DE3531357A1 - Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids - Google Patents
Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxidsInfo
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Description
6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid ist
die Verbindung der Formel
Infolge des aciden Wasserstoffs am Stickstoffatom ist die
Verbindung zur Salzbildung (mit Basen) befähigt. Die
nicht-toxischen Salze - wie z. B. das Na-, das K- und das
Ca-Salz - können wegen ihres z. T. intensiven Süßgeschmacks
als Süßstoffe auf dem Nahrungsmittelsektor verwendet werden,
wobei das K-Salz ("Acesulfam K" oder auch nur
"Acesulfam") von besonderer Bedeutung ist.
Zur Herstellung des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2-3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxids und dessen nicht-toxischer Salze ist eine
Reihe verschiedener Verfahren bekannt; vgl. Angewandte
Chemie 85, Heft 22 (1973) S. 965 bis 73, entsprechend
International Edition Vol. 12, No. 11 (1973), S. 869-76.
Praktisch alle Verfahren gehen von Chlor- oder Fluorsulfonylisocyanat
(XSO2NCO mit X = Cl oder F) aus. Das
Chlor- bzw. Fluor-sulfonylisocyanat wird dann mit
Monomethylacetylen, Aceton, Acetessigsäure, Acetessigsäure-
tert.-butylester oder Benzylpropenylether (in einer meist
mehrstufigen Reaktion) zu Acetoacetamid-N-sulfochlorid bzw.
-fluorid umgesetzt, was unter der Einwirkung von Basen (wie
z. B. methanolischer KOH) cyclisiert und die entsprechenden
Salze des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxa-thiazin-4-on-2,2-
dioxids liefert. Aus den Salzen kann das freie Oxathiazinon
gewünschtenfalls auf übliche Weise (mit Säuren) erhalten
werden.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der Oxathiazinon-
Zwischenstufe Acetoacetamid-N-sulfofluorid geht aus von
Amidosulfofluorid H2NSO2F, dem partiellen Hydrolyseprodukt
des Fluorsulfonylisocyanats (DE-OS 24 53 063). Danach wird
das Fluorid der Amidosulfonsäure H2NSO2F mit einer etwa
äquimolaren Menge des Acetoacetylierungsmittels Diketen in
einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines
Amins bei Temperaturen zwischen etwa -30 und 100°C umgesetzt;
die Umsetzung verläuft nach folgender Reaktionsgleichung
(mit Triethylamin als Amin):
Das Acetoacetamid-N-sulfofluorid wird dann auf übliche
Weise mittels einer Base, z. B. mit methanolischer KOH, zum
Süßstoff cyclisiert:
Obwohl die bekannten Verfahren z. T. recht befriedigende
Ausbeuten an 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-
2,2-dioxid und dessen nicht-toxischen Salzen liefern,
(bis zu ca. 85% d. Th., bezogen auf das Ausgangs-Amido-
sulfonsäurehalogenid), sind sie wegen der Notwendigkeit
des Einsatzes der nicht ganz einfach zugänglichen
Ausgangsstoffe Chlor- bzw. Fluorsulfonylisocyanat vor allem
für technische Belange noch verbesserungsbedürftig;
die Herstellung des Chlor- und Fluor-sulfonylisocyanats
erfordert nämlich wegen der z. T. ziemlich unangenehm
handzuhabenden Ausgangsmaterialien (HCN, Cl2, SO3 und HF)
erhebliche Vorsichtsmaßnahmen und Sicherheitsvorkehrungen.
Der Herstellung des Chlor- und Fluor-sulfonylisocyanats
liegen folgende Reaktionsgleichungen zugrunde:
HCN + Cl2 → ClCN + HCl
ClCN + SO3 → ClSO2NCO
ClSO2NCO + HF → FSO2NCO + HCl
ClCN + SO3 → ClSO2NCO
ClSO2NCO + HF → FSO2NCO + HCl
Der Ersatz des Amindosulfofluorids in dem Verfahren gemäß
der vorerwähnten DE-OS 24 53 063 etwa durch die wesentlich
leichter (z. B. aus NH3 + SO3) erhältliche Amidosulfonsäure
H2NSO3H bzw. deren Salze erschien kaum erfolgversprechend,
weil nämlich die Umsetzung des Na-Amidosulfonats
H2NSO3Na mit Diketen in wässrig-alkalischer
Lösung überhaupt kein rein isolierbares Umsetzungsprodukt
ergibt. Das bei dieser Umsetzung wohl zumindest mit entstandene
1:1-Addukt konnte vielmehr nur in Form des Kupplungsproduktes
mit 4-Nitrophenyldiazoniumchlorid als blaßgelber
Farbstoff gewonnen werden; bgl. Ber. 83 (1950), S. 551-558,
insbesondere S. 555, letzter Absatz vor der Beschreibung
der Versuche und S. 558, letzter Absatz:
Die Acetoacetamid-N-sulfonsäure ist im übrigen ansonsten
nur bzw. auch als Zwischenprodukt bei der Zersetzung des
6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids
während des Kochens in wässriger Lösung postuliert worden;
vgl. die anfangs zitierte Literatur Angew. Chemie (1973)
a. a. O.:
Wegen der insbesondere infolge der Notwendigkeit des Einsatzes
nicht ganz einfach zugänglicher Ausgangsstoffe vor
allem für die Durchführung in technischem Maßstab nicht ganz
befriedigenden Verfahren des Standes der Technik zur Herstellung
von 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-
2,2-dioxid und dessen nicht-toxischer Salze bestand somit
die Aufgabe, die bekannten Verfahren entsprechend zu verbessern
oder ein neues verbessertes Verfahren zu entwickeln.
Zur Lösung dieser Aufgabe wurde bereits vorgeschlagen, das
Verfahrens gemäß DE-OS 24 53 063 hauptsächlich in der Weise
zu modifizieren, daß man das Amidosulfofluorid in dem bekannten
Verfahren durch Salze der Amidosulfonsäure ersetzt
und das erhaltene Acetoacetylierungsprodukt nachfolgend
mittels SO3 zum Ring schließt (EP-Patentanmeldung Nr. 8 51 02 885.2
mit Priorität der deutschen Anmeldung
P 34 10 439.9 vom 22.3.1984 - HOE 84/F 064).
