NO165591B - Fremgangsmaate til fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd. - Google Patents
Fremgangsmaate til fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd. Download PDFInfo
- Publication number
- NO165591B NO165591B NO863041A NO863041A NO165591B NO 165591 B NO165591 B NO 165591B NO 863041 A NO863041 A NO 863041A NO 863041 A NO863041 A NO 863041A NO 165591 B NO165591 B NO 165591B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydrolysis
- reaction
- approx
- acetoacetamide
- methyl
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- XLXCHZCQTCBUOX-UHFFFAOYSA-N 1-prop-2-enylimidazole Chemical compound C=CCN1C=CN=C1 XLXCHZCQTCBUOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- QXBGLCSYJYZBFK-UHFFFAOYSA-N 3-oxobutanoylsulfamic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)NS(O)(=O)=O QXBGLCSYJYZBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- GCPWJFKTWGFEHH-UHFFFAOYSA-N acetoacetamide Chemical class CC(=O)CC(N)=O GCPWJFKTWGFEHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 claims description 10
- 238000006798 ring closing metathesis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 6
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 abstract description 3
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 33
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- -1 amidosulfonic acid halides Chemical class 0.000 description 11
- WBZFUFAFFUEMEI-UHFFFAOYSA-M Acesulfame k Chemical compound [K+].CC1=CC(=O)[N-]S(=O)(=O)O1 WBZFUFAFFUEMEI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 9
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- RQIMPDXRFCFBGC-UHFFFAOYSA-N n-(oxomethylidene)sulfamoyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)N=C=O RQIMPDXRFCFBGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- 239000000619 acesulfame-K Substances 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYSA-N diketene Chemical compound C=C1CC(=O)O1 WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- XIMSTDAFGWROBF-UHFFFAOYSA-N oxathiazine 2-oxide Chemical compound O=S1OC=CC=N1 XIMSTDAFGWROBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YGCFIWIQZPHFLU-UHFFFAOYSA-N acesulfame Chemical compound CC1=CC(=O)NS(=O)(=O)O1 YGCFIWIQZPHFLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 2
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAEDZJGFFMLHHQ-UHFFFAOYSA-N trifluoroacetic anhydride Chemical compound FC(F)(F)C(=O)OC(=O)C(F)(F)F QAEDZJGFFMLHHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAVPOWTXUZVFML-UHFFFAOYSA-M 4-nitrobenzenediazonium;chloride Chemical compound [Cl-].[O-][N+](=O)C1=CC=C([N+]#N)C=C1 GAVPOWTXUZVFML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HQTYWLJBELLQCX-UHFFFAOYSA-N 6-methyloxathiazin-4-one Chemical compound CC1=CC(=O)NSO1 HQTYWLJBELLQCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N Acetoacetic acid Natural products CC(=O)CC(O)=O WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005164 acesulfame Drugs 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- HOPRXXXSABQWAV-UHFFFAOYSA-N anhydrous collidine Natural products CC1=CC=NC(C)=C1C HOPRXXXSABQWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- UTBIMNXEDGNJFE-UHFFFAOYSA-N collidine Natural products CC1=CC=C(C)C(C)=N1 UTBIMNXEDGNJFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- WOWBFOBYOAGEEA-UHFFFAOYSA-N diafenthiuron Chemical compound CC(C)C1=C(NC(=S)NC(C)(C)C)C(C(C)C)=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 WOWBFOBYOAGEEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- AJDUTMFFZHIJEM-UHFFFAOYSA-N n-(9,10-dioxoanthracen-1-yl)-4-[4-[[4-[4-[(9,10-dioxoanthracen-1-yl)carbamoyl]phenyl]phenyl]diazenyl]phenyl]benzamide Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2NC(=O)C(C=C1)=CC=C1C(C=C1)=CC=C1N=NC(C=C1)=CC=C1C(C=C1)=CC=C1C(=O)NC1=CC=CC2=C1C(=O)C1=CC=CC=C1C2=O AJDUTMFFZHIJEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004971 nitroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- QARNHIBOPBXNSX-UHFFFAOYSA-N prop-1-enoxymethylbenzene Chemical compound CC=COCC1=CC=CC=C1 QARNHIBOPBXNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical group CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GFYHSKONPJXCDE-UHFFFAOYSA-N sym-collidine Natural products CC1=CN=C(C)C(C)=C1 GFYHSKONPJXCDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKUYRAMKJLMYLO-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-oxobutanoate Chemical compound CC(=O)CC(=O)OC(C)(C)C JKUYRAMKJLMYLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
- 239000001043 yellow dye Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D291/00—Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen, oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D291/02—Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen, oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
- C07D291/06—Six-membered rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd med formel. fremstilles ved cyklisering av acetoacetamid-N-sulfonsyre og dens salter med minst ca. ekvimolar mengde SOi løpet av korte tider, fortrinnsvis i spesielle innretninger. I tilfelle anvendelse av en mer enn ekvimolar mengde SO, oppstår 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd som SO-addukt som dessuten må hydrolyseres, også hydrolysen forløper i løpet av korte tider, og spesielt fordelaktig innretninger av samme type som for cykliseringen.De ikke-toksiske salter, spesielt kaliumsalter av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd er verdifulle syntetiske søtnings-stoffer .
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd av forbindelse med formel
ved ringslutning av et acetamid-derivat.
På grunn av det acide hydrogen ved nitrogenatomet er for-bindelsen i stand til saltdannelse (med baser). De ikke-toksiske salter som f. eks. Na-, K- og Ca-salter kan på grunn av deres intense søtsmak anvendes som søtningsstoffer på næ-ringsmiddelsektoren, idet K-saltet ("Acesulfam K" eller også
bare "Acesulfam") er av spesiell betydning.
Til fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd og dets ikke-toksiske salter er det kjent en rekke forskjellige fremgangsmåter, sammenlign Ang. Chemie 85, hefte 22 (1973) side 975 til 73 tilsvarende Int. Ed. vol. 12, nr. 11
(1973) side 869-76. Praktisk alle fremgangsmåter går ut fra klor- eller fluorsulfonylisocyanat (XS02NCO med X = Cl eller F). Klor- resp. fluorsulfonylisocyanatet omsettes deretter
med monometylacetylen, aceton, aceteddiksyre, aceteddiksyre-tert.-butylester, eller benzylpropenyleter (i en for det mes-
te flertrinnet reaksjon), til acetoacetamid-N-sulfoklorid resp. -fluorid, hvilket cykliseres under innvirkning av baser (som f. eks. metanolisk KOH) og gir de tilsvarende salter av 6-mety1-3,4-dihydro-l,2,3-oksa-tiazin-4-on-2,2-dioksyd. Fra saltene kan det fri oksatiazinon hvis ønsket fåes på vanlig måte (med syrer).
