Способ получения 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-диоксида Советский патент 1990 года по МПК C07D291/06 A23L1/236 

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям в частности к получению 6-метил-З,4-дигидро-1,2,3-ок- сатиазин-4-он-2,2-диоксида, щелочные и щелочноземельные соли которого используются в качестве сладких веществ в пищевой промышленности.

Целью изобретения является повыше- . ние чистоты целевого продукта и упрощение технологии процесса.

Цель достигается тем, что согласно способу получения 6-метил-З,4-дигидро- -1,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-диоксида циклизацией три(низший алкил)аммоний- ацетоацетамид-Н-сулъфоната под действием серного ангидрида в среде метиленхлорида при охлаждении с последующим гидролизом образующегося аддукта

6-метил-1,2,3-оксатиазин-4-он- 2,2- -диоксида с серным ангидридом для выделения целевого продукта из смеси, образующейся после гидролиза, отгоняют метиленхлорид и из остающейся водно- сернокислой фазы кристаллизуют це- . левой 6-метил-З,4-диг.идро-1 ,2,3-окса- тиазин-4-он-2,2-диоксид.

В примерах 6-метил-З,4-дигндро- -1,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-диоксид сокращено именуют ASH , а его калиевая соль ASK.

Получение исходных ацетоацетамид- -N-сульфонатов.

В 250 мл CHjClj нейтрализуют 48,6 г (0,5 моль) амидосульфокислоты при охлаждении посредством 52,5 г (0,53 моль) триэтиламина так, что

сл

ОЭ СП

со

00

см

температура +30°С не превьппалась. Добавляют 3 г уксусной кислоты. По каплям добавляют 0ЙС в течение 60 мин 46,3 г (0,55 моль) дикетена и переме- шивают 6 ч при температуре помещения.

Пример 1а. Замыкание цикла и гидролиз. 500 мл СН,С12предварительно помещают в реакционный сосуд и охлаждают до -30°С. Одновременно вводят по каплям полученный как описано выше раствор триэтиламмоний ацет ацетамид-Ы-сульфоната и 120 мл (2,8 моль) SOj. Температура в реакционном сосуде не превышает -30°С. Вслед за этим перемешивают еще 30 мин при -30°С. Потом добавляют по каплям 162 мл воды при (-15°С) - (-10°С) и перемешивают в течение 1,5ч при О С.

Результатом реакции является

фазовая смесь фазы СНгС1а, фазы H2S04 и твердого ASH.

16. Разделение. От реакционной смеси отгоняют СНтС перегонкой в ва- кууме при 500 мбар и температуре 24 С При этом в нижней части колонны не превышают максимальную температуру 40°С. Суспензию ASH в серной кислоте охлаждают до 0°С и отфильтровывают в стеклянном нутч-фипьтре. Фильтровальную лепешку промывают на нутче с помощью 50 мл 30%-ной Нг504 и фильтрую

Фильтровальную лепешку ASH ана- лизируют потенциометрическим титрованием. Она содержит 92% ASH и 2,5% H,jSO. Остаток до 100% составляет вода. При анализе посредством HPLC (жидкостной хроматографии под высо- ким давлением) побочные органически продукты не обнаруживаются.

Выход ASH составляет 49,8 г (0,31 моль) 61% теории по отношению к первоначально использованной амидосульфокислоте. Температура плавления 123° С.

С целью перевода в соль калия ASH растворяют в 61 мл воды при 30°С и нейтрализуют при 30°С 50%-ной КОН до рН 7. Суспензию получившейся ASK охлаждают 0°С и фильтруют. После сушки в вакуумном сушильном шкафу при 200 торр и 60°С получают 52,3 г ASK, что соответствует выходу 52% теории по отношению к амидосульфокислоте , ASK - белого цвета продукт Чистоту определяют посредством

потенциометрического титрования и HPLC.

ASK: 99,9%; 0,1%; КС1, 20 миллионных частей. Обнаружить побочные органические продукты с помощью HPLC оказалось невозможным.

После перекристаллизации из 0,8- кратного количества воды содержание K2SO4 в ASK составляет менее 100 миллионных частей.

Спектр ЯМР 1Н, ДаО Г (ррга): 2,10-2,11 (d, 3H, СН5 -группа), 5,64-5,68 (g, 1H, СН).

