SK280033B6 - Spôsob výroby netoxických solí 6-metyl-4-oxo-3,4-d - Google Patents
Spôsob výroby netoxických solí 6-metyl-4-oxo-3,4-d Download PDFInfo
- Publication number
- SK280033B6 SK280033B6 SK1081-94A SK108194A SK280033B6 SK 280033 B6 SK280033 B6 SK 280033B6 SK 108194 A SK108194 A SK 108194A SK 280033 B6 SK280033 B6 SK 280033B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- solvent
- phase
- distillation
- methylene chloride
- formula
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 22
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 title claims abstract description 13
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- YGCFIWIQZPHFLU-UHFFFAOYSA-N acesulfame Chemical class CC1=CC(=O)NS(=O)(=O)O1 YGCFIWIQZPHFLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- QXBGLCSYJYZBFK-UHFFFAOYSA-N 3-oxobutanoylsulfamic acid Chemical class CC(=O)CC(=O)NS(O)(=O)=O QXBGLCSYJYZBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical class NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000006798 ring closing metathesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 221
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 75
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 54
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 52
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 32
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 32
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 claims description 31
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 claims description 31
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 27
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 26
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 21
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000005594 diketone group Chemical group 0.000 claims description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 125000005208 trialkylammonium group Chemical group 0.000 claims description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYSA-N diketene Chemical compound C=C1CC(=O)O1 WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical class CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- WBZFUFAFFUEMEI-UHFFFAOYSA-M Acesulfame k Chemical compound [K+].CC1=CC(=O)[N-]S(=O)(=O)O1 WBZFUFAFFUEMEI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 235000010358 acesulfame potassium Nutrition 0.000 description 11
- 239000000619 acesulfame-K Substances 0.000 description 11
- -1 acetamido compound Chemical class 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000005270 trialkylamine group Chemical group 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- LFMIQNJMJJKICW-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trichloro-2-fluoroethene Chemical group FC(Cl)=C(Cl)Cl LFMIQNJMJJKICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005164 acesulfame Drugs 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JNONJXMVMJSMTC-UHFFFAOYSA-N hydron;triethylazanium;sulfate Chemical compound OS(O)(=O)=O.CCN(CC)CC JNONJXMVMJSMTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 235000019605 sweet taste sensations Nutrition 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
- Y10S203/17—Saline water conversion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu výroby netoxických solí 6-metyl-4-oxo-3,4-dihydro-l,2,3-oxatiazín-2,2-dioxidu a zariadenia na uskutočnenie tohto spôsobu.
CHj-C0-CH2-C0NH-S03M + SO3 (prebytok) bllžéie nedefinovaný nedziprodukt voda (prebytok) hydrolýaa
Doterajší stav techniky
6-Metyl-4-oxo-3,4-dihydro-1,2,3-oxatiazín-2,2-dioxid (ďalej označovaný ako acesulfam-H) sa už nejaký čas používa vo forme svojej draselnej soli (ďalej označované ako acesulfam-K)
(II) acesulfam-H (sladidlová kyselina)
H CH,
I J 3 c = c /x o = co
X/
N - SO,
I 2
K + M* OH
HCH-,
I / 3 c = c /\ o - c o \/
M - SO,
I 2
M' (III) kvôli svojej intenzívnej sladkej chuti ako sladidlo v potravinárskom sektore.
Na výrobu accsulfamu-K je známy celý rad rôznych spôsobov (pozri okrem iného Angewandte Chemie, 22/1973/, str. 965 až 973). Zvláštny význam má dnes spôsob, pri ktorom sa v rozpúšťadle, výhodne v metylénchloride, nechá reagovať najprv kyselina amidosulfónová, výhodne však rozpustná soľ kyseliny amidosulfónovej s diketônom acetamidozlúčeniny. Ako soli amidosulfónových kyselín sa pritom zvyčajne používajú soli s alkalickými kovmi alebo amóniové soli, výhodne trialkylamóniové soli. Pri reakcii s diketónmi pritom vzniká soľ kyseliny acetoacetamidosulfónovej vzorca (I) podľa reakčnej schémy
NHj-SOjM + CH2 · C - O
I I CH2-CO ch3-co-ch2conh-so3k (I) (M = bázický katión, výhodne HN(alkyl C]-6^)3)
Acetoacetamidozlúčenina vzorca (I), výhodne rozpustená v metylénchloride, sa potom za určitých reakčných podmienok nechá reagovať s roztokom oxidu sírového, výhodne v metylénchloride a pritom sa cyklizuje. Oxid sírový sa pritom výhodne používa v prebytku (pozri k tomu EP 155 634, 159 516, 217 076 a 218 076).
Týmto spôsobom vzniká produkt cyklizácie, z ktorého vzniká reakciou s vodou (hydrolýza) v hydrolýznej nádobe acesulfam-H, takzvaná sladidlová kyselina” vzorca (II) podľa nasledujúcej reakčnej schémy:
acesulfam-soľ (acesulfam-K) (M' = bázický katión, výhodne K)
Tak cyklizácia, ako aj hydrolýza sú pritom rýchlo prebiehajúce exotermické reakcie.
Reakčná zmes sa rozdelí na organickú fázu, výhodne metylénchloridovú fázu a na vodnú fázu kyseliny sírovej. Sladidlová kyselina vzorca (II) sa z väčšej časti (asi 4/5) nachádza v organickej fáze a asi 1/5 sa nachádza rozpustená vo fáze kyseliny sírovej. Fáza kyseliny sírovej obsahuje prakticky celé množstvo alkálií alebo amónia, výhodne trialkylamínu, ako sulfáty, výhodne trialkylamóniumhydrogénsulfát. Fáza kyseliny sírovej sa môže po odstripovaní ešte prítomných rozpúšťadiel, výhodne metylénchloridu, ďalej zhodnotiť na inom mieste.
Oddeľovanie sladidlovej kyseliny vo forme požadovanej soli vzorca (III) sa vykonáva účelne metódou, opísanou v uvedenom EP 218 076. Pritom sa najprv v extrakčnej nádobe extrahuje pomocou rozpúšťadla, výhodne metylénchloridu, z fázy kyseliny sírovej tu ešte obsiahnutá sladidlová kyselina. Tento extrakt sa spojí s normálnou organickou fázou, ktorá obsahuje väčšiu časť sladidlovej kyseliny. Zo spojených organických fáz sa potom v extrakčnej nádobe extrahuje pomocou malého množstva vody tu rozpustený sulfát a s extrakčnou vodou sa zavádza späť na reakciu produktu cyklizácie v hydrogenačnej nádobe s vodou na sladidlovú kyselinu. Zo zvyšného roztoku sladidlovej kyseliny v rozpúšťadle, ktorý je prakticky zbavený sulťátov, sa sladidlová kyselina získa vo forme požadovanej soli, výhodne draselnej soli, pomocou vodného lúhu, výhodne hydroxidu draselného. Vodný roztok sladidla vzorca (111) sa môže spracovať na čisté kryštalické sladidlo vzorca (III) pomocou bežných metód, napríklad odparením alebo vyzrážaním pomocou iného rozpúšťadla.