En ytterligere fremgangsmåte til fremstilling av oksatiazinon-mellomproduktet acetoacetamid-N-sulfofluorid gåes ut fra ami-dosulfofluorid r^NSC^F, det partielle hydrolyseprodukt av fluor-sulf onylisocyanat . (DE-OS 2 453 063). Deretter omsettes flu-oridet av aminosulfonsyren r^NSC^F med en omtrent ekvimolar mengde av acetoacetyleringsmiddel diketen i et inert organisk oppløsningsmiddel ved nærvær av et amin ved temperaturer mellom ca. -30° og 100°C, omsetningen forløper etter følgende reaksjonsligning: (med trietylamin som amin).
acetoacetamid-N-sulfofluorid
Acetoacetoamid-N-sulfofluoridet cykliseres deretter på vanlig måte ved hjelp av en base, f. eks. med metanolisk KOH til søtningsstoffet:
Enskjønt de kjente fremgangsmåter til dels gir meget til-fredsstillende utbytter av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksa-tiazin-4-on-2,2-dioksyd og dets ikke-toksiske salter (inntil ca. 85 % av det teoretiske) referert til utgangsamidosulfon-syrehalogenider), er det på grunn av nødvendigheten av anvendelsen av de ikke helt enkelt tilgjengelige utgangsstoffer klor- resp. fluorsulfonylisocyanat fremfor alt for tekniske formål, dessuten for forbedring av dem, dessuten fremstilling av klor- og fluorsulfonylisocyanater krever nemlig på grunn av de delvis uheldige håndterbare utgangsmaterialer (HCN. C^, SO^ og HF), betraktelig forsiktighetsforholdsregler og sikker-hetsforholdsregler. For fremstillingen av klor- og fluor-sulf onylisocyanater ligger det til grunn følgende reaksjons-ligninger:
Erstatningen av amidosulfofluoridet i fremgangsmåten ifølge det tidligere nevnte DE-OS 24 53 063 f. eks. den vesentlige lettere (f. eks. fra NH3 + SO^) oppnåelige amidosulfonsyre J^NSO^H resp. deres salter synes knapt å love noe resultat, fordi nemlig omsetningen av Na-amidosulfonatet I^NSO^Na med diketen i vandige-alkalisk oppløsning, over hodet ikke gir noe rent isolerbart omsetningsprodukt. Det ved denne omsetning vel i det minste meddannede 1:1 addukt kunne heller fremstilles i form av koblingsprodukter med 4-nitrofenyl-diazoniumklorid som blassgul farvestoff, sml. Ber. 83, (1950), side 551-558, spesielt side 555, siste avsnitt før beskrivelsen av forsøket og side 558, siste avsnitt: Acetoacetamid-N-sulfonsyren er forøvrig bare resp. også postu-lert som mellomprodukt ved spaltningen av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd under koking i vandig oppløs-ning, sml. den til å begynne med siterte litteratur Angew. Chemie (1973) ovenfor:
På grunn av de spesielt på grunn av nødvendigheten av anvendelse av ikke helt enkelt tilgjengelige utgangsstoffer, fremfor alt for gjennomføring i teknisk målestokk ikke helt tilfredsstill-er fremgangsmåter ifølge teknikkens stand, for fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksadiazin-4-on-2,2-dioksyd og dets ikke-toksiske salter, besto det således den oppgave tilsvarende å forbedre de kjente fremgangsmåter eller å utvikle en ny forbredret fremgangsmåte.
Til løsning av denne oppgave er det allerede foreslått å modi-fisere fremgangsmåten ifølge DE-OS 2 453 063 hovedsaklig på
den måten at amidosulfofluoridet i den kjente fremgangsmåten erstattes med et salt av amidosulfonsyre og det dannede acet-oacetyleringsprodukt ringsluttes deretter ved hjelp av SO^
(norsk patentsøknad U51143).
Sistnevnte patentsøknad vedrører spesielt en fremgangsmåte til fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-
2,2-dioksyd og dets ikke-toksiske salter ved
a) omsetning av et amidosulfonsyrederivat med en minst ca.
ekvimolar mengde av et acetoacetyleringsmiddel i et
inert organisk oppløsningsmiddel, eventuelt i nærvær av en amin- eller fosfin-katalysator, til et acetoacetamid-cerivat og
b) ringslutning av acetoacetamidderivatet,
idet denne fremgangsmåten er karakterisert ved at i trinn a)
anvendes som amidosulfonsyrederivat et i det anvendte inerte organiske oppløsningsmiddel i det minste delvis oppløselige salt av amidosulfonsyre, at det i dette trinn dannede acetoacetamid-N-sulf onat eller også de fri acetoacetamid-N-sulfonsyre i trinn b) er sluttet til ringen av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyder ved innvirkning av minst omtrent ekvimolare mengder av SO^, eventuelt i et inert, uorganisk eller organisk oppløsningsmiddel,
og man nøytraliserer det her i syreform dannede produkt deretter eventuelt dessuten i trinn c) med en base.
Som til fremgangsmåten tilgrunnliggende reaksjonsligning er det i det overnevnte patentsøknad angitt (med diketen som acetoacetyleringsmiddel) :
I dette reaksjonsskjema er trinn b) vist med den overfor acetoacetamid-N-sulf onat ekvimolare SO^-mengde. Fortrinnsvis anvendes imidlertid et SO^-overskudd. Derved oppstår i sin kjemiske struktur et ikke helt nøyaktig kjent mellomprodukt, som imidlertid muligvis er et SO^-addukt av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd i det følgende betegnet som "SO^-addukt", som deretter dessuten må hydrolyseres. I dette tilfelle består overnevnte reaksjonstrinn b) altså av 2 del-trinn, nemlig
bl: ringslutning
b2: hydrolyse
Som reaksjonstemperaturer for ringslutningsreaksjonen (bl) er
i den overnevnte patentsøknad angitt temperaturer mellom ca. -70 og +175°C, fortrinnsvis mellom ca. -40 og + 10°C. De eksempler som refererer seg til reaksjonstrinn b) arbeider for det meste ved temperaturer mellom -30 og -25°C.
