单酯法合成甜味剂4，1'，6'-三氯-4，1'，6'-三脱氧半乳型蔗糖的研究

摘要

三氯蔗糖是一种具有优良性质的高甜味非营养型甜味剂。本文采用单酯法，以蔗糖和原乙酸三乙酯为原料，选用具有高度选择性的Vilsimier试剂为氯代试剂，制备三氯蔗糖，并对影响反应的各种因素如物料比、反应温度、反应时间、催化剂用量以及溶剂类型和用量等工艺参数进行了研究，获得了较优的反应条件，同时对其机理进行了探讨。
　　 研究表明，优化后的条件为：(1)制备蔗糖-6-乙酸酯：室温条件下，在催化剂对甲苯磺酸用量为6mg/g蔗糖的催化下，原料蔗糖和原乙酸三乙酯进行缩醛化反应，物质的量之比为1.0∶1.3，反应3.5h；添加水和酸使蔗糖4,6-环酯水解开环，生成蔗糖-4-乙酸酯和蔗糖-6-乙酸酯，反应35min，水用量为4mL/40mLDMF，对甲苯磺酸加入量为2mg/g蔗糖；在叔丁基胺催化作用下，使4位乙酰基向6位乙酰基迁移，反应4h，叔丁基胺用量为2.5mL/100mLDMF。(2)氯代蔗糖-6-乙酸酯：预先将制备好的Vilsimier试剂添加到到乙酸乙酯与DMF体积之比为3∶2的混合液中，在-10～0℃下滴加蔗糖-6-乙酸酯DMF溶液至混合液中，Vilsimier试剂与蔗糖-6-乙酸酯物质的量之比为10∶1，45min升至60℃，此时用吡啶调节溶液至中性，保温1h后，使反应液在2.0h升至110℃，保温3.5h，迅速冷却反应体系，停止反应。(3)三氯蔗糖-6-乙酸酯脱乙酰基：用甲醇钠调节三氯蔗糖-6-乙酸酯甲醇溶液pH值至9～10，室温条件下，减压反应4h，脱去6位保护基。经过提纯，脱色，三步反应三氯蔗糖总收率为33％，纯度为98％。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的理论意义和应用价值

1.2甜味剂的研究进展和三氯蔗糖

1.3三氯蔗糖的甜味理论

1.4三氯蔗糖的制备方法路线

1.4.1单基团保护法

1.4.2全基团保护法

1.4.3化学-酶合成法

1.4.4棉籽糖水解法

1.5三氯蔗糖的合成过程中的氯代工艺

1.6本课题的主要研究内容与意义

2单酯法制备蔗糖-6-乙酸酯的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验试剂和仪器

2.2.2实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1反应物配比的影响

2.3.2对甲苯磺酸(TsOH)用量对缩醛化和开环反应的影响

2.3.3加水量对蔗糖-4，6-环状原乙酸酯开环时的影响

2.3.4叔丁基胺的用量对4，6位酰基迁移的影响

2.3.5温度对反应的影响

2.3.6时间对反应的影响

2.3.7反应机理分析

2.4结构表征

2.5蔗糖-6-乙酸酯的分离、提纯和结晶方法探究

2.5.1蔗糖-6-乙酸酯的分离和提纯

2.5.2蔗糖-6-乙酸酯的结晶

2.6本章小结

3蔗糖-6-乙酸酯的选择性氯代和脱乙酰基研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1实验试剂和仪器

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1 Vilsimier试剂用量对氯代反应的影响

3.3.2升温速率对氯代反应的影响

3.3.3温度对氯代反应的影响

3.3.4溶剂DMF用量和助剂对氯代反应的影响

3.3.5反应溶液pH值和搅拌速率对氯代反应的影响

3.3.6反应时间对脱乙酰基的影响

3.3.7反应机理分析

3.4结构表征

3.5分离、提纯、结晶和脱色方法探究

3.5.1三氯蔗糖-6-乙酸酯的分离、提纯

3.5.2三氯蔗糖的分离、提纯和脱色

3.6本章小结

4结论和展望

致 谢

参考文献

附 录