Die zuletzt genannte Patentanmeldung bezieht sich speziell
auf ein Verfahren zur Herstellung von 6-Methyl-3,4-dihydro-
1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nicht-
toxischen Salzen durch
a) Umsetzung eines Amidosulfonsäurederivates mit einer mindestens etwa äquimolaren Menge eines Acetoacetylierungsmittels in einem inerten organischen Lösungsmittel, ggf. in Gegenwart eines Amin- oder Phosphin-Katalysators, zu einem Acetoacetamidderivat und
b) Ringschluß des Acetoacetamidderivats;
das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe a) als Amidosulfonsäurederivat ein in dem eingesetzten inerten organischen Lösungsmittel zumindest teilweise lösliches Salz der Amidosulfonsäure verwendet,
daß man das in der Stufe gebildete Acetoacetamid-N- sulfonat oder auch die freie Acetoacetamid-N-sulfonsäure in Stufe b) durch die Einwirkung der mindestens etwa äquimolaren Menge von SO3, gegebenenfalls in einem inerten anorganischen oder organischen Lösungsmittel, zum Ring des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids schließt
und daß man das hier in der Säureform anfallende Produkt dann gegebenenfalls noch in einer Stufe c) mit einer Base neutralisiert.
a) Umsetzung eines Amidosulfonsäurederivates mit einer mindestens etwa äquimolaren Menge eines Acetoacetylierungsmittels in einem inerten organischen Lösungsmittel, ggf. in Gegenwart eines Amin- oder Phosphin-Katalysators, zu einem Acetoacetamidderivat und
b) Ringschluß des Acetoacetamidderivats;
das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe a) als Amidosulfonsäurederivat ein in dem eingesetzten inerten organischen Lösungsmittel zumindest teilweise lösliches Salz der Amidosulfonsäure verwendet,
daß man das in der Stufe gebildete Acetoacetamid-N- sulfonat oder auch die freie Acetoacetamid-N-sulfonsäure in Stufe b) durch die Einwirkung der mindestens etwa äquimolaren Menge von SO3, gegebenenfalls in einem inerten anorganischen oder organischen Lösungsmittel, zum Ring des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids schließt
und daß man das hier in der Säureform anfallende Produkt dann gegebenenfalls noch in einer Stufe c) mit einer Base neutralisiert.
Als dem Verfahren zugrundeliegenden Reaktionsgleichungen
sind in der vorerwähnten Patentanmeldung angegeben (mit
Diketen als Acetoacetylierungsmittel)
In diesem Reaktionsschema ist Stufe b) mit einer gegenüber
dem Acetoacetamid-N-Sulfonat äquimolaren SO3-Menge
dargestellt. Bevorzugt wird jedoch ein SO3-Überschuß
verwendet. Dabei entsteht ein in seiner chemischen Struktur
noch nicht genau bekanntes Zwischenprodukt, das jedoch möglicherweise
ein SO3-Addukt des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-
oxathiazin-4-on-2,2-dioxids - nachfolgend als "SO3-Addukt"
bezeichnet - darstellt, welches dann noch hydrolysiert werden
muß. In diesem Falle besteht die vorerwärmte Reaktionsstufe b)
also aus 2 Teilstufen, nämlich
Die Ringschlußreaktion (b1) wird nach der vorerwähnten
Patentanmeldung bei Temperaturen zwischen etwa -70 und
+175°C, vorzugsweise zwischen etwa -40 und +10°C, durchgeführt;
die Reaktionszeiten liegen zwischen etwa 1 und 10 Stunden.
Die Hydrolyse (b2) erfolgt nach der Ringschlußreaktion
durch Zugabe von Wasser oder Eis.
Die Aufarbeitung geschieht dann auf übliche Weise; näher
wird die Aufarbeitung jedoch nur für den bevorzugten Fall
der Verwendung von Methylenchlorid als Reaktionsmedium
erläutert. In diesem Fall bilden sich nach der Hydrolyse 2 Phasen,
wobei sich das 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxid hauptsächlich in die organische
Phase begibt. Die noch in der wässrigen Schwefelsäure befindlichen
Anteile können durch Extraktion mit einem (mit
Wasser nicht mischbaren) organischen Lösungsmittel wie z. B.
mit Methylenchlorid oder einem organischen Ester gewonnen
werden.
Oder man destilliert nach der Zugabe von Wasser das Reaktionslösemittel
ab und extrahiert das in der Raktionsschwefelsäure
zurückbleibende 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxid mit einem besser geeigneten organischen
Lösemittel.
Die vereinigten organischen Phasen werden z. B. mit Na2SO4
getrocknet und eingeengt. Bei der Extraktion gegebenenfalls
mitgerissene Schwefelsäure kann man durch gezielte Zugabe
wässriger Lauge zur organischen Phase entfernen. Falls die
Gewinnung des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-
2,2-dioxids beabsichtigt ist, wird es zweckmäßig noch auf
übliche Weise gereinigt (vorzugsweise durch Umkristallisation.)
Die Ausbeute liegt zwischen etwa 70 und 95%
d. Th., bezogen auf das Acetoactamid-N-sulfonat (bzw. die
freie Säure).
Wenn jedoch die Gewinnung eines nicht-toxischen Salzes des
6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids beabsichtigt
ist, folgt noch die Neutralisationsstufe c).
Dazu wird die in Stufe b) in der Säureform anfallende Oxathiazinon-
Verbindung auf übliche Weise mit einer entsprechenden
Base neutralisiert. Zu diesem Zweck werden beispielsweise
die am Ende der Stufe b) vereinigten, getrockneten
und eingeengten organischen Phasen in geeigneten organischen
Lösungsmitteln, wie z. B. Alkoholen, Ketonen,
Estern oder Ethern oder auch in Wasser mit einer entsprechenden
Base - vorzugsweise mit einer Kaliumbase wie z. B.
KOH, KHCO3, K-Alkoholate etc., neutralisiert. Oder
die Oxathiazinon-Verbindung wird aus der gereinigten organischen
Extraktionsphase (Stufe b) mit wässriger Kaliumbase
direkt extraktiv neutralisiert. Das Oxathiazinon-Salz fällt
dann, gegebenenfalls nach Einengen der Lösung, in kristalliner
Form aus und kann zur Reinigung noch umkristallisiert
werden. Die Neutralisationsstufe verläuft mit praktisch 100%iger
Ausbeute.
Hinsichtlich der weiteren Verfahrensdetails wird auf die
ausführliche Beschreibung in der genannten Patentanmeldung
verwiesen.
Das Verfahren geht von einfach zugänglichen und wohlfeilen
Ausgangsstoffen aus und ist außerordentlich einfach
durchführbar. Die Ausbeuten des Gesamtverfahrens liegen
zwischen etwa 65 und 95% d. Th., bezogen auf das Ausgangs-
Amidosulfonat.
