三氯蔗糖的合成研究

论文摘要

三氯蔗糖（Sucralose）是一种新型强力甜昧剂,其化学名4,1′,6′—三氯—4,1′,6′-三脱氧半乳蔗糖。该甜味剂甜度高,甜味纯正,化学稳定好,无毒副作用,在人体内几乎不被吸收,热量值为零,是糖尿病和肥胖病人极佳的甜味替代品。目前合成三氯蔗糖的路线主要有全基团保护法、单酯法和酶法,现今生产三氯蔗糖大部分厂家采用全基团保护法。本文对现有三氯蔗糖全基团保护合成路线进行了改进研究。 首先,采用蔗糖在N—甲基吗啉和N,N—二甲基甲酰胺混合溶剂中与三苯基氯甲烷反应,再经醋酐乙酰化保护蔗糖上的八个羟基,而后在氯化氢气体的作用脱去三苯甲基,并回收三苯基氯甲烷,再以甲基异丁基酮为反应介质,在乙酸作用下发生乙酰基迁移反应,然后在甲苯体系中用三苯基氧化膦和氯化亚砜氯取代1′、6′、4位羟基,回收三苯基氧化膦,最后在甲醇和甲醇钠的体系中脱去乙酰基制得4,1′,6′-三氯-4,1′,6′-三脱氧-半乳蔗糖（三氯蔗糖）,总收率为21.77%。讨论了物料比、反应时间、反应温度、通气速度等因素对反应的影响。该路线工艺简单、昂贵原料易回收、成本低,有工业化前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 甜味剂的现状及趋势
• 1.2 三氯蔗糖的物性及应用
• 1.2.1 三氯蔗糖物性
• 1.2.2 三氯蔗糖的应用
• 1.2.3 前景和展望
• 1.3 三氯蔗糖的甜味机理
• 1.3.1 AH，B， X甜味三角理论
• 1.3.2 多点结合甜味理论
• 1.3.3 研究三氯蔗糖甜味机理的意义
• 1.4 三氯蔗糖的合成工艺
• 1.4.1 化学合成法
• 1.4.1.1 化学合成法小结
• 1.4.2 单酯法
• 1.4.2.1 以醋酐为酰化剂
• 1.4.2.2 以苯甲酸为酰化剂
• 1.4.2.3 以原乙酯三甲酯为酰化剂
• 1.4.2.4 单酯法小结
• 1.4.3 酶法
• 1.4.3.1 以葡萄糖和蔗糖为原料
• 1.4.3.2 以蔗糖为原料
• 1.4.3.3 以棉籽糖为原料
• 1.4.3.3 酶法工艺小结
• 1.5 三氯蔗糖的氯代工艺
• 1.5.1 以2，3，6，3’，4’-五乙酰基蔗糖（6-PAS）为原料
• 1.5.2 以蔗糖-6-乙酸酯或苯甲酸酯为原料
• 1.5.3 以棉籽糖为原料
• 1.5.3 氯代工艺小结
• 第二章 研究意义和思路
• 2.1 研究意义
• 2.2 研究思路
• 第三章 三氯蔗糖的合成研究
• 3.1 6，1’，6’-三氧-三苯甲基-2，3，4，3’，4’-五乙酸蔗糖酯（trispa）的制备
• 3.1.1 实验药品及仪器
• 3.1.1.1 实验药品
• 3.1.1.2 实验仪器
• 3.1.2 反应原理
• 3.1.3 实验操作
• 3.1.4 实验分析
• 3.1.4.1 反应条件优化正交实验
• 3.1.4.1.1 优化条件下的trispa合成实例
• 3.1.4.2 醋酐量对trispa纯度的影响
• 3.2 2，3，4，3’，4’-五乙酸蔗糖酯（4-PAS）的制备
• 3.2.1 实验药品及仪器
• 3.2.1.1 实验药品
• 3.2.1.2 实验仪器
• 3.2.2 反应原理
• 3.2.3 实验操作
• 3.2.4 实验分析
• 3.2.4.1 氯化氢通气速度的影响
• 3.2.4.2 反应温度的影响
• 3.2.4.3 反应终点的确定
• 3.2.4.4 回收的三苯基氯甲烷的替代对trispa收率的影响
• 3.3 2，3，6，3’，4’-五乙酸蔗糖酯（6-PAS）的制备
• 3.3.1 实验药品及仪器
• 3.3.1.1 实验药品
• 3.3.1.2 实验仪器
• 3.3.2 反应原理
• 3.3.3 实验操作
• 3.3.4 实验分析
• 3.3.4.1 乙酸用量对反应收率的影响
• 3.3.4.2 4-PAS在体系中初始浓度对反应收率的影响
• 3.3.4.3 反应时间确定
• 3.4 4，1’，6'-三氯-4，1’，6'-三脱氧-2，3，6，3’，4’-五乙酸半乳蔗糖酯（TOSPA）的制备
• 3.4.1 实验药品及仪器
• 3.4.1.1 实验药品
• 3.4.1.2 实验仪器
• 3.4.2 反应原理
• 3.4.3 实验操作
• 3.4.4 实验分析
• 3.4.4.1 反应时间的确定
• 3.4.4.2 少量吡啶对反应的影响
• 3.5 4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧-半乳蔗糖（TGS）的制备
• 3.5.1 实验药品及仪器
• 3.5.1.1 实验药品
• 3.5.1.2 实验仪器
• 3.5.2 反应原理
• 3.5.3 实验操作
• 3.5.4 实验分析
• 3.5.4.1 反应时间确定
• 3.6 小结
• 3.6.1 6，1’，6’-三氧-三苯甲基-2，3，4，3’，4’-五乙酸蔗糖酯（trispa）的制备
• 3.6.2 2，3，4.3’，4’-五乙酸蔗糖酯（4-PAS）的制备
• 3.6.3 2，3，6，3’，4’-五乙酸蔗糖酯（6-PAS）的制备
• 3.6.4 4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧-2，3，6，3’，4’-五乙酸半乳蔗糖酯（TOSPA）
• 3.6.5 4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脱氧-半乳蔗糖（TGS）
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 附录一 6，1’，6’-三苯甲基蔗糖醚液相色谱图
• 附录二 trispa液相色谱图
• 附录三 trispa核磁谱图
• 附录四 4-PAS核磁谱图
• 附录五 6-PAS核磁谱图
• 附录六 tospa核磁谱图
• 附录七 三氯蔗糖核磁谱图
• 附录八 三氯蔗糖核磁碳谱图
• 附录九 三氯蔗糖质谱图
• 致谢