阿斯巴甜|22839-47-0 編號(hào)系統(tǒng)
中文名稱：阿斯巴甜
英文名稱：Aspartame
別名名稱：天門冬酰苯丙氨酸甲酯 甜味素 APM
更多別名：Asp-Phe methyl ester L-Phenylalanine, N-L-.alpha.-aspartyl-, 1-methyl ester Succinamic acid, 3-amino-N-(alpha-carboxyphenethyl)-, N-methyl ester, stereoisomer
分子式：C14H18N2O5
分子量：294.30
阿斯巴甜|22839-47-0 編號(hào)系統(tǒng)
CAS號(hào)：22839-47-0
MDL號(hào)：MFCD00002724
EINECS號(hào)：245-261-3
RTECS號(hào)：WM3407000
BRN號(hào)：2223850
PubChem號(hào)：24890947
阿斯巴甜|22839-47-0 物性數(shù)據(jù)
1、性狀：白色結(jié)晶粉末，無臭，有強(qiáng)甜味。甜味近似蔗糖，甜度為蔗糖的150~200倍，甜味閾值為0.001%~0.007%?？扇苡谒?，25℃時(shí)的溶解度為10.20%。在甲醇、乙醇中的溶解度分別為3.72%和0.26%。在水溶液中易水解。在酸性條件下分解成單體氨基酸，在中性或堿性時(shí)可環(huán)化為二酮哌嗪，溫度升高，反應(yīng)速度加快。0.8%溶液的PH值約4.5~6.0。
2、密度（g/mL,25/4℃）：未確定
3、相對(duì)蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定
4、熔點(diǎn)（ºC）：242-248
5、沸點(diǎn)（ºC,常壓）：未確定
6、沸點(diǎn)（ºC,5.2kPa）：未確定
7、折射率：14.5 ° (C=4, 15mol/L Formic Acid)
8、閃點(diǎn)（ºC）：未確定
9、比旋光度（º）：15.5 º (c=4, 15N formic acid)
10、自燃點(diǎn)或引燃溫度（ºC）：未確定
11、蒸氣壓（kPa,25ºC）：未確定
12、飽和蒸氣壓（kPa,60ºC）：未確定
13、燃燒熱（KJ/mol）：未確定
14、臨界溫度（ºC）：未確定
15、臨界壓力（KPa）：未確定
16、油水（辛醇/水）分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值： 未確定
17、爆炸上限（%,V/V）：未確定
18、爆炸下限（%,V/V）：未確定
19、溶解性：未確定
阿斯巴甜|22839-47-0 毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1、毒性：LD50（小鼠，經(jīng)口）2.2g/kg（bw）。ADI 0~15mg/kg（bw）（FAO / WHO，1994）。
阿斯巴甜|22839-47-0 分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、摩爾折射率：74.01
2、摩爾體積（cm3/mol）：229.7
3、等張比容(90.2K)：625.9
4、表面張力(dyne/cm)：55.0
5、極化率(10-24cm3)：29.34
阿斯巴甜|22839-47-0 計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：-2.7
2、氫鍵供體數(shù)量：3
3、氫鍵受體數(shù)量：6
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：8
5、互變異構(gòu)體數(shù)量：2
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：119
7、重原子數(shù)量：21
8、表面電荷：0
9、復(fù)雜度：380
10、同位素原子數(shù)量：0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：2
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
15、共價(jià)鍵單元數(shù)量：1
阿斯巴甜|22839-47-0 性質(zhì)與穩(wěn)定性
常溫常壓下穩(wěn)定
避免接觸強(qiáng)氧化劑
阿斯巴甜|22839-47-0 貯存方法
2-8℃
阿斯巴甜|22839-47-0 合成方法
天冬甜精的制備通常有化學(xué)合成和酶法合成兩種。
酶法合成
武漢大學(xué)化學(xué)系陶國(guó)良等人給出了下述合成路線：