Im Zuge der weiteren Bearbeitung dieses Verfahrens wurde
auch vorgeschlagen, sowohl die Ringschlußreaktion (b1) als
auch die Hydrolyse (b2) in kurzen bis sehr kurzen Zeiten
(ca. 10 Minuten bis herab in den Bereich von Sekunden und
Sekundenbruchteilen) durchzuführen (Patentanmeldung
P 35 27 050.5 vom 29.7.1985 - HOE 85/F 134).
Die praktische Ausführung geschieht vorzugsweise in
Vorrichtungen, welche für die Durchführung derartiger
schnell und unter Wärmeentwicklung ablaufender Reaktionen
geeignet und bekannt sind (Dünnschicht-, Fallfilm-, Sprühreaktoren,
Rohrreaktoren mit und ohne Einbauten, etc.). Die
Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erfolgt wie in der zuvor
genannten Patentanmeldung beschrieben. Durch diese
"Kurzzeitvariante" läßt sich die technische Durchführung
und insbesondere die Raum-Zeit-Ausbeute des Verfahrens erheblich
verbessern.
Schließlich wurde auch schon vorgeschlagen, anstelle der
Stufen a) und b) des Verfahrens der vorerwähnten EP-Patentanmeldung
Nr. 8 51 02 885.2 Acetoacetamid mit der mindestens
etwa 2-molaren Menge SO3, gegebenenfalls in einem inerten
anorganischen oder organischen Lösungsmittel, umzusetzen
(DE-Patentanmeldung P 34 10 440.2 vom 22.3.1984 - HOE 84/F
065). Hierbei entsteht in einem Schritt wahrscheinlich zuerst
aus einem Mol Acetoacetamid und einem Mol SO3 Acetoacetamid-
N-sulfonsäure, die dann mit einem weiteren Mol SO3
zum 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid
cyclisiert entsprechend dem folgenden Reaktionsschema:
Mit überschüssigem SO3 entsteht auch hier das "SO3-Addukt",
das zwecks Freisetzung des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxids noch hydrolysiert werden muß. Die
Aufarbeitung des hydrolysierten Ansatzes sowie gegebenenfalls
die Überführung des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxids in dessen nicht-toxische Salze geschieht
im Prinzip in der gleichen Weise wie dies in der
vorerwähnten EP-Patentanmeldung Nr. 8 51 02 885.2 beschrieben
ist. Die Ausbeuteangaben für das 6-Methyl-3,4-dihydro-
1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid liegen zwischen etwa 30
und 90% d. Th., bezogen auf das Ausgangs-Acetoacetamid.
Nach allen drei vorerwähnten Patentanmeldungen wird das bei
der Hydrolyse des "SO3-Addukts" in Freiheit gesetzte 6-
Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid aus der
organischen Phase gewonnen, welche sich bei Verwendung eines
(mit Wasser nicht mischbaren) organischen Reaktionslösemittels
nach dem Wasserzusatz bildet und/oder welche
bei der Extraktion der Reaktionsschwefelsäure mit organischen
Lösemitteln entsteht. Das so gewonnene 6-Methyl-3,4-
dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid sowie auch die daraus
gegebenenfalls durch Umsetzung mit entsprechenden Basen
erhaltenen nicht-toxischen Salze sind jedoch nicht immer
von der erforderlichen Reinheit, so daß oft noch verschiedene
- mit zusätzlichem Aufwand sowie auch mit Substanzverlusten
verbundene - Reinigungsoperationen - vorzugsweise
Umkristallisation(en) - notwendig sind.
In weiterer Ausbildung der vorerwähnten Verfahren wurde
nun gefunden, daß man durchweg reinere Salze des 6-Methyl-
3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids erhält,
wenn man das Reaktionsprodukt der Ringschlußreaktion bzw.
der Ringschlußreaktion mit nachfolgender Hydrolyse (6-
Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid)
nicht aus der - wie vorstehend beschrieben erhaltenen -
organischen Phase, sondern aus der Schwefelsäurephase
mittels einer speziellen Adsorption und Desorption abtrennt.
Erfindungsgegenstand ist daher ein Verfahren zur Herstellung
der nicht-toxischen Salze des 6-Methyl-3,4-dihydro-
1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids durch Ringschluß eines
Acetoacetamid-Derivates und Neutralisation mit Basen;
das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
- daß man als Acetoacetamid-Derivat Acetoacetamid-N- sulfonsäure oder deren Salze - gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel - verwendet,
- daß man den Ringschluß durch die Einwirkung der mindestens etwa äquimolaren Menge SO3 - gegebenenfalls in gleicher Weise gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel oder auch in einem inerten anorganischen Lösemittel - durchführt,
- daß man im Falle des Einsatzes einer äquimolaren Menge SO3 nach beendeter Ringschlußreaktion eine wäßrig- schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts herstellt, bzw.
- im Falle des Einsatzes einer mehr als äquimolaren Menge SO3 das nach der Ringschlußreaktion als SO3-Addukt anfallende 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on- 2,2-dioxid hydrolysiert und dann ebenfalls eine wäßrig- schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts erhält oder herstellt,
- daß man die wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts mit einem nichtionischen vernetzten organischen Harz mit hoher Oberfläche auf Styrol- oder Acrylesterbasis behandelt, an welchem das in der wäßrig- schwefelsauren Lösung gelöste 6-Methyl-3,4-dihydro- 1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid adsorbiert wird,
- daß man von dem so beladenen Harz das 6-Methyl-3,4-dihydro- 1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid mit einem diese Verbindung lösenden, mit Wasser mischbaren, ggf. wasserhaltigen organischen Lösemittel desorbiert und
- daß man aus der resultierenden Lösung - gegebenenfalls nach deren Einengen - die nicht toxischen Salze des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on- 2,2-dioxids durch Neutralisation mit Basen gewinnt.
- daß man als Acetoacetamid-Derivat Acetoacetamid-N- sulfonsäure oder deren Salze - gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel - verwendet,
- daß man den Ringschluß durch die Einwirkung der mindestens etwa äquimolaren Menge SO3 - gegebenenfalls in gleicher Weise gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel oder auch in einem inerten anorganischen Lösemittel - durchführt,
- daß man im Falle des Einsatzes einer äquimolaren Menge SO3 nach beendeter Ringschlußreaktion eine wäßrig- schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts herstellt, bzw.