Zvyšné rozpúšťadlo je nasýtené vodou a obsahuje veľkú časť pri reakcii sa tvoriacich vedľajších produktov, ako je napríklad acetón, trialkylamín a trialkylamóniovú soľ, sladidlové kyseliny v prípade použitia trialkylamóniovej soli kyseliny amidosulfónovej, nedefinované látky s vyššou teplotou varu a rozpustené živice.
Takto znečistené rozpúšťadlo sa v tejto forme nemôže opäť použiť. Pri zmesiach s oxidom sírovým sa v cyklizačnom stupni tvoria so znečisteninami tmavosfarbené, tuhé, nerozpustné zlúčeniny, ktoré spôsobujú upchávanie vedenia. S acetónom sa vyskytujú okrem toho sfarbené následné produkty, ktoré sa dostávajú do roztoku sladidlovej kyseliny. Z takýchto roztokov sa už nedá získať bezfarebné sladidlo. Tiež pri výrobe acetoacetamidozlúčeniny vzorca (I) zo soli amidosulfónovej kyseliny a diketónu sa toto znečistené rozpúšťadlo nedá použiť, pretože klesajú výťažky acetoacetamidozlúčeniny a tvoria sa silno sfarbené vedľajšie produkty. Tieto sa prenášajú až do neskoršie získaného roztoku sladidla a zhoršujú oddeľovanie bezfarebnej tuhej acesulfamovej soli vzorca (III) z roztoku.
Rozpúšťadlo, používané na výrobu acetoacetamidozlúčeniny a na miešanie s oxidom sírovým, smie preto obsahovať len malé množstvo nečistôt. Spätné získanie čistého rozpúšťadla zo surového rozpúšťadla, ktoré odpadá po neutralizácii sladidlovej kyseliny vo forme jej soli, vyžaduje vysoké náklady na aparatívne vybavenie so značnou spotrebou energie, pretože pri syntéze sa na účely dosiahnutia dobrých výťažkov a kvôli obmedzenej rozpustenosti sladidlovej kyseliny v rozpúšťadlách môže pracovať len s veľmi zriedenými roztokmi. Koncentrácia sladidlovej kyseliny napríklad v metylénchloridovom roztoku, ktorý potom ide na neutralizáciu lúhom, je spravidla len v rozmedzí 2 až 3 % hmotnostné. Preto sa musí pri destilačnom čistení surového rozpúšťadla na získanie opäť použiteľného rozpúšťadla odpariť s vzhľadom na potrebné pomery spätného toku pre jeden kilogram vyrobeného sladidla až 100 kg rozpúšťadla.
Pri dosiaľ obvyklých metódach prebiehalo čistenie rozpúšťadla vo viacerých než dvoch destilačných kolónach. Pritom musel byť spaľovaný materiál z päty poslednej kolóny, ktorý obsahuje trialkylamín, komponenty s vyššou teplotou varu, ako je acetón, tuhé zvyšky, ako sú živice a malé množstvo soli sladidlovej kyseliny a ešte asi 70 % rozpúšťadla ako látku sprostredkujúcu rozpustenie pre tuhé zvyšky. Ďalšie odparenie, to znamená ďalšie spätné získanie rozpúšťadla nie je možné, pretože sa už vyskytujú usadeniny tuhých látok, ktoré vedú k mechanickým poruchám.
Vzhľadom na nevýhody tohto známeho spôsobu je teda žiaducou úlohou vypracovanie spôsobu výroby acesulfamových solí, ktorý by dovoľoval jednoduchšie spätné získavanie použitého rozpúšťadla zo surového rozpúšťadla s použitím maximálne dvoch kolón a ktorý by čo najviac zamedzil spaľovanie získaných vedľajších produktov a zvyškov.
Podstata vynálezu
Teraz bol vypracovaný spôsob, pomocou ktorého bolo znížené vylučovanie prúdu z päty kolóny, obsahujúceho rozpúšťadlá a ktorý dodatočne dovoľuje spätné získanie rozpúšťadla na čisté rozpúšťadlo, vhodné na výrobu acetoacetamidozlúčeniny vzorca (I) a na výrobu zmesi s oxidom sírovým voliteľne v jednej alebo najviac dvoch destilačných kolónach za vypustenia špeciálnej destilačnej kolóny na oddeľovanie vysokovriacich látok a zvyškov.
Predložený vynález sa týka teda spôsobu výroby acesulfamových soli reakciou solí amidosulfónových kyselín s diketónmi na soľ kyseliny acetoacetamidosulfónovej vzorca (I), uzavretím kruhu pôsobením aspoň asi ekvimolámeho množstva oxidu sírového, pričom aspoň táto reakcia uzavretia kruhu prebieha za prítomnosti halogénovaného alifa tického uhľovodíka ako inertného rozpúšťadla, spracovaním produktu cyklizácie (organická fáza) vodou a prevedením získaného acesulfamu-H vzorca (II) do formy netoxickej soli vzorca (III), ktorého podstata spočíva v tom, že pri destilatívnom spracovaní vypadávajúceho surového rozpúšťadla, po oddelení vody a látok s nižšou teplotou varu a spätnom získaní rozpúšťadla, dostatočne čistého na opätovné použitie pri výrobe zlúčenín vzorca (I) a/alebo (II), sa zvyšný destilačný zvyšok, obsahujúci rozpúšťadlo, zavádza priamo bez ďalšieho čistenia do systému za reakčnou nádobou na vykonávanie reakcie uzavretia kruhu.
Výhodne sa tento destilačný zvyšok, obsahujúci rozpúšťadlo, zavádza späť do nádoby na spracovanie organickej fázy vodou (hydrolýzna nádoba 5), do nádoby 11 na delenie fáz a/alebo do extrakčnej nádoby 13 (pozri ďalej uvedený obr. 1).
Výroba acesulfamovej soli, výhodne acesulfamu-K vzorca (III), prebieha známym spôsobom, ako je opísané v uvedených EP 155 634, 159 516, 217 024 a 218 076, na ktoré sa tu berie ohľad. Podľa tohto sa najskôr vyrobí acetoacetamidozlúčenina vzorca (I) reakciou výhodne soli amidosulfónovej kyseliny, obzvlášť trialkylamóniovej soli, pri teplote väčšinou v rozmedzí 0 až 100 °C, výhodne v rozmedzí 20 až 45 °C, s diketónom v inertnom rozpúšťadle, výhodne taktiež halogénovanom alifatickom uhľovodíku, obzvlášť metylénchloride. Potom sa vykoná reakcia uzavretia kruhu s oxidom sírovým, ktorý' sa používa výhodne vo väčšom než ekvimolámom množstve, na SC^-adukt ako neizolovaný medziprodukt, pričom ako rozpúšťadlo sa výhodne použije rovnaké rozpúšťadlo ako v prvom stupni, obzvlášť metylénchlorid. Teplota je tu všeobecne v rozmedzí -20 až 40 °C, výhodne -10 až 15 °C. Tento SOj-adukt sa potom hydrolyzuje na sladidlovú kyselinu vzorca (II), pričom sú tu teploty spravidla v rozmedzí 20 až 50 °C, výhodne 35 až 45 °C. Táto sladidlová kyselina sa potom prevedie s vhodným lúhom, výhodne s hydroxidom draselným, v neutralizačnom stupni na netoxickú soľ vzorca (III), výhodne na draselnú soľ.