Reaksjonstrinnet skal utgjøre "inntil ca. 10 timer", en nedre grense er ikke angitt. I samtlige eksempler som refererer seg til reaksjonstrinnet b) ligger reaksjonstiden av ringslutnings-reaks jonen over 1 time, eksemplene ble gjennomført i normalt kar under omrøring.
Hydrolysen (b2) foregår etter ringslutningsreaksjon ved tilsetning av vann eller is. Angivelse med hensyn til temperatur og reaksjonstid for hydrolysen er ikke angitt i overnevnte pat-entsøknad. Med hensyn til de ytterligere fremgangsmåtedetaljer henvises til den utførlige beskrivelse i den nevnte patent-søknad.
Fremgangsmåten går ut fra enkelt tilgjengelige og billige utgangsstoffer, og er overordentelig enkel gjennomførbar. Utbyttene ligger
i trinn a) ved ca. 90 til 100 % av det teoretiske (referert til utgangsamidosulfonat),
i trinn b) ved ca. 70 til 95 % av det teoretiske (referert til acetoacetamid-N-sulfonat),
i trinn c) ved ca. 100 % av det teoretiske (referert til oksatiazinon i syreform),
således at for den samlede fremgangsmåten fremkommer utbytte mellom ca. 65 til ca. 95 % av det teoretiske.
Under den videre bearbeidelse av denne fremgangsmåte ble det nå funnet at såvel ringslutningsreaksjonen (bl) som også hydrolysen (b2) forløper i overordentelig korte tider, derved lar den tekniske gjennomføring og spesielt romtidsutbyttet av- fremgangsmåten seg betraktelig forbedre.
Foreliggende oppfinnelse vedrører følqelig en fremgangsmåte for fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd med formelen
ved ringslutning av et acetoacetamid-derivat, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at som acetoacetamid-derivat anvendes acetoacetamid-N-sulfonsyre eller dens salter oppløst i et inert oppløsningsmiddel, at ringslutningen gjennomfrøes ved temperaturerer mellom -70 til +175°C ved innvirkning av den minst ca. ekvimolare mengde S03, eventuelt oppløst i et inert oppløsningsmiddel i løpet av en oppholdstid på maksimalt ca. 10 min., og at det i tilfelle av anvendelse av én mer enn ekvimolar mengde SO^ som S03-addukter dannede 6-metyl-3,4-di-hydro-l , 2 , 3-oksatiazin-4-on-2 , 2-dioksyd hydrolyseres ved temperaturer mellom -10 til +100°C.
Den lette utførelse av ringslutningen av acetoacetamid-N-sulfonsyre og dens salter med SO^ er meget overraskende fordi under ringslutningen foregående vann- resp. base-avspaltning, nemlig ikke eller praktisk talt ikke lykkes med andre vann-resp. baseavspaltende midler som f. eks. P2°5' acetannv<3rid > trifluoreddiksyreanhydrid, tionylklorid etc, som det allerede i den overnevnte patentsøknad kun vises ved hjelp av sammen-ligningseksempel (med P2°5^'
Videre er også reaksjonsforløpet i løpet av korte til meget korte tider meget overraskende.
På grunn av den korte reaksjonstid og den høye varmetoning oppnås høye utbytter, fortrinnsvis i spesielle innretninger. Foretrukkede oppholdstider ifølge oppfinnelsen ligger mellom ca. 0,001 og 60 sekunder, spesielt mellom ca. 0,01 og 10 sekunder.
Fremstillingen av utgangs-acetamido-N-sulfonsyre og av dens salter foregår fortrinnsvis ifølge trinn a) fremgangsmåten i den overnevnte patentsøknad, ved omsetning av Li- eller ammon-ium-salter av amidosulfonsyre med diketen i inerte organiske oppløsningsmidler. Herved fåes oppløsning av Li- og ammonium-salter av acetamido-N-sulfonsyre, som kan anvendes som sådan direkte på ringslutningsreaksjonens SO^.
For nevnte ringslutningsreaksjon kan det selvsagt også anvendes andre salter av acetamido-N-sulfonsyre, spesielt alkali- og jordalkalisalter. Anvendelsen av den fri acetamido-N-sulfonsyre medfører ingen fordeler overfor saltdannelse.
Som inerte oppløsningsmidler for oppløsningen av acetoamido-N-sulfonsyre eller av dens salter, kommer det hovedsaklig på tale de inerte organiske oppløsningsmidler som i den tidligere nenvte patentsøknad er nevnt som oppløsningsmiddel for gjennom-føring av trinn a) i fremgangsmåten, dvs. altså
halogenerte alifatiske hydrokarboner, fortrinnsvis slike med inntil 4 C-atomer som metylenklorid, kloroform, 1,2-dikloretan, trikloretylen, tetrakloretylen, triklor-fluor-etylen, etc. : alifatiske ketoner, fortrinnsvis slike med 3 til 6 C-atomer som f. eks. aceton, metyletylketon, etc,
alifatiske etere, fortrinnsvis cyklisk alifatiske etere med 4 til 5 C-atomer, som f. eks. tetrahydrofuran, dioksan, etc,.
lavere alifatiske karboksylsyrer, fortrinnsvis slike med 2
til 6 C-atomer som f. eks. eddiksyre, propionsyre, etc,.
alifatiske nitriler, fortrinnsvis acetonitril,
N-alkylsubstituerte amider av karbonsyre og lavere alifatiske karboksylsyrer, fortrinnsvis amider med inntil 5 C-atomer som f. eks. tetrametylurinstoff, dimetylformamid, dimetylacetamid, N-metylpyrrolidon, etc,.
alifatiske sulfoksyder, fortrinnsvis dimetylsulfoksyd, og alifatiske sulfoner, fortrinnsvis sulfolan
Spesielt foretrukkede oppløsningsmidler av den ovenstående opp-ramsing er metylenklorid, 1,2-dikloretan, aceton, iseddik og dimetylformamid, fremfor alt metylenklorid.
Oppløsningsmidlene kan anvendes enkeltvis som også i blandinger.
