三氯蔗糖被认为是高甜度甜味剂最高水平和发展方向的代表。以蔗糖为原料的传统合成方法中,全基团保护法步骤太过繁杂,而单基团保护法收率相对较低,氯代条件较为苛刻。本文深入研究了棉籽法合成三氯蔗糖,主要涉及棉籽糖的氯代反应、工艺优化、氯代产物的分离、制备、表征和定量分析方法的建立。分离纯化得到三氯代物、四氯代物1、四氯代物2和四氯代物3,对其结构进行了表征并建立了定量分析方法,弥补了市场上无棉籽糖氯代标准物的空白,为棉籽糖氯代工艺的定量分析以及工艺改进奠定了基础。(1)以棉籽糖为原料,采用亚硫酰氯和更为环保安全的固体光气两种氯代试剂,与DMF反应,形成Vilsmeier试剂,所得氯代产物采用示差检测器型和蒸发光散射型高效液相色谱法分离纯化,均取得了良好的分离效果。以亚硫酰氯与DMF为氯代试剂时,一定条件下得三氯代物、四氯代物1、四氯代物2和四氯代物3的收率分别为12.38%、2.43%、4.41%和4.48%。相同条件下,固体光气与DMF为氯代试剂时,所得三氯代物、四氯代物1、四氯代物2和四氯代物3的收率分别为10.31%、1.93%、5.04%和4.92%,两种氯代试剂的收率十分接近。氯代产物的制备采用了制备型高效液相,制备得三氯代物、四氯代物1、四氯代物2和四氯代物3纯品,可作为氯代产物的标准对照品。经红外光谱、质谱和二维核磁谱图表征,确定了棉籽糖各氯代产物的结构。(2)建立了棉籽糖三氯代物、四氯代物1、四氯代物2和四氯代物3的定量分析方法,并从专属性、线性、检测限、定量限、精密度和准确度等方面进行了定量分析方法的方法学验证。三氯代物标准曲线的回归方程为y=44753.96 x,四氯代物1的回归方程为y=38155.85 x,四氯代物2的回归方程为y=46205.48 x,四氯代物3的回归方程为y=43223.10x,r值均大于0.999,线性度良好；日内精密度、日间(三天内)精密度和回收率的RSD均小于3%,表明定量分析方法准确度良好。(3)最后,对氯代反应进行了工艺优化,考察的条件包括反应温度、除水情况、投料比、搅拌速率、亚硫酰氯：DMF(n/n).乙酸乙酯：DMF (n/n)、加热速率等。确定了棉籽糖三氯代物的最佳反应条件为：需除水,反应温度115℃,棉籽糖：亚硫酰氯(n/n)=1：13,反应时长3 h,转速600 r/min,乙酸乙酯：DMF(n/n)=0,亚硫酰氯：DMF(n/n)=1:4。四氯代物1的最佳反应条件为：需除水,反应温度125℃,棉籽糖：亚硫酰氯(n/n)=1：11,反应时长4 h,转速600 r/min,乙酸乙酯：DMF(n/n)=0,亚硫酰氯：DMF(n/n)=1:4。四氯代物2和四氯代物3的最佳反应条件为：需除水,反应温度120℃,棉籽糖：亚硫酰氯(n/n)=1：11,反应时长5 h,转速600 r/min,乙酸乙酯：DMF(n/n)=1:4,亚硫酰氯：DMF(n/n)=1:5。其中三氯代物在最优条件下的平均收率为13.49%(三批),验证了最优条件的可靠性。