Pri halogénovaných alifatických uhľovodíkoch, použitých ako rozpúšťadlá, ide výhodne o uhľovodíky s až 4 uhlíkovými atómami, ktoré tvoria s vodou azeotrop, ako je napríklad metylénchlorid, chloroform, 1,2-dichlóretán, trichlóretylén, tetrachlóretylén, trichlórfluóretylén a podobne, pričom metylénchlorid je zvlášť výhodný.
Pri výhodnej forme uskutočnenia vynálezu sa použije tak pre soľ kyseliny acetoacetamid-N-sulfónovej vzorca (I), ako aj pre oxid sírový rovnaké rozpúšťadlo, výhodne metylénchlorid.
Molámy pomer acetoacetamid-N-sulfonátu vzorca (I) k oxidu sírovému môže síce byť 1:1, výhodný je ale až asi dvadsaťnásobný prebytok oxidu sírového, výhodne asi trojnásobný až desaťnásobný prebytok, zvlášť výhodný štvornásobný až sedemnásobný.
Vo výhodnom prípade použitia solí kyseliny acetoacetamid-N-sulfónovej vzorca (I) a oxidu sírového v molárnom pomere 1 ; viac ako 1 vzniká pri reakcii uzavretia kruhu SO3-adukt, z ktorého sa musí acesulfam-H vzorca (II) uvoľniť hydrolýzou. Táto hydrolýza sa vykonáva prídavkom vody alebo ľadu, a/alebo prídavkom zriedenej vodnej kyseliny sírovej, účelne v asi dvojnásobnom až šesťnásobnom molámom množstve, v pomere k použitému prebytku oxidu sírového. Výhodne sa na hydrolýzu použije voda, ako aj zriedená vodná kyselina sírová, ktorá pochádza z ďalej zaradeného extraktora 18 a ktorá má všeobecne koncentráciu 2 až 20 % hmotnostných.
Po hydrolýze sa vyskytuje dvojfázová alebo v prípade, že sa už vyzrážal acesulfam-H, trojfázová zmes. Acesulfam-H vzorca (III) sa nachádza v podstate rozpustený v organickom rozpúšťadle a vo fáze kyseliny sírovej. Organická fáza sa potom oddelí.
Organická fáza, oddelená od fázy vodnej s kyselinou sírovou, prípadne zodpovedajúca spojenej organickej fáze, sa výhodne v uvedenom extraktore 18 potom čistí extrakciou s vodou, pričom v prvom rade sa z organickej fázy extrahuje v nej obsiahnutá kyselina sírová.
Objemový pomer organickej fázy k vodnej extrakčnej fáze je všeobecne asi (20-5):1. Efektívne vyčistenie sa však dá často dosiahnuť aj v podstate s malým množstvom vody.
Extrakcia sa vykonáva v najjednoduchšom prípade miešaním oboch fáz v miešanej banke alebo v miešanom kotle. Ako špeciálne zariadenia prichádzajú do úvahy v princípe všetky technické extrakčné aparáty, ako je napríklad Mixér-Settler-aparatúra, kolóny so sieťovými dnami, náplňové kolóny Karr-kolóny a podobne. Patria sem aj miešacie prvky, ako sú statické miešače, na zintenzívnenie kontaktu extrakčnej fázy.
Podiel súčasne s kyselinou sírovou extrahovaného acesulfamu-H je všeobecne vždy podľa použitého množstva vody medzi asi 2 až 30 % acesulfamu-H, obsiahnutému celkom v organickej fáze. Pre hospodárnosť celkového postupu je teda významné zavádzať vodnú fázu späť do hydrolýzy SO3-aduktu.
Z vyčistenej organickej fázy, prípadne z vyčistených spojených organických fáz sa netoxické soli acesulfamu-H vzorca (III) získajú neutralizáciou bázami. Ako bázy' tu prichádzajú do úvahy bázy s netoxickými katiónmi. Výhodné sú draselné soli, ako sú roztoky hydroxidu draselného, hydrogenuhličitanu draselného, uhličitanu draselného a podobne, obzvlášť hydroxidu draselného.
Neutralizácia acesulfamu-H a získavanie jeho netoxických solí z tejto vyčistenej organickej fázy, obsahujúcej tento acesulfam-H, sa vykonáva výhodne intenzívnym kontaktom vyčistenej organickej fázy, prípadne zodpovedajúcich spojených fáz, s vodným lúhom. Intenzívny kontakt prebieha obvykle podľa typu a spôsobu extrakcie pomocou obvyklých spôsobov v obvyklých zariadeniach, ako už bolo opísané. Tiež je tu možné použiť miešacie elementy, ako sú napríklad statické miešače.
Pri neutralizácii sa zvyčajne pridáva toľko bázy, dokiaľ sa nedosiahne pri vodnej fázy pH asi 5 až 12, výhodne asi 8 až 11. Z vodnej fáze sa potom soľ acesulfamu získa obvyklými spôsobmi, napríklad kryštalizáciou.
Podľa výhodnej formy uskutočnenia prebieha destilatívne spracovanie rozpúšťadla, výhodne metylénchloridu, len v jednej destilačnej kolóne. Podľa ďalšej výhodnej formy uskutočnenia sa rozpúšťadlo obsahujúce destilačný zvyšok zavádza späť na viacej než jedno miesto systému, obzvlášť do nádoby 11 na delenie fáz a/alebo do extrakčnej nádoby 13.
Výhodná forma uskutočnenia spočíva v tom, že sa ako soľ kyseliny acetoacetamidosulfónovej vzorca (I) použije alkylamóniová soľ kyseliny acetoacetamidosulfónovej, rozpustená v metylénchloride, že sa uzavretie kruhu vykonáva pôsobením viacej než ekvimolámeho množstva oxidu sírového, prípadne v rovnakom rozpúšťadle, totiž metylénchloride, že sa po reakcii uzavretia kruhu SO3-adukt, vznikajúci ako nedefinovaný cyklizačný produkt, hydrolyzuje v hydrolyzačnej nádobe na acesulfam-H, že sa v ďalej zaradenej nádobe na delenie fáz vykoná rozdelenie na organickú fázu a vodnú fázu, obsahujúcu kyselinu sírovú, táto vodná fáza sa potom v extrakčnej nádobe extrahuje metylénchloridom a tento metylénchloridový extrakt sa spoločne s organickou fázou z nádoby na delenie fáz zavádza do ďalšieho extraktom na vymytie zvyškov kyseliny sírovej a sulfátov vodou, že sa z takto vyčistenej organickej fázy získajú netoxické soli acesulfamu-H neutralizáciou bázami a v ďalej zaradenej nádobe na delenie fáz sa vykoná delenie na vodný roztok soli a metylénchloridovú fázu a že sa táto metylénchloridová fáza po prípadnom aspoň jednom ďalšom extrakčnom stupni privedie do destilačnej kolóny.