Konsentrasjonen av acetoacetamid-N-sulfonsyre eller av deres salter i inerte oppløsningsmidler er ikke kritisk, begrenses imidlertid på den ene side ved oppløselighet, og på den annen side ved økonomiske overveielser, da det ved høy forbrenning igjen må fjernes meget o<p>pløsningsmiddel, °9 opparbeides. .Vanligvis er det hensiktsmessig i konsentrasjoner mellom ca. 0,1 og 2 mol acetoacetamid-N-sulfonsyre og deres salter pr. liter.
SO^ kan anvendes gassformet eller flytende resp. i oppløst form. Som oppløsningsmiddel for SO^ kommer det på tale de ved omtalen av trinn b) av fremgangsmåten i den overnevnte patent-søknad nevnte uorganiske og organiske oppløsningsmidler, dvs. altså
uorganiske oppløsningsmidler: flytende SC^
organisk oppløsningsmiddel: halogenerte alifatiske hydrokarboner, fortrinnsvis med inntil 4 C-atomer, som f. eks. metylenklorid, kloroform, 1,2-dikloretan, trikloretylen, tetrakloretylen, triklorfluor-etylen, etc, karbonsyreestere med laverealifatiske alkoholer fortrinnsvis med metanol eller etanol,
nitroalkaner, fortrinnsvis med inntil 4 C-atomer, spesielt nitrometan,
alkylsubstituert pyridiner, fortrinnsvis kollidin, og alifatiske sulfoner fortrinnsvis sulfolan.
De organiske oppløsningsmidler kan anvendes såvel enkeltvis
som også i blanding.
Spesielt foretrukkede oppløsningsmidler er flytende SC^ og metylenklorid.
Mengden av det anvendte inerte oppløsningsmiddel er ikke kritisk. Når det anvendes et oppløsningsmiddel, skal det bare være sikret en tilstrekkelig oppløsning av reaksjonsdeltagerne, oppad er mengden av oppløsningsmidlet begrenset av økonomisk overveielse. Gunstig konsentrasjon ligger ved ca. 5 til 50 vekt-%, fortrinnsvis 15 til 30 vekt-% SC>3.
I en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, anvendes såvel for acetoacetamid-N-sulfonsyrer resp. dens salter som også for SO^ det samme inerte oppløsningsmiddel, fortrinnsvis fra gruppen av halogenerte alifatiske hydrokarboner, spesielt bare metylenklorid.
Med hensyn til molforholdet av acetoacetamid-N-sulfonsyre resp. -sulfonatet og SO^ gjelder prinsipielt det samme som også er angitt i .trinn b) for fremgangsmåte i den overnevnte patent-søknad. Molforholdet kan riktignok være ca. 1:1 foretrukket er imidlertid en til ca. 20-ganger SO^-overskudd,. fortrinnsvis ved ca. 3 til 10-ganger, spesielt ca. 4- til 7-ganger mol-art overskudd.
Også reaksjonstemperaturen for ringslutningsreaksjonen ligger
i den overnevnte patentsøknad angitte ramme, fra ca. -70 til +175°C, idet det for korttidsvariantene ifølge oppfinnelsen er foretrukket temperaturer mellom ca. -30 og +100°C.
Gjennomføringen av ringslutningsreaksjonen ifølge oppfinnelsen foregår således at massestrømmen av acetoacetamid-N-sulfonsyre- eller -sulfonatoppløsning og SO^ eller SO^-oppløsning sammenfører tilsvarende molare forhold av reaksjonsdeltagerne og blandes intenst,reaks jonsvarmen bortføres og etter kort oppholdstid tilføres reaksjonsblandingen eventuelt til hydrolyse .
Som innretning ifølge ringslutningsreaksjonen egner det seg prinsipielt alle innretninger, hvori det kan gjennomføres hurtig og under vannutvikling forløpende reaksjoner.
Høye utbytter oppnås på grunn av at den korte reaksjonstid
og høye varmetoning fortrinnsvis i spesielle innretninger.
Ifølge oppfinnelsen anvendes derfor fortrinnsvis som spesielle innretninger spesielle reaktorer, eventuelt under anvendelse av fordampningskjøling, som f. eks. tynnsjiktreaktorer med mekaniske omrører, fallfilmreaktorer, forstøvningsreaktorer, rørreaktorer med eller uten innbygninger. I tynnsjiktreaktorer innfører man f. eks. de to massestrømmer fortrinnsvis adskilt fra hverandre i reaksjonsrommet, idet man fører den enten på blanderakse og mantel, eller innsluser ved forskjellige steder av mantelen.
Varmebortføringen kan foregå ved videre avkjøling, og/eller ved fordampning av oppløsningsmiddel. Da den eksoterme reaksjon i fravær av en ytre avkjøling, vil temperaturen stige inntil anvendte oppløsningsmiddels kokepunkt, utgjøre reaksjon stemperaturen f. eks. i tilfelle av det som oppløsnings-middel foretrukkede metylenklorid ca. 40°C (= metylenklorids kokepunkt) ved atmosfæretrykk. Ved anlegg av vankuum kan fordampningen av dermed avkjølingen dessuten aksellereres,
ved innstilling er det bestemt trykk i reaktoren lar den øns-kede reaksjonstemperatur seg regulere.
Hvis ringslutningsreaksjonen gjennomføres ved et molforhold mellom acetoacetamid-N-sulfonsyre eller -sulfonat og S03
på nøyaktig 1:1, oppstår intet "SC^-addukt" (sml. det tidlig-
ere viste reaksjonsskjema for ringslutningsreaksjonen) og det er ikke nødvendig med en hydrolyse av et eventuelt addukt. Når det imidlertid arbeides med et SO^-overskudd, hvilket
er den foretrukkede utførelsesform, består et "SO^-addukt"
og dets hydrolyse er nødvendig.
Reaksjonsproduktet av ringslutningsreaksjonen (hovedsaklig "SO^-addukt") kan etter hvis mulig ikke alt for langt mellom-lagring eller også umiddelbart hydrolyseres etter avslutning av ringslutningsreaksjonen, foretrukket er hydrolysen i umiddelbar tilknytning til ringslutningsreaksjonen.
Hydrolysen foregår generelt ved sammenblanding av reaksjonsproduktet av ringslutningstrinnet med vann. Mengden av til-satt vann retter seg etter det for ringslutningsreaksjonen anvendte overskudd av SO^, og dimensjoneres hensiktsmessig således at etter hydrolysen oppstår en vandig H2S0^-oppløsning av en konsentrasjon mellom ca. 10 til 90 vekt-%, fortrinnsvis fra ca. 50 til 70 vekt-%.
