蔗糖-6-乙酸酯的合成及DSDA的循环利用

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蔗糖-6-乙酸酯(Sucrose-6-Acetate,简称S-6-A)是单基团保护法制备人工合成甜味剂三氯蔗糖的重要中间体。三氯蔗糖作为当代新型甜味添加剂具有口感纯正、高安全性、化学性质稳定等优点在食品、医药等领域都有着广泛的应用。  本文主要研究了以1,3-二酰氧基-1,1,3,3-四烃基二锡氧烷(DSDA)路径合成蔗糖-6-乙酸酯的工艺路线,并将1,3-二酰氧基-1,1,3,3-四烃基二锡氧烷(DSDA)路径法和以二丁基氧化锡(DBTO)路径合成蔗糖-6-乙酸酯的工艺路线进行了比较,通过单因素实验确定了两种合成工艺的最佳反应条件:  1) DBTO路径合成法第一步中间体1,3-二-(6-O-蔗糖)-1,1,3,3-四丁基二锡氧烷(DBSS)合成反应温度92℃,DBTO与蔗糖摩尔比为1.1∶1.0,DBSS合成反应时间为4h,第二步反应乙酸酐与蔗糖摩尔比为1.0∶1.0,蔗糖-6-乙酸酯合成反应时间为2h,在此条件下,蔗糖-6-乙酸酯收率最高,为80.23%。  2) DSDA路径合成法第一步中间体DBSS合成反应温度90℃,DSDA与蔗糖摩尔比为0.8∶1.0,DBSS合成反应时间4.5h,第二步反应乙酸酐与蔗糖摩尔比为1.1∶1.0,蔗糖-6-乙酸酯合成反应时间为2h,在此条件下,蔗糖-6-乙酸酯收率最高,为63.60%。  将DSDA和DBTO路径法中DSDA和DBTO的循环使用效果进行了比较,结果发现DBTO路径法中DBTO回收率达85%,DSDA路径法中DSDA回收率达90%。  获得了DSDA固体结晶并进行结构、熔点、XRD衍射、元素分析和表征。通过红外分析可以发现DSDA固体伴有结晶水的存在。研究发现DSDA结晶水的存在与否对反应有直接影响,当采用环己烷进行脱水工艺时,可有效提高含水DSDA路径合成法中蔗糖-6-乙酸酯的收率,实现DSDA的循环利用。  最后,本文对DSDA萃取回收工艺进行了优化,在溶剂DMF为50mL,得到最佳萃取工艺条件为每克DSDA所需环己烷用量10mL,水/环己烷比例为0.17mL/mL,萃取次数2次,在该萃取工艺条件下,DSDA回收率达90.0%。
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