Výhodne sa vykonáva spracovanie a spätné získavanie rozpúšťadla (metylénchloridu) v rámci spôsobu podľa predloženého vynálezu tak, že sa surové rozpúšťadlo zavádza do destilačnej kolóny v jej päte alebo nad jej pätou, z tejto destilačnej kolóny sa odťahuje destilačný zvyšok, ktorý vedľa častí rozpúšťadla obsahuje tuhé vedľajšie produkty, ako aj látky s vyššou teplotou varu a zavádza sa späť do systému, výhodne do hydrolýznej nádoby 5, nádoby 11 na delenie fáz a/alebo extrakčnej nádoby 13 na extrakciu fázy kyseliny sírovej, pri hlave tejto destilačnej kolóny sa odťahuje voda, malé množstvo rozpúšťadla a s ním prípadne prítomné látky s nižšou teplotou varu, zatiaľ čo hlavný podiel rozpúšťadla sa zavádza ako reflux späť do destilačnej kolóny a zo strednej časti kolóny sa z odťahu, nachádzajúceho sa pod prívodom refluxu a nad prívodom surového rozpúšťadla do kolóny, odvádza dostatočne čisté rozpúšťadlo a toto sa zavádza späť do systému, výhodne do reakčnej nádoby na výrobu zlúčenín vzorca (I) a/alebo (II), ako aj na výrobu roztoku oxidu sírového. Samozrejme sa môžu tiež časti vyčisteného rozpúšťadla, ktoré všeobecne obsahuje maximálne 2 % hmotnostné, výhodne najviac 1 % hmotnostné a obzvlášť len 0,9 až 0,1 % hmotnostných nečistôt, tiež zavádzať do iných miest systému.
Spôsob podľa predloženého vynálezu poskytuje prekvapivé výhody. Tak sú aparatívne náklady podstatne nižšie, pretože je potrebná len jedna kolóna alebo najviac dve kolóny, namiesto troch kolón podľa doterajšieho stavu techniky. Ďalej neodpadajú žiadne zvyšky, obsahujúce rozpúšťadlo, na ich likvidáciu (spálenie) sú v opačnom prípade nutné zvláštne zariadenia. Okrem toho je spotreba energie na destilatívne čistenie surového rozpúšťadla nižšia.
Uskutočniteľnosť spôsobu podľa predloženého vynálezu bola prekvapivá, pretože pri spätnom vedení vedľajších produktov, ako je acetón a polymérne tuhé látky, do systému bolo potrebné predpokladať ich koncentrovanie v celom systéme až k ich výskytu v konečnom produkte (roztok soli acesulfam-K). Nečistoty v roztoku acesulfamu-K, ktorý sa potom ďalej spracováva na čistý tuhý acesulfam-K, sťažujú jeho získanie v čistom stave alebo je jeho získanie v čistom stave nemožné, pokiaľ sa v roztoku vyskytujú silnosfarbené polyméry.
Ďalej bolo možné očakávať, že v opísanej destilačnej kolóne bude obsahovať rozpúšťadlo, odťahované v strednej časti kolóny, podstatne viac vody, než bolo skutočne zistené. Obsah vody je v rozpúšťadle, odťahovanom v strednej časti kolóny ale prekvapivo podstatne nižší, než pri hlave a v päte kolóny.
Predmetom predloženého vynálezu je ďalej zariadenie na uskutočňovanie uvedeného, ktoré pozostáva z reakčnej nádoby 3 na vykonávanie cyklizačnej reakcie zlúčeniny vzorca (1) s oxidom sírovým, ďalej zaradenej hydrolýznej nádoby 5 na získavanie sladidlo vej kyseliny vzorca (II) a s ňou spojenej nádoby 11 na delenie fáz na oddelenie orga nickej fázy a fázy kyseliny sírovej, ďalej výhodne extraktora 13 na extrakciu oddelenej fázy kyseliny sírovej rozpúšťadlom, výhodne z ďalšieho extraktora 18 na extrakciu spojených organických fáz z nádoby 11 na delenie fáz a extraktora 13 vodou, neutralizačnej nádoby 22 na premenu sladidlovej kyseliny vzorca (II) na zodpovedajúcu soľ vzorca (III), nádoby 25 na delenie fáz na oddelenie vodného roztoku soli vzorca (III) od rozpúšťadla a z destilačnej kolóny 32.
Výhodne je k destilačnej kolóne 32 pripojená nádoba 36 na delenie fáz, do ktorej prechádza bridový kondenzát z hlavy kolóny a rozdeľuje sa na vodnú fázu a na fázu rozpúšťadla. Toto rozpúšťadlo sa zavádza späť do kolóny. Z odberového miesta kolóny, ktorá má všeobecne 15 až 50, výhodne 20 až 30 teoretických poschodí, sa odťahuje čisté rozpúšťadlo. Z päty kolóny sa odvádza destilačný zvyšok, obsahujúci rozpúšťadlo a privádza sa výhodne späť do hydrolýznej nádoby 5, do nádoby 11 na delenie fáz a/alebo do extrakčnej nádoby 13. Tento destilačný zvyšok obsahuje všeobecne ešte aspoň 10 % hmotnostných, výhodne 50 až 98 % hmotnostných a výhodnejšie 75 až 95 % hmotnostných rozpúšťadla.
Prehľad obrázkov na výkrese
Spôsob podľa predloženého vynálezu je príkladne objasnený v spojení so zariadením podľa vynálezu, znázornenom na obr. 1.
Vedením 1 sa privádza roztok oxidu sírového v metylénchloride do reakčnej nádoby 3 (miešača) a vedením 2 sa do reakčnej nádoby 3 privádza roztok acetoacetamidotrialkylamóniovej soli v metylénchloride. Vedením 2' sa do tohto roztoku dodatočne dávkuje metylénchlorid na zriedenie. Reakčné teplo sa odvádza odparením časti metylénchloridu a odparený metylénchlorid a kvapalný produkt sa privádza vedením 4 spoločne do micšadlom opatrenej hydrolýznej nádoby 5. Vedením 6 sa do tejto hydrolýznej nádoby 5 privádza voda, pričom reakčné teplo hydrolýzneho (hydratačného) kroku sa taktiež odvádza odparením časti metylénchloridu. Paiy metylénchloridu idú vedením 7 do kondenzátora 8 a kondenzát ide vedením 9 opäť do hydrolýznej nádoby 5.