Ved den nærmere undersøkelse av hydrolysen ble det funnet
at den praktisk talt forløper like hurtig som ringslutnings-reaks jonen. Hydrolysetidene ligger altså i samme størrelses-orden som reaksjonstidene for ringslutningen. Det er altså mulig å gjennomføre hydrolysen likeledes som ringslutnings-reaks jonen i løpet av tider på maksimalt ca. 10 minutter, fortrinnsvis ved ca. 0,001 til 60 sekunder, spesielt i løpet av ca. 0,01 til 10 sekunder.
På grunn av disse korte hydrolysetider er det også ikke ube-tinget nødvendig ved hydrolysen å overholde lavest mulige temperaturer, således at '.en avkjøling ved lav temperatur-nivå her er overflødig. Ved de korte hydrolysetider ligger reaksjonstemperaturene vanligvis mellom ca. -10 og +100°C, fortrinnsvis mellom ca. 0 og 50°C. Faren for en eventuelt termisk spaltning av det ved hydrolysen dannede 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd består herved prak-
tisk talt ikke.
På grunn av det tilsvarende fremgangsmåteforhold av ringslut-ningsreaks jonen av hydrolyse, kan hydrolysen med fordel også gjennomføres i innretningen av samme type som ringslutningsreaksjonen (tynnsjikt-, fallfilm-, forstøvningsreaktorer, strømningsrør etc.) også anvendelsen av vanlige reaksjons-kar som f. eks. (rør)-kar, kaskader etc. er imidlertid mulig.
Isoleringen av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd fra produktoppløsning av hydrolysen foregår etter vanlige metoder, slik de f. eks. er omtalt i den overnevnte patentsøknad, eller det foregår samtidig en omsetning til de tilsvarende salter og deres isolering. Utbyttene av ring-slutningsreaks jonen og hydrolyse ligger i samme størrelses-orden som dette allerede er angitt i den tidligere nevnte patentsøknad for trinn b) av den der omtalte fremgangsmåte. På grunn av de korte reaksjonstider for ringslutningsreaksjonen og hydrolysen og de små apparatdimensjoner av de for slike korttidsreaksjoner anvendte innretninger er imidlertid romtidsutbyttene betraktelig øket overfor romtidsutbyttene som fåes etter fremgangsmåten omtalt i den overnevnte patent-søknad.
Det er mulig å gjennomføre hydrolyse i diskontinuerlig drift, fortrinnsvis er imidlértid en kontinuerlig fremgangsmåte såvel for hydrolysen som også for ringslutningsreaksjonen.
Noen eksempelvis utførelsesformer av den kontinuerlige fremgangsmåte er skjematisk vist på figurene.
Fig. 1 viser en anordning av to etter hverandre koblede tynnsjiktreaktorer 1 og 2. Oppløsningene av acetoacetamid-N-sulfonsyre resp. -sulfonat og av SO^ (f. eks. i metylenklorid) inndoseres over ledningene 3 og 4 adskilt i den første rekator 1. Med en mekanisk rører 5, gjennomblandes komponentene intenst. Etter (ringslutnings)-reaksjonen går produktet over forbindelse 6, fra den første reaktor 1 inn i den annen reaktor 2, hydrolysereaktoren. I denne som er beskaffen på samme måte som i reaktor 1, tildoseres over ledning 7 vann (H20). Hydrolyseproduktet renner av over ledning 8, tilføres opparbeidelsen. Varmebortføring foregår ved avkjøling av reak-torveggene 9, med en kuldebærer over tilførselene 10 og uttak 11.
Ifølge fig. 2, gjennomføres begge reaksjoner ringslutnings-reaks jon og hydrolyse i en eneste tynnsjiktreaktor 12, som likeledes som de to på fig. 1 viste reaktorer er utrustet med rører 5. Ved denne utførelse bortfaller den for produkttrans-porten mellom reaktoren ifølge fig. 1 nødvendig tid. De anvendte stoffer acetoacetamid-N-sulfonsyre resp. -sulfonat og SO^ (oppløst f. eks. i metylenklorid) tilføres i reaktorens øvre del over ledningene 3 og 4, etter avslutning av ring-slutningsreaks jonen , tilsettes den ved hydrolysen nødvendige, vannmengde over ledning 13. Bortføring av den dannede reak-sjonsvarme foregår også i dette tilfelle ved avkjøling av reaktor-veggen 9 med en kuldebærer over tilførsel 10 og: uttak — 11. Over ledning 8 bortføres hydrolyseproduktet.
Fig. 3 viser utførelse og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i en forstøvningsreaktor 14. Oppløsningene av utgangsprodukt-ene acetoacetamid-N-sulfonsyre resp. -sulfonat og SO^ til-føres over ledningene 3 og 4, til blande- og forstøvnings-innretningen 15 og innsprøytes over denne i reaktoren. Ring-slutningsproduktet faller da på fyll-legemelageret eller pakr ningen 16, hvorpå det gjennom dysen 17 sprøytes vann for hydrolyse, vanntilførselen foregår over ledning 13. Den nedre ende av reaktoren uttas hydrolyseproduktet 18 over pumpen 19.
Over vakuumaggregatet 20 som er forbundet med reaktoren 14, ved ledningen 21 og kondensatoren 22, frembringes i reaktoren 14 et undertrykk til fordampning av oppløsningsmiddelet. Opp-løsningsmiddelet kondenseres i kondensatoren 22, og fjernes over ledning 23.
Fig. 4 viser en foretrukket utførelsesform av den på fig. 3 viste blande- og forstøvningsinnretning 15. De anvendte stoffer tilføres over ledningene 24 og 25, og blandes med statiske blandere eller stråleblandere 26 i brøkdelen av et sekund, og oppdeler med dysen 27 til dråper.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler.
Eksempel 1
Kontinuerlige ringslutningsreaksjoner og hydrolyse i to etter hverandre koblede tynnsjiktreaktorer.
