糖精钠(128-44-9)

　　理化性质

　　中文名：糖精钠

　　英文名：Saccharin Sodium

　　CAS No.：128-44-9

　　化学式：C7H5NO3SNa

　　熔 点：226~231 ℃

　　溶解性：易溶于水，略溶于乙醇，水溶液呈微碱性。其在水溶液中的热稳定性优于糖精，于100℃加热2h无变化。水溶液长时间放置，甜味慢慢降低。

　　外观描述

　　糖精钠又名邻磺酰苯甲酰亚胺钠，是最早应用的人工合成非营养型甜味剂，溶于水，在稀溶液中的甜度为蔗糖的200~500倍，浓度大时有苦味，在酸性条件下加热，甜味消失，并可形成苦味的邻氨基磺酰苯甲酸。因其低热量、不为人体吸收、可随大小便一起自动排出等特点被肥胖病、高血脂、糖尿病和龋齿等患者用作食糖替代品。另外也可用作电镀镍铬的增亮剂、血液循环测定剂、渗透剂等，用途相当广泛。

　　生产工艺

　　糖精钠生产工艺有多种，按生产采用的主要原料划分可分为甲苯法、苯酐法、邻甲基苯胺法和苯酐二硫化物法。

　　1、甲苯法

　　甲苯法是糖精发明者G.Fahlarg最早采用的方法，后人进行了多次改进，成为生产糖精钠较简便的方法，也是我国较早生产糖精钠的方法。其主要生产原料有无水甲苯、氯磺酸、氨水、活性炭、液体氢氧化钠、盐酸、高锰酸钾、亚硫酸钠和碳酸氢钠等，包括氯磺化、胺化、氧化、酸析、中和等化学反应。

　　将无水甲苯逐渐加入装有氯磺酸的氯磺化锅中，低温反应，加完后反应3h，反应完毕，冷却，使氯磺酸完全分解，放出酸液，然后将所得的磺酰氯油状物进行水洗，于-15～-20℃冷冻12h，滤出对位异构体结晶，液体即为邻甲苯磺酰氯。在氨化锅内预先放入氨水，加入邻甲苯磺酰氯，在60℃反应2h，冷却，过滤，滤饼经活性炭脱色，在精制锅中分别用盐酸和氢氧化钠溶液精制，得邻甲苯磺酰胺。将邻甲苯磺酰胺、水和液体氢氧化钠加入氧化锅内，于25～35℃将高锰酸钾分次投入，加毕，保温反应7h，降温至25℃，慢慢加入亚硫酸钠溶液至氧化溶液呈无色为止，过滤，含二氧化锰滤饼水洗至无甜味时，合并滤液，加稀盐酸至pH为3，析出未氧化物，过滤，滤液中加入浓盐酸至完全析出沉淀，过滤，滤饼用微酸水洗涤，最后得不溶性糖精。在盛有水的中和锅内交替投入不溶性糖精和碳酸氢钠，加热溶解反应，在反应温度达70℃时调节反应液至中性，趁热过滤，滤液经结晶、干燥即得糖精钠成品。

　　该法的主要特点是原料来源广泛、工艺成熟、反应简单、生产技术易于掌握。有采用铬酸氧化邻甲苯磺酰胺的，也有采用电解法将邻甲苯磺酰胺进行电解的，从而达到节约原料、减少污染、降低劳动强度的目的。

　　2、苯酐法

　　苯酐法为我国独创，所用原料有苯酐、甲醇、氨水、液体氢氧化钠、液氯、盐酸、硫酸、亚硝酸钠、硫酸铜、液体二氧化硫、甲苯、碳酸氢钠、活性炭等，包括酰胺化、霍夫曼降级、酯化、重氮、置换、氯化、胺化、酸析、中和等化学反应。