Пример 2. Из полученной по примеру 1а реакционной смеси отгоняют при нормальном давлении и. точке кипения для давления в I бар 42°С. В конце перегонки максимальная температура нижней части колонны не превышает 70°С. При охлаждении из сернокислотной фазы выделяются кристаллы, которые отфильтровывают при О С и промывают 50-ю мл 30%-ной серной кислоты.Фильтровальная лепешка содержит 90% ASH и 3,5% HTS04.

Выход составляет 54 г (0,33 моль) 66% теории по отношению к амидосульфокислоте .

Нейтрализацию проводят аналогично примеру 16. Получают ASK с содержанием 99,8% ASK и 0,2% Кг504

Выход составляет 54 г (0,27 моль) 54% теории по отношению к амидосулфокислоте .

После перекристаллизации содержание ASK составляет 100%. Анализом HPLC побочные продукты обнаружены не были.

Примеры 3-6. Полученную по примеру 1а реакционную смесь разделяют аналогично примеру 2 и нейтрализуют. После отфильтровывания ASH из сернокислотной фазы и промывания ASH 30%-ной серной кислотой сернокислотную фазу дважды экстрагируют с помощью 250 мл метиленхлорида. Экстракт соединяют с реакционной смесью последующего опыта. Образующийся при перекристаллизации ASK маточный раст используют для растворения ASH при нейтрализации в последующем опыте.

Выход и чистота 6-метил-3,4-дигид ро-I,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-диокси- да и его калиевой соли по примерам 3-6 приведены в таблице.

Пример 7. Полученную по примеру )а реакционную смесь дозируют из первоначального сосуда при перемешивании на тонкослойном выпарном аппарате. Пропускную способность и теплопроизводительность устанавливают так, чтобы температура стока составляет 60°С. Из стекающей сернокислотной фазы при охлаждении выкристаллизовывается ASH. Включая экстракцию ASH из сернокислотного маточного раствора и возврат кристаллизационного маточного раствора, получают выход ASH 71% от теории. Фильтровальная ле- пешка ASH содержит 94% ASH и 2%

Нейтрализацию проводят соответственно примеру 1, Полученная ASK содержит 99,6% ASK и 0,3% KZS04.

Сравнительный пример.

От полученной по примеру 1 а предлагаемого изобретения реакционной фазы, отделяют фазу метиленхлорида от сернокислотной фазы и последнюю дважды экстрагируют встряхиванием посредством 250 мл CH-jCly Соединенные фазы метиленхлорида высушивают при помоши сульфата натрия. После отгонки СН7С1г получают ASH в виде светло-желтого маслянистого остатка.

После растворения в 60 мл воды ASH нейтрализуют 50%-ной КОН до получения ASK и высушивают в вакууме. Получают

10

J5

53806

светло-желтую ASK с содержанием 85% ASK и 5% сульфата калия.

Выход составляет 66 г (0,33 моль) 65% теории по отношению к амидосуль- фокислоте.

Таким образом, изобретение позволяет значительно повысить чистоту целевого продукта и упростить технологию его выделения: продукт сам кристаллизуется из водно-сернокислой фазы.

5

0

Формула изобретения

Способ получения 6-метил-3,4-ди- гидро-1,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-ди- оксида циклизацией три(низший алкил) аммоний ацетоацетамид-Ы-сульфоната под действием избытка серного ангидрида в среде метиленхлорида при охлаждении, гидролизом образующегося аддукта 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3- -оксатиазин-4-он-2,2-диоксида с серным ангидридом и последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта и упрощения технологии процесса, для выделения целевого продукта из смеси, образующейся после гидролиза, отгр- няют метиленхлорид и из остающейся водно-сернокислой фазы кристаллизуют целевой 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3- -оксатиаэин-4-он-2,2-диоксид.

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-диоксида, щелочные и щелочноземельные соли которого используются в качестве сладких веществ в пищевой промышленности. Цель - повышение чистоты целевого продукта и упрощение технологии процесса. Получение ведут циклизацией три(низший алкил)аммонийацетоацетамид-N-сульфоната под действием избытка серного ангидрида в среде метиленхлорида при охлаждении, гидролизом образующегося аддукта 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-диоксида с серным ангидридом. Процесс ведут с последующей отгонкой метиленхлорида из реакционной смеси и из остающейся водно-сернокислой фазы кристаллизуют целевой продукт. 1 табл.