Fremstilling av utgangsoppløsningene:
Acetoacetamid-N-sulfonat:
97,1 g (1,0 mol) amidosulfonsyre ble suspendert i 1,0 liter metylenklorid. Under omrøring tilsettes 106 g (1,05 mol) trietylamin, idet amidosulfonsyren gikk i oppløsning som tri-etylaminsalt. Etter tilsetning av 6 g (0,1 mol) iseddik ble det under omrøring ved en indre temperatur på 15°C inndryppet 93,8 g (1,08 mol) 97 % diketen i løpet av en time. Etter kromatografisk analyse lå utbytte av acetoacetamid-N-tri-etylammoniumsulfonat ved 90 %. Den således dannede oppløsning ble anvendt direkte for den videre omsetning.
S03: Det ble oppløst 183 g S03 (2,29 mol) i 1070 g metylenklorid.
Tynnsjiktreaktorer:
Det ble anvendt handelsvanlige laboratorietynnsjiktfordampere
2
av effektiv lengde 22 cm og flate 160 cm . Reaktorenes anordning tilsvarte den som var vist på fig. 1.
I den første tynnsjiktreaktoren ble det ved temperatur og kuldebærer på -8°C i løpet av 1 time pumpet 728 g av den fremstillet som beskrevet ovenfor acetoacetamid-N-sulfonat-oppløsning (med et innhold av 0,4 mol av sulfonatet) på avstrykerens aksel, og samtidig i den ovenfor omtalte oppløs-ning av SO^ pi reaktormantelen. Omrøringens dreietall lå ved 1000 omdreininger pr. min. Det med en temperatur på 0°C fra første reaktor inn i hydrolysereaktoren avløpende reaksjons-produkt, ble der hydrolysert ved 0°C. For dette formål ble det i løpet av 1 time inndampet 2 00 ml vann.
Det fra hydrolysereaktoren uttredende produkt ble opparbeidet, idet den organiske fase ble adskilt og den vandige svovel-syreholdige fase dessuten ekstrahert to ganger med hver gang 1 liter metylenklorid. De forenede organiske faser ble tør-ket over natriumsulfat og metylenkloridet fjernet i vakuum. Residuet ble oppløst i samme vektmengde metanol og deretter ble 2 0 %-ig KOH/metanol bragt på pH 8 til 10. Det utfelte "Acesulfam K" ble frafiltrert og tørket i vakuum.
Utbyttet utgjorde 6 0,3 g (0,3 mol) = 75 % referert til acetoacetamid-N-sulf onat .
Produktoppholdstiden i reaktoren var ca. 4,2 sek. pr. reaktor.
Av volumstrømmene av de anvendte oppløsninger, det dannede "Acesulfam K" og reaktordimensjonene beregner det seg et romtidsutbytte på 325 g."Acesulfam K"/l.h.
Eksempel 2
Gjennomføring av ringslutningsreaksjonen og hydrolyse i en
og samme (tynnsjikt-)-reaktor tilsvarende fig. 2.
I en tynnsjiktreaktor av den i eksempel 1 omtalte type og dimensjoner, ble ved en temperatur av kjølemediet på -8°C de i eksempel 1 angitte mengder av reaksjonsdeltagere innmatet. Samtidig ble som vist på fig. 2 vannet for hydrolysen inn-pumpet over en i reaktorens midte anbragte stuss.
Etter opparbeidelse som i eksempel 1, ble det isolert "Acesulfam K" i et utbytte på 74 %, referert til acetoacetamid-N-sulfonat.
Produktoppholdstiden utgjorde i ringslutning- og i hydrolyse-delen resp. ca.2 sekunder.
Av volumstrømmene av de anvendte oppløsninger av det dannede "Acesulfam K" og reaktordimensjonene, beregner det seg et rom-tidsutbytte på 640 g "Acesulfam K"/l.h.
Eksempel 3
Gjennomføring av ringslutningsreaksjonen i en tynnsjiktreaktor og hydrolyse i rundkolber.
For ringslutningsreaksjonen ble det anvendt tynnsjiktreaktor av den i eksempel 1 omtalte type og emulsjoner. Hydrolysen ble gjennomført i en nedenfor anordnet rundkolbe med ifylt vann.
Det ble anvendt en 0,41 molar acetoacetamid-N-sulfonat-opp-løsning, og en 7,5 (vekt-)-%-ige oppløsning av SO^ i metylenklorid. Begge anvendte oppløsninger ble foravkjølet til -30°C. Kjølemediets temperatur for tynnsjiktreaktore lå ved -36°C.
Hydrolysen ble foretatt ved 0°C.
Detaljer og resultater av noen forskjellige forsøkløp fremgår av den følgende tabell. Oppholdstiden i tynnsjiktreaktoren ble beregnet av målte verdier i reaktoren inneholdte produktvolum og av volumstrømmen.
Eksempel 4
Gjennomføring av ringslutningsreaksjonen i tynnsjiktreaktor og hydrolyse i rundkolbe under kokeavkjøling i vakuum.
For ringslutningsreaksjonen ble det anvendt en tynnsjiktreaktor av den i eksempel 1 omtalte type og dimensjoner.
Hydrolysen ble gjennomført i en under reaktoren anbragte rundkolbe med ifylt vann. Over hydrolysekaret ble det an-lagt vakuum.
Det ble anvendt i eksempel 1 omtalte anvendte oppløsninger i de der angitte mengdeforhold. Detaljer og resultater av noen forskjellige forsøksledd fremgår av følgende tabell.
Eksempel 5
Gjennomføring av ringslutningsreaksjonen og hydrolyse i to
i rekkeanordnede tynnsjiktreaktorer ifølge fig. 1.
En 17 (vekt)%-ig acetoacetamid-N-sulfonat- og en 16 (vekt)%-ige SO^-oppløsning i metylenklorid foravkjølet til -25°C.
I den første reaktor (typen Sambay), hvis vegger er avkjølt med saltlaké av likeledes -25°C, ble det inndosert acetoacetamid-N-sulf onatoppløsning med eri hastighet tilsvarende 48 mol acetoacetamid-N-sulfonat/time, og SC^-oppløsningen med en hastighet tilsvarende 288 mol SO^/time. Avstrykeromkretshastigheten utgjorde 2,2 m/sek.
Produktet som forlater den første rekator ble umiddelbart inn-ført i den annen reaktor, sammen med 28 kg 1^0 av værelses-temperatur/time. Avstrykeromkretshastigheten i denne reaktor var den samme som i første reaktor.
