CN1092066A - 6-甲基-1，2，3-噁噻嗪-4(3h)-酮-2，2-二氧化物及其盐的合成方法 - Google Patents

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田年寿
李玉林
李作义
胡建国
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Abstract

一种优良的甜味剂，6-甲基-1，2，3-噁噻嗪-4 (3H-酮-2，2-二氧化钾的合成方法。首先由取代苯 酚钠盐与硫酰氯反应生成苯氧硫酰氧氯，再与叠氮钠 化合后，用四氢硼钠还原，再与乙酰乙酰化试剂反应， 最后用氢氧化钾闭合，即得产品。

Description

本发明属化学工业制作添加剂的方法。
6-甲基-1、2、3-恶噻嗪-4（3H）-酮-2，2-二氧化物，由于氮原子上的氢具有酸性，可以与碱，如氢氧化钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钙形成盐，该盐具有强的甜味，在食品中用作甜味剂代替食糖或其他甜味剂，特别是钾盐，甜度为蔗糖的200倍。此化合物水溶性好，理化性质十分稳定，耐热，对人和动物安全、口感好，在体内不代谢，不积蓄，食后100%以原物形态从尿中排出体外，是目前最理想的人造甜味剂。
西欧各国如德、法、英、比、荷、美等30多个国家政府均批准使用于食品、饮料、糖果、医药等产品中。6-甲基-1，2，3-恶噻嗪-4（3H）-酮-2，2-二氧钾盐的合成方法很多。1973年德国应用化学综述的方法主要是以氯或氟磺酰基异氰酸酯与乙酰乙酸、叔丁基乙酰乙酯丙酮、醛丙烯基醚等反应，先得到乙酰乙酰氨基磺氯或氟，再在碱的作用下闭环，制得本化合物。1976年，西德专利2459032报道以氨基磺酰氟为原料与双乙烯酮反应制备乙酰乙酰胺基磺酰氟的另一种方法，在这些方法中，不但收率较差，而且所用中间体氯或氟磺酰基异氰酸及氨基磺酰氟均需用氰化氢、氯、三氧化硫和氟化氢等来制备，因而给工业合成带来了一定的困难。1985年，西德专利3410439和3410440分别报道了先以氨基磺酸和双乙烯酮为原料在三乙胺存在下制得乙酰乙酰氨基磺酸或以双乙烯酮和氨反应制得乙酰乙酰胺，再用SO3进行环合，制备本品的酸式化合物。该法原料易得反应步骤也较短，但环合时需在-30℃以下低温反应，而且付产物三乙胺硫酸盐对环境易构成污染，不好处理，因而会给工业生产带来三废处理的不少问题。
本发明的目的：就是针对以上制备本品的各种方法，存在着不同的问题，在这些方法的基础上进行适当的改进或寻找一种新方法来合成本品，以便满足工业生产的要求。
本发明的关键：
制备6-甲基-1，2，3-恶噻嗪-4（3H）-酮-2，2-二氧化物及其盐的化学反应过程如下：
（1）取代苯氧基磺酰氯的制备：用取代苯酚钠盐和硫酰氯反应制得取代苯氧基磺酰氯，使用的取代苯酚其取代基R可以为H，2-CH3-，4-CH3-，2，4-＝CH3-，2-CL-，4-CL-，2-Ph-和4-Ph，反应温度为-10～10℃，使用的相转移催化剂为各种翁盐，溶剂为苯。取代苯酚的取代基优选为4-CL-，催化剂优选为苄基三乙基氯化铵，反应温度最好为0℃。反应过程中要在不断搅拌下进行。
（2）取代基磺酰叠氮化物：用取代苯氧基磺酰氯和叠氮化钠反应制得苯磺酰叠氮化物，溶剂可以是苯、醚、丙酮、四氢呋喃和乙腈等，使用的相转移催化剂为各种翁盐，反应温度为0～80℃。相转移催化剂优选为四丁基溴化铵，溶剂优选为苯，反应温度最好为20℃。反应过程中要在不断搅拌下进行。
（3）取代苯氧基磺酰胺的制备：用铜粉、四氢硼钠、四氢铝锂等还原剂将叠氮化物还原成胺，溶剂为甲醇、乙醇和四氢呋喃有机溶剂，反应温度-10～10℃。还原剂优选为四氢硼钠，溶剂优选为四氢呋喃，反应温度最好为0℃，反应过程要在不断搅拌下进行。
（4）乙酰乙酰胺基磺酸取代苯酯的制备：用取代苯氧基磺酰胺和双乙烯酮反应制得乙酰乙酰胺基磺酸取代苯酯，溶剂可以是二氯甲烷，氯仿，乙醚，丙酮和常规惰性溶剂，反应温度-10～30℃。溶剂优选为苯或二氯甲烷，反应温度最好为-5℃。反应过程要在不断搅拌下进行。
（5）乙酰乙酰胺苯磺酸取代苯酯用氢氧化钾环合制得6-甲基-1，2，3-恶噻嗪-4（3H）-酮-2，2-二氧钾盐。溶剂为甲醇或乙醇，反应温度10～30℃，反应过程中要不断搅拌。得到的粗品经水重结晶即可得到质量合格的产品。
Figure 931021898_IMG1
R＝H-，2-CH3，4-CH3-，2，4-＝CH3-，2-Cl-，4-Cl-，2-Ph-，4-Ph，-2-NH2-，4-NH2-…。
本发明的优点：工艺方法简便，不污染环境，产品率高。本产品对人体无任何毒副作用。
下一步以实施例来进一步说明制备本品的方法。
（1）对氯苯氧基磺酰氯的制备：
在0℃时：在100毫升的苯中加入15克（0.1摩尔）对氯苯酚钠盐和2克基三乙基氯化铵，不断搅拌，并在1小时内滴加含13.5克（0.1摩尔）硫酰氯的50毫升苯溶液，滴加完毕仍搅拌1小时。然后在室温仍继续搅拌2小时，然后过滤，滤液除溶剂，减压蒸馏得14.5克产品。
113°-114°/7mm  产率63.8%。
（2）对氯苯磺酰叠氮化物的制备
于20℃时在100毫升的苯中加入7.8克（0.12摩尔）叠氮钠和2克四丁基溴化钾，接着滴加含22.7（0.1摩尔）对氯苯氧磺酰氯的80毫升苯溶液。半小时滴加完毕，在滴加过程中要快速搅拌。在室温下继续搅拌10小时，然后过滤反应混合物，滤液减压蒸馏除溶剂，残余物用乙醚提取，提取液在20℃时减压除溶剂得无色液体产品19克。
Figure 931021898_IMG2
＝1.5340 产率为80%
（3）对氯苯氧基磺酰胺的制备：
于0℃时在120毫升四氢呋喃的溶液中加入4克（0.104摩尔）四氢硼钠，并滴加含24克（0.1摩尔）对氯苯氧基磺酰叠氮化物的100毫升四氢呋喃溶剂。滴加过程中不断搅拌，尔后在室温下继续搅拌15小时。然后将反应混合物倒入400毫升，10%盐酸水溶液中，酸液用乙醚提取，乙醚提取液用水洗，醚液用无水硫酸干燥，减压蒸馏除去溶剂，残余物用四氯化碳重结晶得15克产品。
MP  103°-104℃  产率为70%
IR VNH3380，3260cm-1
Figure 931021898_IMG3
1355，1600cm-1
（4）乙酰乙酰胺苯磺酸对氯苯酯的制备：
于-5℃时，在200毫升的苯溶液中加入20.8克（0.1摩尔）对氯苯氧基磺酰胺和10.1克（0.1摩尔）三乙胺，再滴加含10毫升（0.125摩尔）双乙烯酮的50毫升苯溶液，1个小时内滴加完毕，滴加过程中要不断搅拌。反应混和物在-5℃时继续搅拌1小时，再在室温下搅拌2小时，然后减压蒸馏除溶剂，残余物用苯重结晶得18克产品。
MP  96°-98℃  产率为60%
IR V3185cm-1Vc＝o1740，1710cm-1
（5）6-甲基-1，2，3-恶噻嗪-4（3H）-酮-2，2-二氧钾盐的合成：
于25℃时，在100毫升乙酰乙酰胺苯磺酸对氯苯酯的甲醇溶液中，滴加含6.72克（1.2摩尔）氢氧化钾的50毫升甲醇溶液。滴加过程中不断搅拌，滴加完毕，在室温下继续搅拌3小时，然后减压除去溶剂，过滤得固体粗品，用水重结晶得白色结晶产品15克，产率为75%。