I的制備將0.5mmol芐氧羰酰天冬氨酸、1.5mmol苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽和2.5mL水加入25mL的錐形瓶中，用氨水調(diào)節(jié)Ph值到6，加入7mg嗜熱蛋白酶，在40℃下攪拌反應(yīng)6h。過濾并用蒸餾水洗滌、干燥得白色固體(I)0.29g，產(chǎn)率95.6%，熔點(diǎn)116～118℃。元素分析結(jié)果：C 62.96%，H6.09%。N 6.65%。
Ⅱ的制備將樣品Ⅰ 0.5g和20mL3mol/L的鹽酸加入25mL的錐形瓶中，在45℃下攪拌反應(yīng)0.5h。過濾并用蒸餾水洗滌、干燥得產(chǎn)物Ⅱ0.32g，產(chǎn)率92%，熔點(diǎn)129～131℃。元素分析結(jié)果：C 61.45 %,H 5.42%，N 6.82%。
Ⅲ的制備將0.2g鈀碳(10%)催化劑、20mL冰醋酸、5mL水加入100mL三口燒瓶，氫化活化1.5h。加入溶有0.6gⅡ的20mL冰醋酸，在30℃攪拌氫化6h。反應(yīng)完畢后過濾，催化劑用冰醋酸洗滌3次；將濾液和洗液減壓濃縮至干，加入15mL苯，繼續(xù)減壓濃縮至干得白色固體，干燥得產(chǎn)物Ⅲ0.38g，產(chǎn)率為92.3%，熔點(diǎn)245℃。元素分析結(jié)果：C 55.63%，H6.23%，N 8.96%。
化學(xué)合成法
以天冬氨酸和苯丙氨酸為原料，通過氨基保護(hù)、內(nèi)酐、縮合、水解、中和等步驟合成。保護(hù)基團(tuán)不同，甲酯化次序不同，可以有各種不同的合成方法。如采用甲?；鳛楸Ｗo(hù)基團(tuán)和后甲酯化的工藝路線，其向250mL燒瓶中投入27mL 95%的甲醇和0.2g氧化鎂，待氧化鎂溶解后，加入100mL 98%的醋酐，此時(shí)溫度逐漸升至40℃。加入67gL-天冬氨酸，升溫至50℃，攪拌保溫反應(yīng)2.5h，補(bǔ)加15mL98%的醋酐，繼續(xù)保溫反應(yīng)2.5h，加入16mL異丙醇，繼續(xù)反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后冷至室溫。
將上述內(nèi)酐化物加入1000mL燒瓶，再加入207mL醋酸乙酯和66Gl-苯丙氨酸，在25~30℃下攪拌1.5h，再加入冰醋酸126mL，繼續(xù)反應(yīng)4.5h，反應(yīng)結(jié)束后真空脫除溶劑，至反應(yīng)體系溫度65℃為止。
然后加入35%的鹽酸45mL，升溫至60 ℃，回流反應(yīng)2h。水解結(jié)束后，進(jìn)行常壓蒸餾直到餾出溫度達(dá)63℃(反應(yīng)體系溫度73℃)為止，補(bǔ)加甲醇180mL，繼續(xù)常壓蒸餾至體系溫度85℃為止。冷卻至25℃后，真空脫除輕組分。
向上述水解反應(yīng)液中加入35%的鹽酸54mL、甲醇9mL和水43mL，在20~30℃下酯化反應(yīng)7d。然后抽濾、水洗分離出α-APM鹽酸鹽。將其溶于600mL蒸餾水，于40℃下用5%～10%的NaOH溶液中和至Ph=4.5。冷卻至5℃以下，抽濾、洗滌得α-APM粗品，然后溶于500mL甲醇和水(體積比1：2)的混合液。經(jīng)冷卻結(jié)晶、抽濾洗滌、真空干燥，收率45%(以L一苯丙氨酸計(jì))。
日本學(xué)者提出一條不加保護(hù)的路線：
將90g苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽溶于450mL水，用24g碳酸鈉中和，再用2個(gè)350mL的二氯乙烯萃取得苯丙氨酸甲酯。萃取液中加入9g醋酸和8mL甲醇，再于-20℃下加入15.2g天冬氨酸酐鹽酸鹽，保溫?cái)嚢?span lang="EN-US">30min后，依次加入70~80℃的熱水350mL和碳酸鈉(5.7g)溶液300mL。用150mL二氯乙烯分2次萃取剩余的苯丙氨酸甲酯后，水層用稀鹽酸調(diào)Ph值至4.8。此水溶液用紙電泳測(cè)得含有18.2g(摩爾收率60%)的α-APM和6.1g(摩爾收率20%)的β-APM。此水溶液真空濃縮至100mL，加．36%的鹽酸30mL，置冰箱內(nèi)過夜。析出α-APM·HCl結(jié)晶21.3g(收率58%)，將結(jié)晶濾出并溶解于200mL的水中。溶液在攪拌、50℃下，用5%的碳酸鈉溶液調(diào)Ph值至4.8，然后置冰箱中過夜，析出并過濾得α-APM結(jié)晶13.0g(收率43%)。結(jié)晶溶于500mL水，在45℃下通過Dowex 1×4(醋酸鹽形式)柱子(1×20cm)，并用20mL水沖洗，流出液與洗液一起真空濃縮，析出α-APM結(jié)晶11.2g。收率37%，熔點(diǎn)235~236℃(分解)，比旋光度αD22+32.0°(C=1，醋酸中)。元素分析結(jié)果：C 55.30%，H 6.19%，N 9.36%。