Opparbeidelse av produkter som forlater annen reaktor foregikk ved adskillelse av den organiske fase fra den vandige svovelsyrefase ved 0 til 5°C, gjentatt ekstrahering av den vandige svovelsyrefase med metylenklorid,
tørkning av de forenede organiske faser over Na2S0^ og fjern-
ing av metylenklorid i vakuum, oppløsning av residuet i samme vektmengde med metanol og deretter blanding med 20
%-ig KOH/metanol inntil pH 8-10. Den utfelte "Acesulfam K" ble frafiltrert og tørket i vakuum. Reaksjonsutbyttet utgjorde 73 % av det teoretiske.
Produktoppholdstiden ved ringslutningsreaksjonens første reaktor utgjorde ved sjikttykkelse på 1 mm tykkelse 5 sekunder.
Eksempel 6
Gjennomføring av ringslutningsreaksjonen i forstøvnings-reaktor og hydrolyse i rørekolben.
I et glassrør (indre diameter 10 mm) med innbyggede statiske blandere ble det kontinuerlig blandet like volumstrømmer av en 0,7 molar (ca. 15 %-ig) oppløsning av acetoacetamid-N-sulfonat, samt en 4,2 molar (ca. 23 %-ig) SO^-oppløsninger metylenklorid og sprøytes 1 en rørekolbe. Rørekolben ble ved kontinuerlig vanntilførsel hydrolysert. Fjerning av reak-sjonsvarme foregikk ved ringslutningsreaksjonen og ved hydrolysen ved fordampningskjøling ved 40°C. Produktets oppholdstid utgjorde ved ringslutningsreaksjonen ca. 0,05 sekunder. Etter opparbeidelsen ifølge eksempel 1, ble det oppnådd et utbytte av "Acesulfam K" på 67 %.
Det beregnedeeromtidsutbytte utgjorde 3000 kg "Acesulfam K"/ h.l.
Claims (7)
1.
Fremgangsmåte for fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd med formelen
ved ringslutning av et acetoacetamid-derivat,
karakterisert ved at det som acetoacetamid-derivat anvendes. acetoacetamid-N-sulfonsyre eller dens salter oppløst i et inert oppløsningsmiddel, at ringslutningen gjennomføres ved temperaturer mellom -70 til +175°C ved innvirkning av den minst ca. ekvimolare mengde SO3, eventuelt oppløst i et inert oppløsningsmiddel i løpet av en oppholdstid på maksimalt ca. 10 min. , og at det i tilfelle av anvendelse av én mer enn ekvimolar mengde SO3 som SO3-addukter dannede 6-metyl-3,4-dihydro-l,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd hydrolyseres ved temperaturer mellom -10 til +100-C.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ringslutningen gjennomføres i løpet av en oppholdstid fra 0,001 til 60 sekunder, spesielt 0,01 til 10 sekunder.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 2, karakterisert ved at det anvendes oppløsninger av acetoacetamid-N-sulfonsyre eller dens salter, og av SO3 i det samme inerte oppløsningsmiddel fortrinnsvis alifatisk klorhydrokar-bon, spesielt metylenklorid.
4.
Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at ringslutningen gjennomføres ved temperaturer mellom -30 og +100°C.
5.
Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at hydrolysen S03~adduktet av 6-metyl-3,4-dlhydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd gjennomføres i tilknytning til ringslutningsreaksjonen.
6.
Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 5, karakterisert ved at hydrolysen gjennomføres i løpet av tider av samme størrelsesorden som ringslutningen.
7.
Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 6, karakterisert ved at hydrolysen gjennomføres ved temperaturer mellom ca. -10 og +100°C, fortrinnsvis mellom ca. 0 og +50°C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853527070 DE3527070A1 (de) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO863041D0 NO863041D0 (no) | 1986-07-28 |
| NO863041L NO863041L (no) | 1987-01-30 |
| NO165591B true NO165591B (no) | 1990-11-26 |
| NO165591C NO165591C (no) | 1991-03-06 |
Family
ID=6277045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO863041A NO165591C (no) | 1985-07-29 | 1986-07-28 | Fremgangsmaate til fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd. |
Country Status (23)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4876341A (no) |
| EP (1) | EP0217024B1 (no) |
| JP (1) | JPS62129277A (no) |
| KR (1) | KR940000072B1 (no) |
| CN (1) | CN1012436B (no) |
| AR (1) | AR244675A1 (no) |
| AT (1) | ATE52253T1 (no) |
| AU (1) | AU583641B2 (no) |
| BR (1) | BR8603558A (no) |
| CA (1) | CA1283911C (no) |
| CS (1) | CS269983B2 (no) |
| DD (1) | DD249016A5 (no) |
| DE (2) | DE3527070A1 (no) |
| DK (1) | DK167977B1 (no) |
| ES (1) | ES2000938A6 (no) |
| FI (1) | FI81791C (no) |
| HU (1) | HU202217B (no) |
| IE (1) | IE59128B1 (no) |
| IL (1) | IL79538A (no) |
| MX (1) | MX163113B (no) |
| NO (1) | NO165591C (no) |
| RU (1) | RU2055074C1 (no) |
| ZA (1) | ZA865601B (no) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3410439A1 (de) * | 1984-03-22 | 1985-09-26 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nichttoxischen salzen sowie der dabei als zwischenprodukt(e) auftretenden acetoacetamind-n-sulfonsaeure(salze) |
| DE3429039A1 (de) * | 1984-08-07 | 1986-02-20 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nichttoxischen salzen |
| TW223067B (no) * | 1992-03-17 | 1994-05-01 | Hoechst Ag | |
| JP2005263779A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-29 | Daicel Chem Ind Ltd | ３，４−ジヒドロ−１，２，３−オキサチアジン−４−オン−２，２−ジオキサイド化合物又はその塩の製造法 |
| JP2008037778A (ja) | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Daicel Chem Ind Ltd | ３，４−ジヒドロ−１，２，３−オキサチアジン−４−オン−２，２−ジオキサイド化合物又はその塩の製造法 |
| JP2008037777A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Daicel Chem Ind Ltd | ３，４−ジヒドロ−１，２，３−オキサチアジン−４−オン−２，２−ジオキサイド化合物のカリウム塩の製造方法 |
| CN100516054C (zh) * | 2006-09-24 | 2009-07-22 | 张家港浩波化学品有限公司 | 一种合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺及该工艺的专用设备 |
| US9024016B2 (en) | 2012-06-08 | 2015-05-05 | Nutrinova Nutrition Specialists & Food Ingredients GmbH | Process for producing acesulfame potassium |
| CN103450114B (zh) * | 2013-08-19 | 2015-09-02 | 苏州浩波科技股份有限公司 | 5-氯-6-甲基-1,2,3-氧噁嗪-4(3h)-酮-2,2-二氧化物的合成方法 |
| CN105658572B (zh) * | 2013-11-18 | 2017-09-19 | 日本曹达株式会社 | 二磺酰亚胺盐的颗粒或粉末及其制造方法 |