- im Falle des Einsatzes einer mehr als äquimolaren Menge SO3 das nach der Ringschlußreaktion als SO3-Addukt anfallende 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on- 2,2-dioxid hydrolysiert und dann ebenfalls eine wäßrig- schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts erhält oder herstellt,
- daß man die wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts mit einem nichtionischen vernetzten organischen Harz mit hoher Oberfläche auf Styrol- oder Acrylesterbasis behandelt, an welchem das in der wäßrig- schwefelsauren Lösung gelöste 6-Methyl-3,4-dihydro- 1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid adsorbiert wird,
- daß man von dem so beladenen Harz das 6-Methyl-3,4-dihydro- 1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid mit einem diese Verbindung lösenden, mit Wasser mischbaren, ggf. wasserhaltigen organischen Lösemittel desorbiert und
- daß man aus der resultierenden Lösung - gegebenenfalls nach deren Einengen - die nicht toxischen Salze des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on- 2,2-dioxids durch Neutralisation mit Basen gewinnt.
Das glatte Gelingen des Ringschlusses der Acetoacetamid-
N-sulfonsäure und von deren Salzen mit SO3 ist sehr überraschend,
weil die unter Ringschluß erfolgenden Wasser-
bzw. Basen-Abspaltung nämlich mit anderen Wasser- bzw.
Basen-abspaltenden Mitteln wie z. B. P2O5, Acetanhydrid,
Trifluoressigsäureanhydrid, Thionylchlorid etc. nicht oder
jedenfalls praktisch nicht gelingt, wie bereits in der vorerwähnten
EP-Patentanmeldung Nr. 8 51 02 885.2 anhand eines
Vergleichsbeispiels (mit P2O5) gezeigt werden konnte.
Obwohl z. B. die Reinigung von Cephalosporinen aus wäßriger
Lösung durch Adsorption an nichtionischen vernetzten organischen
Harzen auf Styrol- oder Acrylesterbasis und Desorption
bekannt ist (GB-PS 14 72 966), war es durchaus
nicht ohne weiteres zu erwarten, daß auch bei der Behandlung
wäßrig-schwefelsaurer Lösungen von 6-Methyl-3,4-
dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid, welche von der
Reaktion her stammende Verunreinigungen enthalten, mit
den gleichen Harzen ein Reinigungseffekt erzielt wird,
weil Cephalosporine und 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxid völlig verschiedene Verbindungen
sind und weil die bei deren Herstellung entstehenden Nebenprodukte
ebenfalls völlig verschieden sind.
Die Herstellung der Ausgangs-Acetoacetamid-N-sulfonsäure und
von deren Salzen erfolgt bevorzugt nach Stufe a) des Verfahrens
der vorerwähnten EP-Patentanmeldung Nr. 8 51 02 885.2
durch Umsetzung der Li- oder Ammonium-Salze
der Amidosulfonsäure mit Diketen in inerten organischen Lösungsmitteln.
Hierbei werden Lösungen der Li- und Ammonium-
Salze der Acetoacetamid-N-sulfonsäure erhalten, welche als
solche direkt für die Ringschlußreaktion mit SO3 eingesetzt
werden können.
Für die genannte Ringschlußreaktion können natürlich auch
andere Salze der Acetoacetamid-N-sulfonsäure - insbesondere
Alkali- und Erdalkalisalze - verwendet werden. Der Einsatz
der freien Acetoacetamid-N-sulfonsäure bringt gegenüber den
Salzen kaum Vorteile.
Wie die Salze, so kann auch die freie Acetoacetamid-N-
sulfonsäure gleich in der entsprechenden Lösung wie sie bei
der Herstellung anfällt, für die Ringschlußreaktion eingesetzt
werden. Als Lösung wie sie bei der Herstellung anfällt,
kann auch die Lösung der beim Verfahren der DE-
Patentanmeldung P 34 10 440.2 (HOE 84/F 065) wohl intermediär
gebildeten freien Acetoacetamid-N-sulfonsäure betrachtet
werden.
Als inerte organische Lösemittel für die Acetoacetamid-N-
sulfonsäure oder für deren Salze kommen zweckmäßig aus der
Reihe der in den vorerwähnten Patentanmeldungen aufgeführten
inerten organischen Lösemittel diejenigen infrage,
welche mit Wasser nicht mischbar sind; d. s.
halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise mit bis zu 4 C-Atomen wie z. B. Methylenchlorid, Chloroform, 1,2-Dichlorethan, Trichlorethylen, Tetrachlorethylen, Trichlor- fluorethylen etc.;
Kohlensäureester mit niederen aliphatischen Alkoholen, vorzugsweise mit Methanol oder Ethanol;
Nitroalkane, vorzugsweise mit bis zu 4 C-Atomen, inbesondere Nitromethan; und
alkylsubstituierte Pyridine, vorzugsweise Collidin, etc.
halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise mit bis zu 4 C-Atomen wie z. B. Methylenchlorid, Chloroform, 1,2-Dichlorethan, Trichlorethylen, Tetrachlorethylen, Trichlor- fluorethylen etc.;
Kohlensäureester mit niederen aliphatischen Alkoholen, vorzugsweise mit Methanol oder Ethanol;
Nitroalkane, vorzugsweise mit bis zu 4 C-Atomen, inbesondere Nitromethan; und
alkylsubstituierte Pyridine, vorzugsweise Collidin, etc.
Die organischen Lösemittel können sowohl einzeln als auch
in Mischung eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte Lösemittel sind halogenierte aliphatische
Kohlenwassersoffe, insbesondere Methylenchlorid.
Die Konzentration der Acetoacetamid-N-sulfonsäure oder von
deren Salzen im inerten Lösemittel ist nicht kritisch, wird
aber einerseits begrenzt durch die Löslichkeit, andererseits
durch Wirtschaftlichkeitsüberlegungen, da bei hoher
Verdünnung viel Lösemittel nachher wieder abgetrennt und
aufgearbeitet werden muß. Im allgemeinen sind Konzentrationen
zwischen etwa 0,1 und 2 Mol Acetoacetamid-N-sulfonsäure
oder von deren Salzen pro Liter zweckmäßig.
Das SO3 kann sowohl in fester oder flüssiger Form als auch
durch Einkondensation von SO3-Dampf zugegeben werden. Bevorzugt
ist jedoch der Zusatz in gelöster Form, und zwar
gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen
Lösemittel oder auch in einem inerten anorganischen
Lösemittel.
