蔗600倍; (2) 口感好, 甜味纯正, 甜味特性及甜味质量与蔗糖极其类似; (3) 安全性好, 没有任何安全毒理方面的疑问; (4) 热量值为零, 不会引起肥胖, 不会引起血糖波动, 可供糖尿病人食用, 不会引起牙齿病变, 对牙齿健康有利; (5) 应用范围广, 在欧美食品和药品市场现已广泛应用于糖果、巧克力、饮料、糕点、饮料、罐头等诸多品种中[2]。三氯蔗糖的合成有以下几种方法: (1) 单酯法[3] (单基团保护法) ; (2) 全基团保护法[4]; (3) 双酶-化学合成法[5]; (4) 棉籽糖水解法[5]。蔗糖-6-乙酸酯是单酯法合成三氯蔗糖的重要中间体, 是合成三氯蔗糖的关键。
上海亚荣生化仪器厂生产RE-52AA旋转蒸发仪;WRS-1B数字熔点仪;蔗糖;DMF;对甲苯磺酸;叔丁胺;无水乙醇;异丙醇;浓硫酸;甲醇等均为分析纯, 均购自国药集团上海分公司;原乙酸三甲酯为Alfa Aesar公司生产。
准确量取10.0g (0.0292mol) 蔗糖, 干燥后加入250m L单口瓶中.量取50m LDMF, 并加入单口瓶中, 缓慢升温至60℃, 至蔗糖溶解 (搅拌) .待体系降至室温时, 称量0.06g (0.054mol) 对甲苯磺酸加入单口瓶中.用针管抽取2.1m L原乙酸三甲酯, 缓慢滴入反应体系, 滴加完毕后室温反应3.5h。抽取2.0 m L蒸馏水缓慢滴加, 反应1.5 h, 使4, 6邻乙酰酯环裂解生成蔗糖-4-乙酸酯和蔗糖-6-乙酸酯的混合物.然后加入1m L叔丁胺反应4h, 使4-位乙酰基转移到6-位。反应结束后, 反应混合物减压蒸馏DMF得到无色浆状物, 采用柱色谱分离后用无水乙醇和异丙醇1∶2重结晶得白色固体。mp.89~91℃。 (文献mp.94~96℃) 。
冷却结晶:向产物中加入无水乙醇减压蒸馏得到蔗糖-6-乙酸酯浓糖浆, 用无水乙醇和异丙醇1∶2溶液在水浴中加热至沸腾, 使糖浆全部溶解。在冰箱中冷却, 结晶产生。将晶体用无水乙醇和异丙醇1∶2溶液重结晶后烘干24h。
直接减压蒸干溶剂:利用甲苯可与DMF形成共沸物的特点, 用甲苯将DMF最大限度的带出, 用甲醇对抽干物进行结晶老化。
D MF中结晶:将反应得到的蔗糖-6-乙酸酯的DMF溶液减压蒸馏, 主要去除反应体系的水分、DMF及反应副产物等相关杂质。适时停止减压蒸馏, 加入晶种, 在65℃水浴下搅拌使之结晶, 5min内析出大量晶体, 过滤, 晶体烘干24h。
三氯蔗糖是性能最为优良的高甜度甜味剂之一。蔗糖-6-乙酸酯是合成三氯蔗糖的关键中间体.采用蔗糖DMF溶液与原乙酸三甲酯酯在对甲苯磺酸的催化下合成蔗糖-4, 6-原酸酯, 再水解生成蔗糖-4-乙酸酯和蔗糖-6-乙酸酯的混合物, 在碱作用下, 将4-乙酸酯转换为6-乙酸酯.最佳反应条件是:蔗糖和原乙酸三甲酯比为1∶1.3, 对甲苯磺酸6mg/g蔗糖, 酯化3.5 h。加水量为水10 ml/100ml DMF, 叔丁胺2.5ml/100ml DMF, 酰基迁移时间4h。
摘要：以蔗糖为起始料, 采用原乙酸三甲酯酯化。经-4, 6-位环酯化, 加水裂解, 乙酰基迁移生成蔗糖-6-乙酸酯。总收率79%。
关键词：蔗糖,原乙酸三甲酯,合成
[1] 朱仁发, 邵国泉, 何勇.新型甜味剂三氯蔗糖的合成工艺改进[J].安徽大学学报 (自然科学版) , 2008, 1 (1) :79～80.
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