Kvapalná zmes ide z hydrolýznej nádoby 5 vedením 10 do nádoby 11 na delenie fáz. Spodné fázy kyseliny sírovej sa odvádzajú vedením 12 do extraktora 13 (Mixér-Settler), v ktorom sa táto fáza kyseliny sírovej rozmieša s metylénchloridom z vedenia 14 na extrakciu sladidlovej kyseliny. Fáza kyseliny sírovej z extraktora 13 odťahuje vedením 15. Sladidlovou kyselinou nasýtený metylénchlorid opúšťa extraktor 13 vedením 16. Metylénchloridová fáza z nádoby 11 na delenie fáz sa odťahuje vedením 17 a spoločne s metylénchloridom z vedenia 16 sa vedie do extraktora 18. Do extraktora 18 sa na extrakciu rozpusteného síranu privádza spodom cez vedenie 19 voda, ktorá sa po opustení extraktora 18 odvádza vedením 20 do hydrolýznej nádoby
5. Metylénchloridová fáza z extraktora 18 sa vedie vedením 21 do miešanej neutralizačnej nádoby 22, do ktorej sa vedením 23 privádza vodný hydroxid draselný, ktorého množstvo je riadené hodnotou pH v neutralizačnej nádobe
22. Zmes sa potom privádza vedením 24 do nádoby 25 na delenie fáz. Horná fáza je vodný roztok acesulfamu-K, ktorý sa odvádza vedením 16. Spodná metylénchloridová fáza sa odvádza vedením 27 do extraktora 28 (Mixér-Settler), v ktorom sa premyje malým množstvom vody, privádzanej vedením 29. Premývacia voda sa odvádza vedením 30 a spoločne s vodným hydroxidom draselným sa privádza späť do neutralizačnej nádoby 22.
Metylénchloridová fáza, odvádzaná z extraktora 28, je surový metylénchlorid, ktorý sa privádza vedením 31 do päty destilačnej kolóny 32. Bridové pary z kolóny 32 idú vedením 33 do kondenzátora 34 a dvojfázový kondenzát ide vedením 35 do nádoby 36 na delenie fáz. Odlúčená vodná fáza sa odťahuje vedením 37 a metylénchloridová fáza sa vedením 38 zavádza ako reflux späť do destilačnej kolóny 32. V päte destilačnej kolóny 32 sa odťahujú vedľajšie produkty obsahujúce metylénchlorid vedením 14 na extrakciu sladidlovej kyseliny z fázy kyseliny sírovej v extraktom 13. Z odťahového miesta destilačnej kolóny 32 sa vedením 39 odvádza čistý metylénchlorid, ktorý sa opäť použije na miešanie s oxidom sírovým a/alebo na výrobu trialkylamóniovej soli kyseliny acetoacetamidosulfónovej.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1 (porovnávací)
Pracuje sa len s čistým metylénchloridom bez spätného spracovania. Uvádzané údaje pre množstvo sú hodinové.
Do reaktora 3 sa vedením 1 privádza 11,0 kg oxidu sírového v 46,0 kg metylénchloridu pri teplote 5 °C. Vedením 2 sa do reaktora 3 privádza 15,0 kg metylénchloridového roztoku s teplotou 0 °C, ktorý obsahuje 6,6 kg trietylamóniovej soli kyseliny acetoacetamidosulfónovej a 1,0 kg polymérnych komponentov rôzneho zloženia a v malom množstve nezreagovaný východiskový materiál. Vedením 2' sa tento roztok riedi 12,0 kg metylénchloridu. Výroba roztoku sa vykonáva v miešanom antikoróznom kotle predložením 10,0 kg metylénchloridu, pridaním 2,5 kg kyseliny amidosulfónovej, 2,8 kg trietylamínu, 0,1 kg kyseliny octovej a nasledujúcim opatrným prídavkom 2,2 kg diketónu potom, čo sa predchádzajúce komponenty úplne rozpustili. Zmes, vzniknutá v reaktore 3, ktorá obsahuje ako roztok v metylénchloride nepresne definovateľný produkt cyklizácie a vytvorené vedľajšie produkty a tiež vplyvom reakčného tepla odparený metylénchlorid sa vedením 4 vedie ďalej do hydrolýznej nádoby 5 (miešaný kotol).
Vedením 6 sa do hydrolýzneho kotla 5 dávkuje 8,0 kg vody. Vedením 7 odchádza 20,0 kg metylénchloridu, odpareného pôsobením reakčného tepla, do kondenzátora 8, zatiaľ čo kondenzát sa vracia vedením 9 späť do hydrolýznej nádoby 5. Zmes kvapalín v hydrolýznej nádobe 5, ktorá sa udržuje v konštantnom stave, sa odvádza vedením 10 do nádoby 11 na delenie fáz. Spodné fázy kyseliny sírovej sa odvádzajú vedením 12 do extraktora 13 (Mixér-Settler), v ktorom sa táto fáza kyseliny sírovej rozmieša s 30,0 kg čistého metylénchloridu z vedenia 14. Fáza kyseliny sírovej v množstve 26,0 kg sa z extraktora 13 odťahuje vedením 15. Táto fáza kyseliny sírovej obsahuje 41 % hmotnostných kyseliny sírovej, 31 % hmotnostných vody, 21 % hmotnostných trietylamóniumhydrogénsulfátu, 0,5 % hmotnostných kyseliny octovej, 1 % hmotnostné acetónu, 0,1 % hmotnostné sladidlovej kyseliny, 3 % hmotnostné nedefinovaných organických zlúčenín a 1 % hmotnostné metylénchloridu. Sladidlovou kyselinou nasýtený metylénchlorid opúšťa extraktor 13 vedením 16. Metylénchloridová fáza z nádoby 11 na delenie fáz sa odťahuje v množstve 100,5 kg vedením 17, pričom vedľa ostatných komponentov obsahuje 0,2 % hmotnostných vody, 2,4 % hmotnostné sladidlovej kyseliny a 0,4 % hmotnostných síranu a spoločne s metylénchloridom z vedenia 16 sa vedie do extraktora 18. Do extraktora 18 sa na extrakciu rozpusteného síranu privádza spodom cez vedenie 19 2,7 kg vody, ktorá sa po opustení extraktora 18 odvádza vedením 20 do hydrolýznej nádoby 5. Metylénchloridová fáza z extraktora 18 sa vedie vedením 21 do neutralizačnej nádoby 22 (miešaný kotol, chladenie vo vonkajšom plášti), do ktorej sa vedením 23 privádza vodný asi 10% hydroxid draselný na nastavenie hodnoty pH v neutralizačnej nádobe 22 na 9. Vzniknutá dvojfázová zmes sa potom privádza vedením 24 do nádoby 25 na delenie fáz. Spodná metylénchloridová fáza sa odvádza vedením 27 do extraktora 28 (Mixér-Settler), v ktorom sa premyje 6,4 1 vody, privádzanej vedením 29. Premývacia voda sa odvádza vedením 30 a spoločne s vodným hydroxidom draselným sa privádza späť do neutralizačnej nádoby 22.
Vedením 31 sa odťahuje z extraktora 28 99,0 kg metylénchloridu, ktorý obsahuje 0,15 % hmotnostných vody, 0,1 % hmotnostných trietylamínu, 0,4 % hmotnostných acetónu a 0,5 % hmotnostných polymérov.
Vedením 26 z hornej časti nádoby 25 na delenie fáz sa odťahuje 17,6 kg roztoku acesulfamu-K. Svetložltý roztok obsahuje 1 % hmotnostné metylénchlorídu, 17 % hmotnostných acesulfamu-K, 0,3 % hmotnostné síranu draselného, 0,5 % hmotnostných acetónu, 0,1 % hmotnostné trietylamínu a < 0,5 % hmotnostných neidentifikovateľných zlúčenín.
Pri odparení tohto roztoku sladidla na asi 30 % pôvodného objemu, ochladení a filtrácii sa získa acesulfam-K ako bezfarebná tuhá látka.
Príklad 2 (porovnávací)
Prívod surového metylénchlorídu do reakcie zriedením roztoku trietylamóniovej soli kyseliny acetoacetamidosulfónovej surovým metylénchloridom namiesto čistého.
Usporiadanie pokusu a používané množstva sú rovnaké ako v porovnávacom príklade 1, na zriedenie acetoacetamidozlúčeniny z vedenia 2 sa však namiesto čistého metylénchloridu z vedenia 2' použije 12,0 kg surového metylénchloridu z vedenia 31 z porovnávacieho príkladu 1.
Pri odparení roztoku acesulfamu-K, získaného z vedenia 26, ktorý je teraz tmavo sfarbený, sa teraz získa žlto sfarbený acesulfam-K, ktorý sa v bezfarebnej forme môže získať len po novom rozpustení a ďalšom spracovaní roztoku adsorpčnými prostriedkami.
Príklad 3
Usporiadanie pokusu je rovnaké ako v porovnávacích príkladoch. Surový metylénchlorid z extraktora 28 sa však teraz vedie cez vedenie 31 do päty destilačnej kolóny 32 na ďalšie spracovanie.
Vedením 31 sa privádza 99,0 kg surového metylénchlorídu do päty destilačnej kolóny 32 (45 sitových poschodí, odťah kvapaliny na 30 poschodí).
Surový metylénchlorid zodpovedá svojim zložením surovému metylénchlorídu v porovnávacom príklade 1, tiež ostatné jednotlivé prúdy zodpovedajú prúdom podľa príkladu 1.
Vyhrievanie päty destilačnej kolóny 32 je zregulované tak, aby cez bridové vedenie 33 v kondenzátore 34 (chladenie studenou vodou) odpadalo 110,0 kg destilátu, ktorý je vedením 35 do nádoby 36 na delenie fáz. Vedením 37 sa odťahuje 0,13 kg vodnej fázy. Spodná organická metylénchloridová fáza sa vracia vedením 38 späť na kolónu ako reflux. V odťahovom mieste destilačnej kolóny 32 sa vede ním 39 odvádza 66,0 kg čistého metylénchlorídu. Tento metylénchlorid obsahuje ako nečistoty 140 ppm vody, 40 ppm acetónu a < 30 ppm trietylamínu; opäť sa použije ako rozpúšťadlo na výrobu acetoacetamidozlúčeniny a na zriedenie roztoku pred reakciou a na výrobu roztoku oxidu sírového.
Z päty destilačnej kolóny 32 sa vedením 14 odťahuje
29,7 kg materiálu, ktorý sa použije na extrakciu sladidlovej kyseliny z fázy kyseliny sírovej v extraktore 13 a vedením 16 sa opäť pridáva do metylénchloridovej fázy vo vedení
17.
Materiál z päty destilačnej kolóny 32 vo vedení 14 pozostáva v podstate z metylénchlorídu, ktorý obsahuje 300 ppm vody, 1,4 % hmotnostných acetónu, 0,3 % hmotnostné trietylamínu a 1,7 % hmotnostných polymérov.
Po niekoľkohodinovom trvaní pokusu, kedy sa všetky jednotlivé prúdy ustavili v rovnováhe, ukazuje prúd z päty destilačnej kolóny 32 vo vedení 14 slabý vzostup koncentrácie acetónu na 2 % hmotnostné, koncentrovanie polymérov alebo iných komponentov však nenastáva. Odtiahnutá kyselina sírová obsahuje 2 % hmotnostné acetónu, 0,5 % hmotnostných kondenzačných produktov acetónu a 5 % hmotnostných polymérov a nedefinovateľných organických zlúčenín.
Vedením 26 sa odťahuje 17,6 kg roztoku acesulfamu-K. Svetložltý roztok obsahuje 1 % hmotnostné metylénchloridu, 17 % hmotnostných acesulfamu-K, 0,3 % hmotnostné síranu draselného, 0,6 % hmotnostných acetónu, 0,1 % hmotnostné trietylamínu a < 0,5 % hmotnostných neidentifikovateľných zlúčenín.
Pri odparení tohto roztoku sladidla na asi 30 % pôvodného objemu, ochladení a filtrácii sa získa acesulfam-K ako bezfarebná tuhá látka.
V princípe sa dosiahne rovnaký výsledok, keď sa produkt z päty destilačnej kolóny 32 privádza do hydrolýznej nádoby 5. V tomto prípade sa môže na extrakciu sladidlovej kyseliny z fázy kyseliny sírovej v extraktore 13 použiť aj napríklad produkt z hlavy destilačnej kolóny 32. Delenie fáz nie je pri tomto variante nevyhnutne nutné.
Claims (14)
1. Spôsob výroby netoxických solí 6-metyl-4-oxo-3,4-dihydro-l,2,3-oxatiazín-2,2-dioxidu reakciou solí amidosulfónových kyselín s diketónmi na soľ kyseliny acetoacetamidosulfónovej vzorca (I),
CH3-CO-CH2CONH-S03M (I) v ktorom
M znamená bázický katión, najmä skupinu HN(alkyl Cr -C6)3 uzavretím kruhu pôsobením aspoň približne ekvimolámeho množstva oxidu sírového, pričom aspoň táto reakcia uzavretia kruhu prebieha za prítomnosti halogénovaného alifatického uhľovodíka ako inertného rozpúšťadla, spracovaním produktu cyklizácie vodou a prevedením získaného acesulfamu-H vzorca (II)
H CH,
I / 3 C = C /\
Os c O(II) \z
N - SO,
I 2
H do formy netoxickej soli vzorca (III), vyznačujúci sa tým, že pri destilačnom spracovaní vypadávajúceho surového rozpúšťadla, po oddelení vody a látok s nižšou teplotou varu a spätnom získaní rozpúšťadla, dostatočne čistého na opätovné použitie pri výrobe zlúčenín vzorca (I) a/alebo (II), sa zvyšný destilačný zvyšok, obsahujúci rozpúšťadlo, zavádza priamo bez ďalšieho čistenia do systému za reakčným stupňom na vykonávanie reakcie uzatvárania kruhu.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa ako rozpúšťadlo použije metylénchlorid.