　　将苯酐和冷冻的氨水依次加入酰胺化反应锅内，升温后缓慢加入氢氧化钠溶液，调pH=11～12，保温0.5h反应，再排氨3.5h，得邻甲酰胺苯甲酸钠溶液（简称酰胺化液）。在酯化锅内将酰胺化液降温后，加入冷冻的甲醇和次氯酸钠溶液，在0℃下反应45min后升温至30℃，以淀粉碘化钾溶液测试呈无色反应，然后加入适量的亚硫酸氢钠溶液，料液转稀后，再加入热水溶解，静置后分离、过滤，分取油层得邻氨基苯甲酸甲酯（简称甲酯）。先将由水、硫酸与盐酸配制好的混酸置于重氮锅内，冷却后开始缓加甲酯和亚硝酸钠溶液的混合液，重氮温度保持在25℃以下，反应终点时淀粉碘化钾溶液显淡紫色，产物为邻硫酸（盐酸）重氮苯甲酸甲酯溶液（简称重氮液）。在置换锅内将重氮液降温至10℃，加入硫酸铜，通二氧化硫进行置换，析出邻亚磺酸苯甲酸甲酯，约1h后用H酸（4-氨基-5-羟基-2,7-萘二磺酸）测试反应终点应褪色。然后加入甲苯，通氯气氯化，以2%联苯胺乙醇溶液测试显深墨绿色为终点，静置分层，有机层为邻甲酸甲酯苯磺酰氯甲苯溶液（简称磺酰氯）。依次将磺酰氯和水加入胺化锅，在10℃时加氨水胺化，温度可达70℃，pH值9以上，静置后取下层铵盐液为邻甲酰苯磺酰亚胺铵溶液（简称胺化液）。将胺化液放入酸碱化锅内，加入甲苯和30%的盐酸到pH值为1，酸析后降温至20℃，取甲苯层水洗去氯化铵得不溶性糖精甲苯溶液。将此溶液加热，加入碳酸氢钠中和，调pH值至3.8～4，静置后取水层，加活性炭脱色、过滤，调滤液pH值至7，在70～75℃减压浓缩，趁热过滤，滤液经结晶、干燥得糖精钠。

　　该法的主要特点是产品收率高、产品质量稳定且有保证、污染能治理、生产周期比甲苯法短等。生产过程中还可以根据市场需要随时调整生产工艺，采用不用甲苯进行氯化反应或酸析反应，可以得到固体邻甲酸甲酯苯磺酰氯或不溶性糖精，两者都可以用作农药中间体。

　　3、邻甲基苯胺法

　　邻甲基苯胺法所用原料为邻甲基苯胺、亚硝酸钠、硫酸、铜粉、二氧化硫、液氯、氨水、活性炭、液体氢氧化钠、盐酸、高锰酸钾、亚硫酸钠和碳酸氢钠等，主要化学反应有：重氮、置换、氯化、胺化、氧化、酸析与中和等。

　　该生产方法采用邻甲基苯胺先在酸性条件下与亚硝酸钠发生重氮反应，然后通二氧化硫进行置换，用液氯进行氯化，从而得到邻甲苯磺酰氯，然后与甲苯法相同，经过胺化、氧化、酸析和中和反应，得到糖精钠。

　　4、苯酐二硫化物法

　　该生产方法所用主要原料为苯酐、氨水、液体氢氧化钠、液氯、硫酸、盐酸、铜粉、亚硝酸钠、二硫化钠、甲醇、碳酸氢钠等，进行的主要化学反应有酰胺化、霍夫曼降级、重氮、置换、酯化、氯化、氨化、酸析和中和等。

　　苯酐先与氨水和氢氧化钠进行酰胺化反应，之后在碱性条件下与次氯酸钠进行霍夫曼降级反应制得邻氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸与亚硝酸钠在酸性条件下进行重氮反应，接着与二硫化钠进行置换反应得到邻二硫二苯甲酸，邻二硫二苯甲酸与甲醇酯化反应后再被液氯氯化，其后与苯酐法相同，进行胺化、酸析和中和反应，生成糖精钠。

　　主要用途

　　糖精钠主要也用于食品和医药等行业中，大约61%用于无醇饮料，20%用于食品甜味剂，19%用于其它食品和饮料，也就是说约有60%-80%的糖精钠用于食品饮料中。 因其低热量、不为人体吸收、可随大小便一起自动排出等特点被肥胖病、高血脂、糖尿病和龋齿等患者用作食糖替代品。另外也可用作电镀镍铬的增亮剂、血液循环测定剂、渗透剂等，用途相当广泛。