Claims (5)

1、6-甲基-1，2，3-噁噻嗪-4(3H)-酮-2，2-二氧化物及其盐的合成方法，其特征是：
(1)取代苯氧基磺酰氯的制备：用取代苯酚钠盐和硫酰氯反应制得取代苯氧基磺酰氯，使用的取代苯酚其取代基R可以为H，2-CH3-，4-CH3-，2，4-=CH3-，2-CL-，4-CL-，2-Ph-和4-Ph-，反应温度为-10～10℃，使用的相转移催化剂为各种翁盐，溶剂为苯，反应过程中要在不断搅拌下进行。
(2)取代基磺酰叠氮化物的制备：用取代苯氧基磺酰氯和叠氮化钠反应制得苯磺酰叠氮化物，溶剂可以是苯、醚、丙酮、四氢呋喃和乙腈等，使用的相转移催化剂为各种翁盐，反应温度为0～80℃，反应过程中要在不断搅拌下进行。
(3)取代苯氧基磺酰胺的制备：用铜粉、四氢硼钠、四氢铝锂等还原剂将叠氮化物还原成胺，溶剂为甲醇、乙醇和四氢呋喃有机溶剂，反应温度-10～10℃，反应过程要在不断搅拌下进行。
(4)乙酰乙酰胺基磺酸取代苯酯的制备：用取代苯氧基磺酰胺和双乙烯酮反应制得乙酰乙酰胺基磺酸取代苯酯，溶剂可以是二氯甲烷，氯仿，乙醚，丙酮和常规惰性溶剂，反应温度-10～30℃，反应过程要在不断搅拌下进行。
(5)乙酰乙酰胺苯磺酸取代苯酯用氢氧化钾环合制得6-甲基-1，2，3-恶噻嗪-4(3H)-酮-2，2-二氧钾盐，溶剂为甲醇或乙醇，反应温度10～30℃，反应过程中要不断搅拌，得到的粗品经水重结晶即可得到质量合格的产品。
2、根据权力要求1所述的取代苯氧基磺酰氯的制备其特征是取代苯酚的取代基优选为4-CL-，催化剂优选为苄基三乙基氯化铵，反应温度最好为0℃，溶剂为苯。
3、根据权力要求1所述的取代苯磺酰叠氮化物的制备是，其特征是：相转移催化剂优选为四丁基溴化铵，溶剂优选为苯，反应温度最好为20℃。
4、根据权力要求1所述的取代苯氧基磺酰胺的制备，其特征是还原剂优选为四氢硼钠，溶剂优选为四氢呋喃，反应温度最好为0℃。
5、根据权力要求1所述的乙酰乙酰胺基磺酸取代苯酯的制备其特征是，溶剂优选为苯或二氯甲烷，反应温度最好为-5℃。
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