3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa destilačné spracovanie vykonáva len v jednom destilačnom kroku.
4. Spôsob podľa nároku 1 až 3, vyznačujúci sa t ý m , že sa destilačný zvyšok, obsahujúci rozpúšťadlo, zavádza späť na aspoň jedno miesto reakčného systému, výhodne do hydrolýzy na spracovanie produktu cyklizácie vodou, do za ňou zaradeného delenia fáz a/alebo do nasledujúcej extrakcie.
5. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že sa ako soľ kyseliny acetoacetamidosulfónovej použije trialkylamóniová soľ kyseliny acetoacetamidosulfónovej, že sa uzavretie kruhu vykonáva pôsobením nadekvimolárneho množstva oxidu sírového, výhodne v metylénchloride ako rozpúšťadle, že sa po reakcii uzavretia kruhu vznikajúci SOj-adukt hydrolyzuje v hydrolyzačnej nádobe na acesulfam-H, že sa v ďalšej fáze vykoná rozdelenie na organickú fázu a vodnú fázu, obsahujúcu kyselinu sírovú, táto vodná fáza sa potom extrahuje metylénchloridom a tento metylénchloridový extrakt sa spoločne s organickou fázou z delenia fáz vymýva vodou, že sa z takto vyčistenej organickej fázy získajú netoxické soli acesulfamu-H neutralizáciou bázami a v ďalšom sa fázy rozdelia na vodný roztok soli a metylénchloridovú fázu a že sa táto metylénchloridová fáza po prípadnom aspoň jednom ďalšom extrakčnom stupni privedie do destilácie.
6. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa surové rozpúšťadlo zavádza do destilácie v päte kolóny alebo nad jej pätou, z tejto destilačnej kolóny sa odťahuje destilačný zvyšok, ktorý· popri častiach rozpúšťadla obsahuje tuhé vedľajšie produkty, ako aj látky s vyššou teplotou varu a zavádza sa späť do hydrolýzy na spracovanie produktu cyklizácie, do ďalej zaradeného delenia fáz a/alebo do nasledujúcej extrakcie fázy kyseliny sírovej, pri hlave destilácie sa odťahuje voda, malé množstvo rozpúšťadla a s ním prípadne prítomné látky s nižšou teplotou varu, zatiaľ čo hlavný podiel rozpúšťadla sa zavádza ako reflux späť do destilácie zo stredného odťahu destilácie, nachádzajúceho sa pod prívodom refluxu a nad prívodom surového rozpúšťadla do kolóny, sa odvádza dostatočne čisté rozpúšťadlo a toto sa zavádza späť do systému.
7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že sa vyčistené rozpúšťadlo zavádza späť do reakcie.
8. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že sa destilačný zvyšok, obsahujúci rozpúšťadlo, privádza späť do hydrolýzy.
9. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že sa destilačný zvyšok, obsahujúci rozpúšťadlo, privádza späť do extrakcie vo vodnej fáze ešte prítomného acesulfamu-H zaradenej za hydrolýzou.
10. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že destilačný zvyšok z destilácie obsahuje aspoň ešte 10 % hmotnostných, výhodne až 98 % hmotnostných rozpúšťadla.
11. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa nárokov 1 až 10, pozostávajúce v podstate z reakčnej nádoby (3) na vykonávanie cyklizačnej reakcie soli kyseliny acetoacetamidosulfónovej vzorca (I) s oxidom sírovým, ďalej zaradenej hydrolýznej nádoby (5) na získanie sladidlovej kyseliny vzorca (II), s ňou spojenej nádoby (11) na delenie fáz na oddelenie organickej fázy a fázy kyseliny sírovej, neutralizačnej nádoby (22) na prevedenie sladidlovej kyseliny vzorca (II) na zodpovedajúcu soľ vzorca (III), nádoby (25) na delenie fáz na oddelenie vodného roztoku soli vzorca (III) od rozpúšťadla a z destilačnej kolóny (32).
12. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačuj úce sa t ý m , že obsahuje dodatočne extraktor (13) na extrakciu oddelenej fázy kyseliny sírovej rozpúšťadlom, ako aj ďalší extraktor (18) na extrakciu organickej fázy z nádoby (11) na delenie fáz a extraktora (13) vodou.
13. Zariadenie podľa nároku 11 alebo 12, v y z n a čujúce sa tým, že na destilačnej kolóne (32) je usporiadaná nádoba (36) na delenie fáz, do ktorej prechádza skondenzovaná bridová kvapalina a v ktorej dochádza k deleniu na vodnú fázu a na fázu rozpúšťadla.
14. Zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 11 až 13, vyznačujúce sa tým, že destilačná kolóna (32) má 15 až 50 teoretických etáží.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4208513 | 1992-03-17 | ||
| PCT/EP1993/000606 WO1993019055A1 (de) | 1992-03-17 | 1993-03-16 | Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids und anordnung zur durchführung dieses verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK108194A3 SK108194A3 (en) | 1995-07-11 |
| SK280033B6 true SK280033B6 (sk) | 1999-07-12 |
Family
ID=6454275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1081-94A SK280033B6 (sk) | 1992-03-17 | 1993-03-16 | Spôsob výroby netoxických solí 6-metyl-4-oxo-3,4-d |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5744010A (sk) |
| EP (1) | EP0638076B1 (sk) |
| KR (2) | KR0141871B1 (sk) |
| CN (1) | CN1035004C (sk) |
| AU (1) | AU3748893A (sk) |
| BR (1) | BR9306090A (sk) |
| CZ (1) | CZ289741B6 (sk) |
| DE (1) | DE59308994D1 (sk) |
| HU (1) | HU216294B (sk) |
| IL (1) | IL105077A (sk) |
| MX (1) | MX9301434A (sk) |
| RU (1) | RU2106347C1 (sk) |
| SG (1) | SG52713A1 (sk) |
| SK (1) | SK280033B6 (sk) |
| TW (1) | TW223067B (sk) |
| WO (1) | WO1993019055A1 (sk) |
| ZA (1) | ZA931857B (sk) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1062560C (zh) * | 1996-01-18 | 2001-02-28 | 广东省食品工业研究所 | 双氧噁噻嗪盐类化合物的分离和精制方法 |
| 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 |
| CN104292181B (zh) * | 2014-09-27 | 2016-10-26 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种mvr系统浓缩安赛蜜母液的方法 |
| EP3753930A1 (en) | 2016-09-21 | 2020-12-23 | Celanese International Corporation | Acesulfame potassium compositions and processes for producing same |
| EP3623363A1 (en) | 2016-09-21 | 2020-03-18 | Celanese International Corporation | Acesulfame potassium compositions and processes for producing same |
| SI3319948T1 (sl) * | 2016-09-21 | 2021-11-30 | Celanese International Corporation | Sestavki kalijevega acesulfama in postopek za izdelavo le-teh |
| DK3322695T3 (da) * | 2016-09-21 | 2020-09-28 | Celanese Int Corp | Acesulfam-kalium-sammensætninger og fremgangsmåder til fremstilling af disse |
| CN111511724A (zh) | 2017-12-15 | 2020-08-07 | 化工咨询股份有限公司(德国) | 在具有特定流速的喷雾反应器中制备安赛蜜的方法 |
| CN111630039B (zh) | 2018-01-18 | 2023-11-28 | 化工咨询股份有限公司(德国) | 具有硫酸处理的安赛蜜的制备方法 |
| CN113620456B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-07-14 | 南通醋酸化工股份有限公司 | 一种适用于生产安赛蜜的溶剂回收和废酸处理系统及方法 |
| CN114229982A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-25 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种ak糖结晶废液的氧化处理装置及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2024694C3 (de) * | 1970-05-21 | 1979-03-29 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von 3,4-Dihydro-l ,23-oxathiazin-4-onen |
| DE2434562A1 (de) * | 1974-07-18 | 1976-01-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung des suessstoffes 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid |
| DE2539737C2 (de) * | 1975-09-06 | 1982-02-25 | Edeleanu Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur kontinuierlichen Wiedergewinnung von thermisch instabilen Lösungsmittelgemischen |
| US4289586A (en) * | 1978-04-06 | 1981-09-15 | Finishing Equipment, Inc. | Solvent recovery method |
| 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) |
| 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 |
| DE3527070A1 (de) * | 1985-07-29 | 1987-01-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid |
| DE3531358A1 (de) * | 1985-09-03 | 1987-03-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids |
-
1993
- 1993-02-23 TW TW082101278A patent/TW223067B/zh not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 IL IL10507793A patent/IL105077A/xx not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 AU AU37488/93A patent/AU3748893A/en not_active Abandoned
- 1993-03-16 US US08/302,807 patent/US5744010A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 HU HU9402643A patent/HU216294B/hu unknown
- 1993-03-16 DE DE59308994T patent/DE59308994D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 ZA ZA931857A patent/ZA931857B/xx unknown
- 1993-03-16 MX MX9301434A patent/MX9301434A/es unknown
- 1993-03-16 SK SK1081-94A patent/SK280033B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 RU RU94041735A patent/RU2106347C1/ru active
- 1993-03-16 BR BR9306090A patent/BR9306090A/pt not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 WO PCT/EP1993/000606 patent/WO1993019055A1/de active IP Right Grant
- 1993-03-16 SG SG1996008156A patent/SG52713A1/en unknown
- 1993-03-16 CZ CZ19942278A patent/CZ289741B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 CN CN93102657A patent/CN1035004C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 EP EP93920533A patent/EP0638076B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-09-16 KR KR1019940703240A patent/KR0141871B1/ko active
- 1994-09-16 KR KR1019940703240A patent/KR950700891A/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94041735A (ru) | 1996-08-10 |
| EP0638076B1 (de) | 1998-09-16 |
| MX9301434A (es) | 1994-01-31 |
| HU216294B (hu) | 1999-06-28 |
| US5744010A (en) | 1998-04-28 |
| SK108194A3 (en) | 1995-07-11 |
| HU9402643D0 (en) | 1994-12-28 |
| RU2106347C1 (ru) | 1998-03-10 |
| CZ227894A3 (en) | 1995-07-12 |
| TW223067B (sk) | 1994-05-01 |
| KR0141871B1 (ko) | 1998-06-01 |
| BR9306090A (pt) | 1997-11-18 |
| CN1077712A (zh) | 1993-10-27 |
| CZ289741B6 (cs) | 2002-03-13 |
| CN1035004C (zh) | 1997-05-28 |
| EP0638076A1 (de) | 1995-02-15 |
| WO1993019055A1 (de) | 1993-09-30 |
| KR950700891A (ko) | 1995-02-20 |
| DE59308994D1 (de) | 1998-10-22 |
| IL105077A (en) | 1997-02-18 |
| AU3748893A (en) | 1993-10-21 |
| IL105077A0 (en) | 1993-07-08 |
| ZA931857B (en) | 1993-10-05 |
| SG52713A1 (en) | 1998-09-28 |
| HUT71700A (en) | 1996-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8231765B2 (en) | Process for the purification of lactams | |
| SK280033B6 (sk) | Spôsob výroby netoxických solí 6-metyl-4-oxo-3,4-d | |
| EP0613878B1 (en) | Citric acid extraction | |
| PL186077B1 (pl) | Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego | |
| KR910003253B1 (ko) | 고순도의 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 제조하는 방법 | |
| JPH04228084A (ja) | クエン酸の回収方法 | |
| US20110077424A1 (en) | Process for recovering valued compounds from a stream derived from purification of methyl methacrylate | |
| JP2008037777A (ja) | 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 | |
| EP0001043B1 (en) | Synthesis and aqueous recovery of hydroquinone | |
| CN113214095A (zh) | 乙醇胺生产牛磺酸的循环方法 | |
| JPS5826825A (ja) | メチルナフタレン並びにインド−ルを含むタ−ル塩基の製造方法 | |
| US5973198A (en) | Method for separating ammonium sulfate and ammonium bisulfate from each other and process for producing 2-hydroxy-4-methylthiobutanoic acid utilizing the method | |
| EP0126058B1 (en) | Inorganic salt recovery method | |
| US4610853A (en) | Process for producing purified monoammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
| US4610862A (en) | Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
| US2776972A (en) | Recovery of morpholine from aqueous solutions thereof | |
| CA1107731A (en) | PROCESS FOR SEPARATING 11-CYANOUNDECANOIC ACID, CYCLOHEXANONE AND .epsilon.-CAPROLACTAM | |
| SU1544761A1 (ru) | Способ выделени сернокислотного катализатора из реакционной массы разложени гидроперекиси изопропилбензола | |
| EP3862321A1 (en) | Ammonium sulphate production on industrial scale | |
| EP0822181B1 (en) | Process and plant for the production of urea with high conversion yield and low energy consumption | |
| JP3039600B2 (ja) | ２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造法 | |
| JPH08325183A (ja) | ビスフェノールａの製造方法 | |
| RU2135466C1 (ru) | Способ получения 4,4'-дихлордифенилсульфона | |
| US20030162996A1 (en) | Method for isolating polymethyl alkanoic acids and disposal of the resulting wastes | |
| JP2002193928A (ja) | ε−カプロラクタムの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK4A | Patent expired |
Expiry date: 20130316 |