| HUE047858T2 (hu) * | 2016-09-21 | 2020-05-28 | Celanese Int Corp | Aceszulfám-kálium kompozíciók és eljárás ezek elõállítására |
| US10030000B2 (en) | 2016-09-21 | 2018-07-24 | Celanese International Corporation | Acesulfame potassium compositions and processes for producing same |
| EP3319949B1 (en) * | 2016-09-21 | 2020-07-22 | Celanese International Corporation | Acesulfame potassium compositions and processes for producing same |
| PL3319948T3 (pl) * | 2016-09-21 | 2021-12-27 | Celanese International Corporation | Kompozycje acesulfamu potasowego i sposoby ich wytwarzania |
| US11434214B2 (en) * | 2017-12-15 | 2022-09-06 | Chemadvice Gmbh | Process for the preparation of an acesulfame in a spray reactor having a specific velocity of flow |
| WO2019141369A1 (en) | 2018-01-18 | 2019-07-25 | Chemadvice Gmbh | Process for the preparation of an acesulfame with sulphuric acid processing |
| CN113454072B (zh) * | 2021-05-28 | 2022-11-25 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 乙酰磺胺酸钾的制备方法 |
| CN113508110B (zh) * | 2021-05-28 | 2023-12-08 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 乙酰磺胺酸钾的制备方法 |
| WO2022246871A1 (zh) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 乙酰乙酰胺-n-磺酸三乙胺盐的制备方法 |
| CN113861083A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-12-31 | 南通醋酸化工股份有限公司 | 一种乙酰乙酰磺胺酸基三乙胺盐的制备方法 |
| CN113563283A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-29 | 南通醋酸化工股份有限公司 | 一种乙酰磺胺酸钾组合物的制备方法 |
| WO2023123403A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种连续制备乙酰磺胺酸中间体的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2327804C3 (de) * | 1973-06-01 | 1980-08-14 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von 3,4-Dihydro-l,23-oxathiazin-4-onen |
| DE2434549A1 (de) * | 1974-07-18 | 1976-01-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung des suesstoffes 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin4-on-2,2-dioxid |
| DE2453063A1 (de) * | 1974-11-08 | 1976-05-13 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von acetoacetamid-n-sulfofluorid |
| DE3410440A1 (de) * | 1984-03-22 | 1985-09-26 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nichttoxischen salzen |
| DE3410439A1 (de) * | 1984-03-22 | 1985-09-26 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nichttoxischen salzen sowie der dabei als zwischenprodukt(e) auftretenden acetoacetamind-n-sulfonsaeure(salze) |
| DE3531359A1 (de) * | 1985-09-03 | 1987-03-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid sowie zu dessen reinigung |
-
1985
- 1985-07-29 DE DE19853527070 patent/DE3527070A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-07-19 AT AT86109944T patent/ATE52253T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-07-19 EP EP86109944A patent/EP0217024B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-19 DE DE8686109944T patent/DE3670634D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-24 CS CS865614A patent/CS269983B2/cs not_active IP Right Cessation
- 1986-07-24 ES ES8600582A patent/ES2000938A6/es not_active Expired
- 1986-07-24 DD DD86292836A patent/DD249016A5/de not_active IP Right Cessation
- 1986-07-25 AR AR86304670A patent/AR244675A1/es active
- 1986-07-25 FI FI863067A patent/FI81791C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-07-25 HU HU863096A patent/HU202217B/hu not_active IP Right Cessation
- 1986-07-28 IL IL79538A patent/IL79538A/xx not_active IP Right Cessation
- 1986-07-28 CN CN86105506A patent/CN1012436B/zh not_active Expired
- 1986-07-28 IE IE200586A patent/IE59128B1/en not_active IP Right Cessation
- 1986-07-28 AU AU60608/86A patent/AU583641B2/en not_active Ceased
- 1986-07-28 CA CA000514807A patent/CA1283911C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-28 JP JP61175832A patent/JPS62129277A/ja active Granted
- 1986-07-28 DK DK357686A patent/DK167977B1/da not_active IP Right Cessation
- 1986-07-28 NO NO863041A patent/NO165591C/no not_active IP Right Cessation
- 1986-07-28 BR BR8603558A patent/BR8603558A/pt not_active Application Discontinuation
- 1986-07-28 RU SU864027870A patent/RU2055074C1/ru active
- 1986-07-28 ZA ZA865601A patent/ZA865601B/xx unknown
- 1986-07-29 MX MX3289A patent/MX163113B/es unknown
- 1986-07-29 KR KR1019860006206A patent/KR940000072B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-08-02 US US07/227,465 patent/US4876341A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO165591B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd. | |
| US7408059B2 (en) | Method for producing 3, 4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-one-2,2-dioxide compound or salt thereof | |
| EP0155634B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 6-Methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nicht-toxischen Salzen sowie der dabei als Zwischenprodukt(e) auftretenden Acetoacetamid-N-sulfonsäure(salze) | |
| FI81792C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid och rening av densamma. | |
| US11434214B2 (en) | Process for the preparation of an acesulfame in a spray reactor having a specific velocity of flow | |
| US8182756B2 (en) | Apparatus for producing an intermediate in the synthesis of acesulfame potassium | |
| NO163856B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av ikke-toksiske salter av6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd. | |
| US3926981A (en) | Process for preparing 3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazine-4-ones | |
| CA1273922A (en) | Process for the preparation of 6-methyl-3,4-dihydro-1, 2,3-oxathiazin-4-one 2,2-dioxide and its non-toxic salts | |
| JPS6056953A (ja) | ヨノンの製法 | |
| NO163772B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av 6-metyl-3,4-dihydro-1,2,3-oksatiazin-4-on-2,2-dioksyd og dets ikke-toksiske salter | |
| SU294324A1 (ru) | Способ получения изоциапатов | |
| JP2002060381A (ja) | 複素環式化合物のフッ素化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |