CN1198809C - 乙酰磺胺酸及其钾盐的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种广泛应用于食品、饮料、医药行业的乙酰磺胺酸及其钾盐的合成方法；其主要包括以下步骤：(1)将双乙烯酮与氨基钠反应，生成乙酰乙酰氨基钠；(2)将上述(1)中的乙酰乙酰氨基钠与三氧化硫反应，闭环后水解得乙酰磺胺酸；(3)将上述(2)中的乙酰磺胺酸与氢氧化钾反应制得乙酰磺胺酸钾；本发明工艺操作简便可行，对环境无污染，产品收率高，成品纯度好，无任何毒副作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种广泛应用于食品、饮料、医药行业的一种甜味剂的合成方法，具体涉及到一种乙酰磺胺酸及其钾盐的合成方法。
背景技术
乙酰磺胺酸又名6-甲基-1，2，3-恶噻嗪-4(3H)-酮-2，2-二氧化物，它的盐类具有强烈的甜味，而作为甜味剂广泛应用于食品、饮料等行业。特别是它的钾盐，甜度为蔗糖的200-250倍，该化合物具有水溶性好、甜度高、理化性质稳定、增效作用强、非代谢性等优点而被视为目前最为理想的合成甜味剂。
乙酰磺胺酸钾的合成方法很多，自该化合物被发现以来，已经发明了很多种合成方法，总结一下，主要合成方法有以下几类：(1)、以氯或氟磺酰基异氰酸酯与2-丁炔、乙酰乙酸叔丁酯、醛丙烯基醚等反应，得到乙酰乙酰氨基磺酰氯或乙酰乙酰氨基磺酰氟，然后在强碱的存在下闭环，制得乙酰磺胺酸，再与氢氧化钾反应制得乙酰磺胺酸钾。(2)、以氨基磺酰氟为原料，与双乙烯酮反应，生成乙酰乙酰氨基磺酰氟，然后用碱闭环，制得乙酰磺胺酸，再与氢氧化钾反应制得乙酰磺胺酸钾。(3)、以氨基磺酸在三乙胺的催化下与双乙烯酮反应生成乙酰乙酰氨基磺酸三乙胺盐，然后用三氧化硫闭环，制得乙酰磺胺酸。再与氢氧化钾反应制得乙酰磺胺酸钾。(4)、在堕性有机溶剂的存在下，以氨气与双乙烯酮反应，生成乙酰乙酰胺，然后用三氧化硫闭环，制得乙酰磺胺酸，再与氢氧化钾反应制得乙酰磺胺酸钾。
综观以上的合成方法，前两种方法其反应需在一定压力下进行，而且所使用的中间体毒性较大，在操作中有一定的危险。后两种方法现在专利保护期内，在生产上受到很大的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺操作简便可行、无任何毒副作用的乙酰磺胺酸及其钾盐的合成方法。
为实现上述目的，本发明所述的乙酰磺胺酸及其钾盐的合成方法的化学工艺步骤如下：
(1)乙酰乙酰氨基钠的制备
乙酰乙酰氨基钠可以采用以下方法制得：双乙烯酮与氨基钠反应，生成乙酰乙酰氨基钠。
具体为：首先将氨基钠充分溶解于溶剂中，在-5℃-50℃的温度下滴加双乙烯酮，滴加完毕后，保温使其充分反应；反应结束后，在真空状态下蒸除溶剂，得到淡黄色油状液体；
(2)乙酰磺胺酸的制备
将上述(1)中的乙酰乙酰氨基钠与三氧化硫反应，闭环后水解得乙酰磺胺酸。
具体为：将三氧化硫溶解于二氯甲烷中，并将本反应体系的温度降至-5℃以下，缓缓滴加步骤(1)中得到的淡黄色油状液体，滴加完毕后，保温使其充分反应；反应结束后，再滴加冰水，滴加完成后，得到一悬浮有固体的二相体系，将此反应液过滤，得到白色结晶状乙酰磺胺酸；再将过滤后所得滤液分层，用二氯甲烷萃取酸相三次，每次二氯甲烷用量与酸相体积相同，合并分层与萃取所得的二氯甲烷，真空蒸馏，除去溶剂，得淡黄色结晶粉末状乙酰磺胺酸；
(3)乙酰磺胺酸钾的制备
将上述(2)中的乙酰磺胺酸与氢氧化钾反应制得乙酰磺胺酸钾。
具体为：合并步骤(2)中得到的白色结晶状和淡黄色粉末状的乙酰磺胺酸，并将它们溶解于无水甲醇中，再用氢氧化钾的无水甲醇溶液中和至PH值为8-10，将中和后的溶液过滤，得白色结晶状乙酰磺胺酸钾。
以上反应的化学方程式如下：
1、
2、
3、
以上步骤(1)中的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
本发明的进一步技术方案是：将得到的白色结晶状乙酰磺胺酸钾用水重结晶，再用活性炭脱色。
本发明的优点在于：工艺操作简便可行，对环境无污染，产品收率高，成品纯度好，无任何毒副作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
操作实例步骤如下：
1、在带有搅拌与测温装置以及滴液加料装置的500ml三颈反应瓶中，加入溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)300ml，氨基钠5.6克，充分搅拌使其溶解。然后用冷却盐水或冰将反应体系温度降至0-5℃，并将温度保持在此条件下滴加双乙烯酮12.0克，滴加完毕后，在此温度下保温搅拌10小时。反应结束后，在真空状态下蒸除溶剂。得淡黄色油状液体。
2、取三氧化硫46克溶解于200ml的二氯甲烷中，将反应体系的温度降至-25℃以下，缓缓滴加上述过程得到的油状液体。滴加过程中，温度控制在-25℃以下。滴加完毕后，保温搅拌反应2小时。
3、上述保温反应结束后，继续将温度保持在-25℃以下，滴加冰水34.5克，滴加完成后，得到一悬浮有固体的二相体系。将此反应液过滤。得白色结晶状乙酰磺胺酸10.2克。将过滤后所得滤液分层，用二氯甲烷萃取酸相三次，每次二氯甲烷用量与酸相体积相同，合并分层与萃取所得的二氯甲烷，真空蒸馏，除去溶剂，得淡黄色结晶粉末状乙酰磺胺酸6.6克。
4、合并上述过程中所得的白色结晶和淡黄色粉末，将其溶解于100ml的无水甲醇中，并用氢氧化钾的无水甲醇溶液中和至pH为8-10。将中和后的溶液过滤。得乙酰磺胺酸钾白色结晶20.6克。用高效液相色谱测定含量为98.5％。收率为72％(以双乙烯酮计)。
5、将上述过程中所得的白色结晶用水重结晶，活性炭脱色后，得到成品乙酰磺胺酸钾。产品含量99.87％。
Claims (3)
1、乙酰磺胺酸及其钾盐的合成方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)制备乙酰乙酰氨基钠
首先将氨基钠充分溶解于溶剂中，在-5℃-50℃的温度下滴加双乙烯酮，滴加完毕后，保温使其充分反应；反应结束后，在真空状态下蒸除溶剂，得到淡黄色油状液体；
(2)制备乙酰磺胺酸
将三氧化硫溶解于二氯甲烷中，并将本反应体系的温度降至-5℃以下，缓缓滴加步骤(1)中得到的淡黄色油状液体，滴加完毕后，保温使其充分反应；反应结束后，再滴加冰水，滴加完成后，得到一悬浮有固体的二相体系，将此反应液过滤，得到白色结晶状乙酰磺胺酸；再将过滤后所得滤液分层，用二氯甲烷萃取酸相三次，每次二氯甲烷用量与酸相体积相同，合并分层与萃取所得的二氯甲烷，真空蒸馏，除去溶剂，得淡黄色结晶粉末状乙酰磺胺酸；
(3)合成乙酰磺胺酸钾
合并步骤(2)中得到的白色结晶状和淡黄色粉末状的乙酰磺胺酸，并将它们溶解于无水甲醇中，再用氢氧化钾的无水甲醇溶液中和至PH值为8-10，将中和后的溶液过滤，得白色结晶状乙酰磺胺酸钾。
2、如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：将得到的白色结晶状乙酰磺胺酸钾用水重结晶，再用活性炭脱色。
3、如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
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