Als mit Wasser nicht mischbare inerte organische Lösemittel
kommen im Prinzip die gleichen in Frage, welche auch für
die Lösung der Acetoacetamid-N-sulfonsäure oder von deren
Salzen verwendet werden.
Als inerte anorganische Lösemittel können beispielsweise
konzentrierte Schwefelsäure oder flüssiges SO2 eingesetzt
werden. Auch die Menge des für das SO3 eingesetzten inerten
Lösemittels ist im Prinzip nicht kritisch. Wenn ein Lösemittel
eingesetzt wird, soll lediglich eine ausreichende
Lösung des SO3 gewährleistet sein; nach oben ist die Menge
des Lösemittels von Wirtschaftlichkeitserwägungen begrenzt.
Günstige Konzentrationen liegen bei etwa 5 bis 50 Gew.-%,
vorzugsweise etwa 15 bis 30 Gew.-% SO3.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird sowohl
für die Acetoacetamid-N-sulfonsäure bzw. deren Salze
als auch für das SO3 das gleiche inerte Lösungsmittel, vorzugsweise
aus der Gruppe der halogenierten aliphatischen
Kohlenwasserstoffe, insbesondere nur Methylenchlorid,
verwendet.
Das Molverhältnis von Acetoacetamid-N-sulfonsäure bzw.
-sulfonat:SO3 kann zwar etwa 1:1 sein, bevorzugt ist aber
ein bis zu etwa 20-facher SO3-Überschuß, vorzugsweise ein
etwa 3- bis 10-facher, insbesondere etwa 4- bis 7-facher
molarer Überschuß.
Die Durchführung der Ringschlußreaktion erfolgt ansonsten
im Prinzip in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen
wie dies in den vorerwähnten 3 Patentanmeldungen
beschrieben ist.
Wenn die Acetoacetamid-N-sulfonsäure oder deren Salze und
das SO3 in äquimolarer Menge eingesetzt werden, entsteht -
wie aus den anfangs wiedergegebenen Reaktionsschemata ersichtlich
ist - kein "SO3-Addukt". Eine Hydrolyse ist daher
in diesem Fall nicht erforderlich.
Vom Reaktionsprodukt ist nun eine wäßrig-schwefelsaure
Lösung herzustellen. Dies geschieht auf an sich bekannte
Weise. Wenn für die Ringschlußreaktion das SO3 ohne Lösemittel
oder gelöst in einem inerten organischen Lösemittel
(wie die Acetoacetamid-N-sulfonsäure oder deren Salze)
eingesetzt wurde, entsteht eine Lösung des Reaktionsprodukts
in einem inerten organischen Lösemittel, neben
gegebenenfalls ausgefallenen Feststoffen. Man zieht dann
das organische Lösungsmittel möglichst schonend - d. h.
bei nicht zu hohen Temperaturen - ab und löst den gesamten
festen Rückstand in verdünnter wäßriger Schwefelsäure.
Als verdünnte wäßrige Schwefelsäure wird zweckmäßig
eine ca. 5 bis 25%ige, vorzugsweise eine 10 bis 20%ige
wäßrige Schwefelsäure eingesetzt. Für den Fall, daß das
organische Lösungsmittel unter 100°C siedet (bei Normaldruck),
kann die Reaktionslösung auch gleich mit der verdünnten
wäßrigen Schwefelsäure versetzt und das organische
Lösemittel dann aus dem Mehrphasengemisch abgezogen
werden.
Wenn das SO3 für die Ringschlußreaktion - etwa gelöst in
konzentrierter Schwefelsäure - verwendet wurde, entsteht
ein 2-Phasengemisch aus einer organischen Phase und der
Schwefelsäurephase, neben gegebenenfalls ausgefallenem
Material. Hier wird dann das organische Lösemittel entweder
aus dem gesamten Reaktionsansatz oder nach Abtrennung
der organischen Phase möglichst schonend entfernt,
der Rückstand mit der Schwefelsäurephase vereinigt und
auf eine Schwefelsäurekonzentration zweckmäßig zwischen
etwa 5 und 25%, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 20%,
gebracht. Falls sich nicht alle Feststoffe lösen, wird
noch zusätzliche Schwefelsäure dieser Konzentration zugesetzt.
Im bevorzugten Fall des Einsatzes von Acetoacetamid-N-
sulfonsäure oder von deren Salzen und SO3 im Molverhältnis
1: mehr als 1 entsteht bei der Ringschlußreaktion ein
"SO3-Addukt", aus dem das 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxid durch Hydrolyse freigesetzt werden
muß. Die Hydrolyse erfolgt durch Zugabe von Wasser oder
Eis, zweckmäßig in einer - im Verhältnis zum angewandten
SO3-Überschuß - etwa 2- bis 6-fachen molaren Menge.
Nach der Hydrolyse liegt dann ein 2- oder (wenn bereits
6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid ausgefallen
ist) 3-Phasengemisch vor. Das 6-Methyl-3,4-
dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid befindet sich im
wesentlichen gelöst in der organischen und in der Schwefelsäurephase.
Aus dem Mehrphasengemisch wird das organische
Lösemittel dann - falls es einen Siedepunkt (bei
Normaldruck) von unter 100°C besitzt - direkt abgezogen,
so daß die vorher in der organischen Phase gelösten Bestandteile
in die Schwefelsäurephase übergehen. Natürlich
kann auch zuerst die organische Phase von der Schwefelsäurephase
abgetrennt und das organische Lösemittel dann
erst abgezogen werden; diese Ausführungsart ist vor allem
dann angebracht, wenn der Siedepunkt des organischen Lösemittels
über 100°C (bei Normaldruck) liegt. Der feste
Rückstand wird mit der Schwefelsäurephase vereinigt.
Falls sich in der Schwefelsäurephase nicht alles löst,
wird noch verdünnte wäßrige Schwefelsäure oder auch nur
Wasser bis zur vollständigen Lösung der Feststoffe zugesetzt.
Die Schwefelsäurekonzentration soll wiederum bei
etwa 5 bis 25, vorzugsweise bei etwa 10 bis 20%, liegen.
Falls für die mit einem SO3-Überschuß durchgeführte Ringschlußreaktion
das SO3 etwa in konzentrierter Schwefelsäure
oder einem anderen anorganischen Lösemittel gelöst
eingesetzt wurde, wird der Reaktionsansatz in bekannter
Weise so aufgearbeitet, daß das gesamte Reaktionsprodukt
letztlich gelöst in einer 5 bis 25%igen, vorzugsweise
etwa 10 bis 20%igen wäßrigen Schwefelsäure vorliegt.
Falls das für die Ringschlußreaktion verwendete inerte
organische Lösemittel etwa durch Verdampfung gemäß der
"Kurzzeitvariante" nach Patentanmeldung P 35 27 050.5
(HOE 85/F 134) bereits entfernt ist, befindet sich nach
der Hydrolyse das 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxid bis auf ggf. ausgefallenes Produkt gelöst
in der Schwefelsäurephase. Falls erforderlich, wird noch
Wasser oder Schwefelsäure zugesetzt, bis alles gelöst und
die vorerwähnte Schwefelsäurekonzentration erreicht ist.
Die Lösung des Reaktionsprodukts in der wäßrigen Schwefelsäure
wird sodann mit einem nichtionischen vernetzten
organischen Harz mit hoher Oberfläche auf Styrol- oder
Acrylesterbasis behandelt. Als solche Harze kommen z. B.
vernetzte Styrol-divinylbenzol-copolymere und vernetzte
Acrylesterpolymere in Frage, wie sie etwa in der vorerwähnten
GB-PS 14 72 966 für die Reinigung von Cephalosporinen
beschrieben sind. Die im vorliegenden Fall bevorzugten
Harze sind solche mit einem durchschnittlichen
Porenradius von etwa 20 bis 1000 Å, insbesondere von etwa
200-400 Å, und einer spezifischen Oberfläche von etwa
100 bis 850 m2/g. Die Korngröße der Harze liegt zweckmäßig
zwischen etwa 0,1 und 1,5 mm (Durchmesser).
Derartige nichtionische vernetzte Harze sind z. B. unter folgenden Handelsnamen verfügbar
®Amberlite XAD 4, XAD 7 und XAD 1180 (Firma Rohm & Haas Comp., Philadelphia, USA);
®Diaion HP 20 und HP 21 (Firma Mitsubishi Chemical Ind. Ltd., Tokyo/Japan) und
®Sepabeads SP 207 (ebenfalls Firma Mitsubishi).
Derartige nichtionische vernetzte Harze sind z. B. unter folgenden Handelsnamen verfügbar
®Amberlite XAD 4, XAD 7 und XAD 1180 (Firma Rohm & Haas Comp., Philadelphia, USA);
®Diaion HP 20 und HP 21 (Firma Mitsubishi Chemical Ind. Ltd., Tokyo/Japan) und
®Sepabeads SP 207 (ebenfalls Firma Mitsubishi).
Die Behandlung der wäßrig-schwefelsauren Lösung des Reaktionsprodukts
der Ringschlußreaktion mit den genannten
Harzen geschieht auf übliche Weise, also z. B. durch Versetzen
der Lösung mit dem Harz und Abfiltration, oder
dadurch, daß man die Lösung durch eine mit dem Harz gefüllte
Säule laufen läßt.
Die Behandlung geschieht im allgemeinen bei Raumtemperatur, doch sind im Prinzip auch höhere oder tiefere Temperaturen möglich. Die Menge des eingesetzten Harzes richtet sich nach dessen Kapazität. Diese liegt normalerweise zwischen etwa 10 und 60 g 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4- on-2,2-dioxid pro l Harz.
Bei dieser Behandlung wird das 6-Methyl-3,4-dihydro- 1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid weitgehend selektiv an dem nichtionischen vernetzten Harz adsorbiert, während die Schwefelsäure nicht adsorbiert wird und auf diese Weise vom 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid abgetrennt wird. Das Harz wird dann mit Wasser wie üblich gewaschen und darauf mit einem organischen Lösemittel, welches das 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2- dioxid löst und auch mit Wasser mischbar ist, desorbiert. Als solche organischen Lösemittel kommen z. B. in Frage: niedere aliphatische (d. h. C1 bis etwa C4) Alkohole (Methanol, Ethanol, n- und i-Propanol, n-Butanol etc.), Ketone (Aceton, Methyl-ethyl-keton etc.), Nitrile (Acetonitril, Propionitril etc.),cycloaliphatische Ether (Tetrahydrofuran, Dioxan), Dimethylsulfoxid, Sulfolan, etc. .
Bevorzugt sind niedere aliphatische Ketone, insbesondere Aceton. Die Lösemittel können gegebenenfalls auch in Mischung miteinander sowie mit bis zu etwa 90 Vol.-%, vorzugsweise bis zu etwa 50 Vol.-%, Wasser verwendet werden.
Die Behandlung geschieht im allgemeinen bei Raumtemperatur, doch sind im Prinzip auch höhere oder tiefere Temperaturen möglich. Die Menge des eingesetzten Harzes richtet sich nach dessen Kapazität. Diese liegt normalerweise zwischen etwa 10 und 60 g 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4- on-2,2-dioxid pro l Harz.
Bei dieser Behandlung wird das 6-Methyl-3,4-dihydro- 1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid weitgehend selektiv an dem nichtionischen vernetzten Harz adsorbiert, während die Schwefelsäure nicht adsorbiert wird und auf diese Weise vom 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid abgetrennt wird. Das Harz wird dann mit Wasser wie üblich gewaschen und darauf mit einem organischen Lösemittel, welches das 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2- dioxid löst und auch mit Wasser mischbar ist, desorbiert. Als solche organischen Lösemittel kommen z. B. in Frage: niedere aliphatische (d. h. C1 bis etwa C4) Alkohole (Methanol, Ethanol, n- und i-Propanol, n-Butanol etc.), Ketone (Aceton, Methyl-ethyl-keton etc.), Nitrile (Acetonitril, Propionitril etc.),cycloaliphatische Ether (Tetrahydrofuran, Dioxan), Dimethylsulfoxid, Sulfolan, etc. .
Bevorzugt sind niedere aliphatische Ketone, insbesondere Aceton. Die Lösemittel können gegebenenfalls auch in Mischung miteinander sowie mit bis zu etwa 90 Vol.-%, vorzugsweise bis zu etwa 50 Vol.-%, Wasser verwendet werden.
Die Desorption des beladenen Harzes mit den genannten Lösemitteln
geschieht auf übliche Weise, zweckmäßig in
einer Säule. Die mit dem beladenen Harz gefüllte Säule
wird hierbei von dem Desorptionslösemittel durchströmt,
wobei der Desorptionsvorgang auf übliche Weise verfolgt
wird. Der Beginn des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-
4-on-2,2-dioxid-haltigen Hauptlaufs wird z. B. angezeigt
durch
eine mehr oder weniger sprunghafte Veränderung des Brechungsindex,
ein scharfes Absinken des pH-Werts und/oder
einen steilen Anstieg der Leitfähigkeit.
eine mehr oder weniger sprunghafte Veränderung des Brechungsindex,
ein scharfes Absinken des pH-Werts und/oder
einen steilen Anstieg der Leitfähigkeit.
Das Ende des Hauptlaufs zeigt sich an
einer Veränderung des Brechungsindex,
einem Ansteigen des pH-Werts auf etwa 2 und darüber und/ oder
einem Abfall der Leitfähigkeit.
Nach beendeter Desorption wird das Harz in bekannter Weise regeneriert, z. B. durch Auswaschen mit Isopropanol + 4% NaOH im Verhältnis 1:1.
einem Ansteigen des pH-Werts auf etwa 2 und darüber und/ oder
einem Abfall der Leitfähigkeit.
Nach beendeter Desorption wird das Harz in bekannter Weise regeneriert, z. B. durch Auswaschen mit Isopropanol + 4% NaOH im Verhältnis 1:1.
Zur Gewinnung der nicht-toxischen Salze des 6-Methyl-3,4-
dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids wird der - die
freie Dioxidverbindung enthaltende, meist mehr oder weniger
gelblich gefärbte - Hauptlauf gegebenenfalls nach dem
Einengen mit Basen, deren Kationen nicht toxisch sind,
neutralisiert. Solche Basen sind z. B. NaOH, KOH und
Ca(OH)2; bevorzugt sind Kaliumbasen (K2CO3, KHCO3, KOH,
etc.), insbesondere KOH.
Die Neutralisation des gegebenenfalls eingeengten Hauptlaufs
mit diesen Basen erfolgt zweckmäßig durch Zugabe
der wäßrigen oder wäßrig-methanolischen Basen bis zu
einem pH-Wert von etwa 8-10. Die Salze fallen dann normalerweise
aus. Falls die Lösungen zu verdünnt sind, können
sie natürlich auch noch eingeengt werden.
Die ausfallenden nicht-toxischen Salze des 6-Methyl-3,4-
dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids sind von hoher
Reinheit (ca. 95-98%). Schon eine einzige weitere Umkristallisation
(vorteilhaft aus Wasser) führt zu einem
Reinheitsgrad von 99,5 bis 100%.
Die Ausbeuten liegen normalerweise zwischen etwa 50 und
70%, bezogen auf das Ausgangs-Acetoacetamid-N-sulfonat
(oder die freie Säure).
Das folgende Beispiel soll der weiteren Erläuterung der
Erfindung dienen. Im Beispiel wird 6-Methyl-3,4-dihydro-
1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid mit "ASH", dessen Kaliumsalz
mit "ASK" abgekürzt.
In 250 ml CH2Cl2 wurden 48,6 g (= 0,5 Mol) Amidosulfonsäure
unter Kühlen mit 52,5 g (= 0,53 Mol) Triethylamin
so neutralisiert, daß eine Temperatur von +30°C nicht
überschritten wurde. Es wurden 3 g Essigsäure zugegeben.
46,3 g (= 0,55 Mol) Diketen wurden bei 0°C in 60 min.
zugetropft. Anschließend wurde 60 min. bei 0°C und 6 Stunden
bei Raumtemperatur gerührt.
500 ml CH2Cl2 wurden in einem Reaktionsgefäß vorgelegt
und auf -30°C gekühlt. Die wie vorstehend beschrieben
hergestellte Lösung des Triethylammonium-acetoacetamid-
N-sulfonats und 120 ml (= 2,8 Mol) SO3 wurden gleichzeitig
eingetropft. Die Temperatur im Reaktionsgefäß
überstieg -30°C nicht. Anschließend wurde weitere 30 min.
bei -30°C gerührt.
Dann wurden 162 ml Wasser bei -15°C bis -10°C zugetropft und 1,5 Stunden bei 0°C gerührt.
Der Reaktionsaustrag war ein dreiphasiges Gemisch aus einer CH2Cl2-Phase, eine H2SO4-Phase und festem ASH.
Dann wurden 162 ml Wasser bei -15°C bis -10°C zugetropft und 1,5 Stunden bei 0°C gerührt.
Der Reaktionsaustrag war ein dreiphasiges Gemisch aus einer CH2Cl2-Phase, eine H2SO4-Phase und festem ASH.
Aus dem Reaktionsaustrag wurde das CH2Cl2 in einer Vakuumdestillation
bei ca. 500 mbar und 24°C Siedetemperatur
abdestilliert. Dabei wurde im Sumpf eine maximale
Temperatur von 40°C nicht überschritten. Die Suspension
aus ASH in Schwefelsäure wurde bei Raumtemperatur
mit Wasser versetzt, bis sich alles löste.
Die Schwefelsäurekonzentration wurde auf ca. 20%
H2SO4 eingestellt. Durch potentiometrische Titration
bzw. durch Messung der Extinktion bei 427 nm
nach Verdünnung der Lösung wurde der AHS-Gehalt bestimmt:
er betrug 52,5 g/e.
Die Abtrennung des ASH aus dieser Lösung geschah in
folgender Weise: es wurden 524 ml dieser Lösung durch
eine Säule (Durchmesser= 50 mm, Länge= 500 mm) laufen
gelassen, welche mit 500 ml (= 1 Bettvolumen) des
nichtionischen vernetzten Adsorptionsharzes auf Styrol-
Divinylbenzol-Basis Sepabeads SP 207 (Fa. Mitsubishi
Chem. Ind. Ltd./Japan) gefüllt war. Das Harz besitzt
folgende Kenngrößen:
Dichte: 1,2 g/ml
Porenradius: ca. 200-400 Å
spezif. Oberfläche: ca. 400 m2/g
Korngröße: ca. 0,2-0,6 mm.
Dichte: 1,2 g/ml
Porenradius: ca. 200-400 Å
spezif. Oberfläche: ca. 400 m2/g
Korngröße: ca. 0,2-0,6 mm.
Die Durchlaufgeschwindigkeit der Lösung betrug 500 ml
pro Stunde. Anschließend wurde mit 375 ml Wasser gespült
und mit 250 ml Aceton desorbiert. Der anfallende
Hauptlauf hatte eine Konzentration von 224 g/e ASH und
enthielt 93% des vom Harz adsorbierten ASH. Der Nachlauf,
der noch ca. 5% des desorbierten ASH enthielt,
wurde recyclisiert und zum Verdünnen des Reaktionsaustrags
verwendet. Der schwefelsäurehaltige Vorlauf,
der nur wenig (ca. 2%) ASH enthielt, wurde verworfen.
94 ml Hauptlauf wurden auf etwa ein Drittel eingeengt
(max. 50°C/150 mbar). In das ölige Konzentrat wurde
unter Kühlen 50%ige KOH eintropfen gelassen, bis ein
pH-Wert von 8-10 erreicht war. Dabei fiel ASK aus.
Nach 5-stündigem Kühlen bei ∼ 0°C wurde abgesaugt, mit
6 ml Aceton von 0°C gewaschen und ein farbloses, feinkristallines
ASK erhalten, welches bei 40°C/150 mbar
getrocknet wurde. Die Ausbeute betrug 10,5 g ≅ 63% der
Theorie, bezogen auf das ASH.
Das gewonnene ASK (10,5 g) wurde aus 8 ml E-Wasser von 95°C umkristallisiert. Nach Abfiltrieren und Trocknen ergab sich eine Ausbeute von 8,9 g ≅ 85% der Theorie, bezogen auf das eingesetzte Roh-ASK.
Die Reinheit betrug 99,8%.
Das gewonnene ASK (10,5 g) wurde aus 8 ml E-Wasser von 95°C umkristallisiert. Nach Abfiltrieren und Trocknen ergab sich eine Ausbeute von 8,9 g ≅ 85% der Theorie, bezogen auf das eingesetzte Roh-ASK.
Die Reinheit betrug 99,8%.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung der nicht-toxischen Salze
des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-
dioxids durch Ringschluß eines Acetoacetamid-Derivats
und Neutralisation mit Basen,
dadurch gekennzeichnet,
- daß man als Acetoacetamid-Derivat Acetoacetamid-N- sulfonsäure oder deren Salze - gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel - verwendet,
- daß man den Ringschluß durch die Einwirkung der mindestens etwa äquimolaren Menge SO3 - gegebenenfalls in gleicher Weise gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel oder auch in einem inerten anorganischen Lösemittel - durchführt,
- daß man im Falle des Einsatzes einer äquimolaren Menge SO3 nach beendeter Ringschlußreaktion eine wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts herstellt, bzw.
- im Falle des Einsatzes einer mehr als äquimolaren Menge SO3 - erst das nach der Ringschlußreaktion als SO3-Addukt anfallende 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3- oxothiazin-4-on-2,2-dioxid hydrolysiert und dann ebenfalls eine wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts erhält oder herstellt,
- daß man die wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts mit einem nicht ionischen vernetzten organischen Harz mit hoher Oberfläche auf Styrol- oder Acrylester-Basis behandelt, an welchem das in der wäßrig-schwefelsauren Lösung gelöste 6-Methyl- 3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid adsorbiert wird,
- daß man von dem so beladenen Harz das 6-Methyl-3,4- dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid durch Behandlung mit einem diese Verbindung lösenden, mit Wasser mischbaren und gegebenenfalls auch wasserhaltigen organischen Lösemittel desorbiert und
-daß man aus der resultierenden Lösung - gegebenenfalls nach deren Einengen - die nicht toxischen Salze des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on- 2,2-dioxids durch Neutralisation mit Basen gewinnt.
- daß man als Acetoacetamid-Derivat Acetoacetamid-N- sulfonsäure oder deren Salze - gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel - verwendet,
- daß man den Ringschluß durch die Einwirkung der mindestens etwa äquimolaren Menge SO3 - gegebenenfalls in gleicher Weise gelöst in einem mit Wasser nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel oder auch in einem inerten anorganischen Lösemittel - durchführt,
- daß man im Falle des Einsatzes einer äquimolaren Menge SO3 nach beendeter Ringschlußreaktion eine wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts herstellt, bzw.
- im Falle des Einsatzes einer mehr als äquimolaren Menge SO3 - erst das nach der Ringschlußreaktion als SO3-Addukt anfallende 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3- oxothiazin-4-on-2,2-dioxid hydrolysiert und dann ebenfalls eine wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts erhält oder herstellt,
- daß man die wäßrig-schwefelsaure Lösung des Reaktionsprodukts mit einem nicht ionischen vernetzten organischen Harz mit hoher Oberfläche auf Styrol- oder Acrylester-Basis behandelt, an welchem das in der wäßrig-schwefelsauren Lösung gelöste 6-Methyl- 3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid adsorbiert wird,
- daß man von dem so beladenen Harz das 6-Methyl-3,4- dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid durch Behandlung mit einem diese Verbindung lösenden, mit Wasser mischbaren und gegebenenfalls auch wasserhaltigen organischen Lösemittel desorbiert und
-daß man aus der resultierenden Lösung - gegebenenfalls nach deren Einengen - die nicht toxischen Salze des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on- 2,2-dioxids durch Neutralisation mit Basen gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man Lösungen der Acetoacetamid-N-sulfonsäure oder von
deren Salzen und von SO3 in dem gleichen mit Wasser
nicht mischbaren inerten organischen Lösemittel, vorzugsweise
einem aliphatischen Chlorkohlenwasserstoff,
insbesondere Methylenchlorid, verwendet.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Ringschluß durch die Einwirkung
einer mehr als äquimolaren Menge SO3, in Bezug auf
Acetoacetamid-N-sulfonsäure oder von deren Salzen,
durchführt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man als nichtionische vernetzte organische
Harze mit hoher Oberfläche auf Styrol- oder Acrylesterbasis
solche mit
einem durchschnittlichen Porenradius von etwa 20 bis 1000 Å, vorzugsweise von etwa 200-400 Å.
einer spezifischen Oberfläche von etwa 100 bis 850 m2/g und
einer Korngröße von etwa 0,1 bis 1,5 mm verwendet.
einem durchschnittlichen Porenradius von etwa 20 bis 1000 Å, vorzugsweise von etwa 200-400 Å.
einer spezifischen Oberfläche von etwa 100 bis 850 m2/g und
einer Korngröße von etwa 0,1 bis 1,5 mm verwendet.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Lösemittel für die Desorption
des 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids
niedere aliphatische Alkohole, Ketone oder Nitrile,
cycloaliphatische Äther,
Dimethylsulfoxid oder -sulfolan,
vorzugsweise nur niedere aliphatische Ketone, insbesondere
Aceton, verwendet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853531357 DE3531357A1 (de) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853531357 DE3531357A1 (de) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3531357A1 true DE3531357A1 (de) | 1987-03-12 |
Family
ID=6279974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853531357 Withdrawn DE3531357A1 (de) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3531357A1 (de) |
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